溝槽降水及支護方案

閆 海 燕

(太原市市政工程總公司第二工程公司，山西 太原 030024)

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溝槽降水及支護方案

閆 海 燕

(太原市市政工程總公司第二工程公司，山西 太原 030024)

結合某雨水管道溝槽的地質條件，從溝槽降水、井點布置、降水計算及施工等方面，闡述了溝槽降水施工的主要措施，并介紹了鋼板樁支護的工藝流程及注意事項，提出了溝槽監測的項目與目的，確保了雨水管道施工的質量。

溝槽，降水施工，鋼板樁，降水井

1 工程概況

根據設計圖紙地勘內容靜止水位埋深介于1.4 m～5.15 m之間，濱河西路南延道排工程(樁號19+180～21+215)段溝槽開挖的過程中，發現溝槽深度5 m內的地下水位平均埋深2 m，現場土質為流砂。溝槽開挖的過程中，槽壁受流砂及地下水的影響發生坍塌。根據現場實際情況，經甲方、設計、監理確定采用工字鋼及深井降水處理。

2 管材、接口及基礎

1)雨水管材采用鋼筋混凝土承插管，橡膠圈接口。

2)采用砂石基礎，砂石采用中粗砂與級配碎石按照3∶7配比而成，最大粒徑小于25 mm。

3)當管線位于地下水位以下時，根據地質情況采取深井降水，若降水后地基松軟承載力仍達不到設計要求時，采用50 cm(暫定)片石處理。

3 地質情況

根據勘探揭露底層情況，場地土在勘探深度范圍內主要由新近堆積的素填土與第四系全新統沖洪積的粉土、粉質粘土、砂類土等構成。

4 降水施工

4.1 溝槽降水

由于地下水位較高，雨水管道主干管采用溝槽兩側深井降水，降水深度應達到基坑底0.5 m～1 m以上，以確保溝槽開挖期間土體干燥。根據本工程的土質類別和降水深度，采用深井降水。

4.2 井點布置

采用深井降水，井點間距為15 m。井深15 m，采用直徑300無砂管井進行降水。采用三相異步功率1 500 W的潛水泵進行抽排。排出的地下水全部進入沿線排水渠，并將水排入汾河。

4.3 降水計算(正好位于粉質粘土及細中砂層)

1)基坑總涌水量計算：Q=A·M1·μ。

其中，A為基坑面積:DN800 mm 長320 m×寬2.06 m=659.2 m2；DN600 mm 長610 m×寬1.82 m=1 110.2 m2；DN1 000 mm 長530 m×寬2.6 m=1 378 m2；DN1 200 mm 長530 m×寬2.84 m=1 505 m2；合計：659.2+1 110.2+1 378+1 505=4 652.4 m2；M1為疏干的含水層厚度，M1=1.8+4.9+7.8=14.5 m；μ為含水層的給水度，一般取0.1。

Q=A·M1·μ=4 652×14.5×0.1=6 745.4 m3。

通過以上計算基坑總涌水量為6 745.4 m3。

2)單井出水量計算。

q=120πrslK。

其中，rs為過濾半徑，本工程管徑采用0.3 m，rs=0.15；l為過濾器進水部分長度，m，即R/100長度取整為1 m；K為滲透系數，一般取0.5 m/d；q=120×3.14×0.15×1×0.5=28.26 m3/d。

3)降水井的數量。

n=1.1×Q/q=1.1×6 745.4/28.26=262.56座。

即n取264>262.52時滿足降水井數量要求；降水井呈梅花形布置于溝槽兩側，間距15 m。

4)降水井深度確定。

井深L=H+h+ir0+Z+Y+T。

其中，L為井點管埋設深度，m；H為基坑深度5.87 m；h為降水后水面距基坑底的深度，1 m；i為降水區內的水力坡度，一般取0.1～0.3；r0為基坑等效半徑，0.29(a+b)=0.29×(15+2.84)=5.17 m；Z為降水期內地下水位變化幅度，2 m;Y為過濾器工作部分長度，2 m；T為沉砂管長度，一般取為2 m。

