淺談遼河石佛寺水庫樞紐一期工程泄洪閘基坑降水

高婧 郝延峰

【摘 要】石佛寺水庫是遼河干流上唯一的一座大型控制性水利工程，水庫樞紐為二等工程，水工建筑物有攔河主壩及泄洪閘。壩址左岸位于沈陽市新城子區黃家鄉，右岸位于法庫縣依牛堡鄉。本文主要對石佛寺水庫樞紐一期工程泄洪閘基坑降水施工布置、施工資源配備、施工方法及質量控制進行了分析，旨在為類似工程建設提供參考和借鑒作用。

【關鍵詞】泄洪閘 基坑 降水

1工程概述

泄洪閘閘址部位為中細砂基礎，非汛期地下水位平均高程41.5m左右，右側靠近河床處的基巖高程平均為26m，灘地處的基巖平均高程17m，閘址部位含水層厚度約16～25m，地下水豐富。泄洪閘建筑物最大開挖高程35.7m，為保證開挖及砼澆筑等施工干地作業，要求地下水位降至35.0m高程，由于基坑開挖范圍大，其它方法降水很難奏效，本工程采用深層管井降水方案，降低地下水位。

2 施工資源配置

主要施工機械配備。施工機械設備配備如下：沖擊鉆CZ302臺；汽車吊8t2臺；潛水泵200JQA80×360臺（其中備用10臺）；離心泵10吋2臺；離心泵IS150-125-2507臺（備用1臺）；變壓器630KVA1臺。主要施工人員配備。主要施工人員配備有：管理人員1人，技術負責人1人，測量工2人，鉆工6人，水泵工20人，電工6人，電焊工4人，起重工2人，合計42人。

3 基礎開挖施工分區與分期降水

根據施工進度安排，基礎開挖采用分區分期施工，一期開挖一區（U0+54～D0+04.5）至設計高程、開挖二區～四區（D0+04.5～D0+173）基礎至39.0m高程；二期繼續開挖二區～四區基礎至設計高程。根據類似已完工程的實際經驗，初期排水困難，抽水量大，本工程初期排水采用以井群降水為主，集水井明排為輔的降水措施；施工期采用管井法進行經常性降水。

4 初期強排水

根據基礎開挖計劃安排及本工程基礎滲透系數大等特點，初期排水以井群為主，排水溝集水井為輔的降水措施。泄洪閘初期強排水量約40萬m3，采用集