井深L=H+h+ir0+Z+Y+T=5.87+1+0.3×5.17+2+2+2=14.42 m≈15 m。

4.4 降水施工方法

井點放線定位→鉆孔→井管安裝→填管壁縫隙料砂礫石→洗井→安裝抽水設備→抽水試驗→降水井回填。

1)井點放線定位。

根據施工現場管道設計位置確定井點位置，對井點進行開挖，挖一個小土坑，深大約500 mm，以便于開孔時集水、埋管時灌砂。

2)鉆孔。

鉆探施工采用稀泥漿鉆進；鉆孔至設計深度達到設計孔深后，沖洗鉆孔，稀釋泥漿。如果在鉆進過程中發現泥漿不能滿足鉆孔護壁要求時，必須采用性能好的護壁泥漿(采用紅粘土)。鉆孔必須保持垂直，孔深應按設計要求孔深施工，孔徑應不小于700 mm。

3)安放降水井井管。

DN300 mm無砂過濾管為降水井管，在井管底部中心安放導中器，周圍采用8號鐵絲栓牢，豎方向采用竹條板固定井管，均勻緩慢放下。所有井管安裝均要垂直，與井孔中心保持一條直線，為避免吊放過程中有異物或泥土進入，井管口應高出地面約200 mm,并在井口加蓋球墨鑄鐵井蓋。

4)填料。

井孔成型后，以防砂石或其他雜物進入孔壁周圍填灌砂礫石過濾層。安放過濾管后即可在井孔四周均勻填入砂礫石過濾料，在井孔四周均勻填入濾料，連續填筑，直至將井孔四周泥漿全部擠出至井孔外。

5)水洗井。

濾料填筑完成后，井內安放7.5寸水泵抽水并洗井，抽水時間不得間斷，直至泥漿出現清澈才可停止抽水，每口井獨自安裝一臺潛水泵，水泵放在距井底2.0 m左右。

6)抽降。

輸水管采用膠管在砂濾管中與抽水泵口連接，排入臨時排水渠,經排水渠排入臨時聚水池內,用直徑10 cm泵抽入汾河。

7)井內水位觀測。

準備抽水以前，對井內的靜止水位進行觀測及記錄，抽水剛開始時，由專人每天早6點、晚6點對水位進行觀測各1次，共計2次。待觀測到井內水位穩定后可以每天晚上6點觀測1次。降水期為45 d(15 d預降期，30 d施工期)。

8)降水井回填。

抽水至雨水管道施工結束并有一定回填土深度時才能拆除，檢查井處降水井需檢查井施工完畢，回填至過水面以上，才能拆除。降水井具備封堵條件后，須在最短的時間內完成封堵，回填砂石、澆灌混凝土、焊封口鋼板連續完成，中間不能間歇，以防地下水上溢。封堵完成后，必須安排專人連續觀察兩天，確定達到封堵效果、不溢不滲后，用細石混凝土將井口補平。

5 鋼板樁支護工藝流程

現場勘探→測量放線→打鋼板樁→支撐施工→拔樁→土孔處理。

1)現場勘察：了解地下不明管線及周邊障礙物。

2)測量放線：現場施測人員先放出鋼板樁的插打位置線，用白灰撒出灰線，沿線設置導線樁，打樁時按照導線樁插打。

3)插打鋼板樁：根據施工規范采用40號C槽鋼，鋼板樁進場后，根據施工現場情況將鋼板樁盡量放在距打樁位置近的地方，(一般距離6 m左右)。采用打拔機將樁夾起并吊運至放出灰線位置處，利用輔助工具將打拔機對準插打方向。沿撒出灰線對好前一根樁的止口將鋼板樁插入土體，鋼板樁容易發生自然跟進現象，插打第一根樁必須高出地面1 m，每根鋼板樁打入之前，應保證以前打入的鋼板樁都用鎖扣對牢，現場負責打樁人員站在打拔機安全范圍之內指揮，隨時注意鋼板樁插入及土體變化，避免發生意外。

鋼板樁插打過程中，由專人對鋼板樁的樁身是否發生傾斜或樁身是否垂直進行觀測，如發生傾斜應立即停止插打，待糾正后方可繼續插打或拔起來重新打。

4)橫支撐施工。鋼板樁之間的橫撐，根據規范及施工現場實際情況，橫撐與鋼板樁焊接成整體，橫撐采用φ325圓管(壁厚1.2 cm)。

5)拔樁。待管道溝槽回填完畢后，即可拔出鋼板樁。拔樁時要嚴格按照拔樁順序進行拔樁，并對樁孔進行灌砂處理。

拔樁時的注意事項如下：a.拔樁前容易產生土體擾動，要夯實拔樁范圍內的土體，清理樁頭附近堆，檢修拔樁機械設備；b.拔樁機械選用振動拔樁機、吊車及平板車配合施工，并符合以下規定：拔樁前采用拔樁機卡頭卡緊樁頭，保證起拔線與樁中心線重合；拔樁開始稍微松吊鉤，振動1 min～1.5 min后，伴隨振幅加大時再拉緊吊鉤，緩慢提升樁；鋼板樁直到拔起至可用吊車吊起時，停止振動。振動拔出的鋼樁應及時由吊車吊出，起吊點設置在樁長1/3以上部位；c.拔樁過程中，要注意吊機尾部翹起情況，如出現該情況，要及時停止吊運；d.鋼板樁應逐根試拔，先拔易拔樁。起拔時用落錘向下振動少許，待鎖口松動后再起拔；e.拔樁中，如果拔樁機振動30 min、振幅達到最大負荷仍不能拔起，立即停止振動，并采取其他措施。

6)樁土孔處理。拔樁后的樁孔，采用中粗砂進行灌填。

6 溝槽監測

6.1 監測項目

1)沿線溝槽兩側設10個沉降觀測點，出現異常情況應立即停止施工，采取必要處理措施。

2)水平位移監測：在工字鋼樁頂、臨時路旁，將10個觀測點均分在100 m里程范圍內。觀測使用全站儀及鋼尺。

3)垂直位移監測：在每一個水平位移觀測點上設置垂直位移觀測點。觀測使用水準儀。

4)變形允許值：水平位移控制值30 mm，報警值為24 mm，地表沉降控制值為30 mm，報警值為21 mm。

6.2 監測目的

1)測試目的。鋼板樁起到對槽壁的支護、派專人對槽壁的土體及附近建筑物進行全面的監測，并做好記錄。

2)監測頻率。施工過程中對溝槽周圍附近的構筑物進行監測，并做好原始記錄，監測頻率為1次/d。

6.3 監測注意事項

1)位移觀測基準點數量不應少于兩點且應設在影響范圍以外。2)密切注意開挖過程中垂直及水平位移變化情況，出現異常情況立即停止挖土采取有效處理措施。 3)監測時間為每天上，下午各1次，當發生變形超過施工規范要求后，要加密觀測次數或連續監測。

本工程的雨水管道施工中，采用溝槽降水及鋼板樁支護施工方法，很好的解決了水位高的施工難度問題。

[1] 李建強.深基坑支護及降水施工控制[J].城市建設理論研究，2011(15):110-115.

[2] 夏勝先，王云飛，夏樹威.深基坑支護技術現狀及展望[J].山西建筑，2008，34(26):115-117.

[3] YB 9258—97，建筑基坑工程技術規范[S].

On groove rainfall and support scheme

Yan Haiyan

(No.2EngineeringCompany,TaiyuanMunicipalEngineeringCorporate,Taiyuan030024,China)

Combining with the geological conditions for the grooves of some rainwater pipelines, the paper illustrates the main measures for the groove rainfall construction from the groove rainfall, allocation of wells, and calculation and construction of the rainfall, introduces the craft procedure and precautions of the steel plate pile support, and points out the program and aims for the groove monitoring, so as to ensure the quality of the rainwater pipelines.

groove, rainfall construction, steel plate pile, rainfall well

1009-6825(2016)27-0058-02

2016-08-22

閆海燕(1979- )，女，工程師

TU463

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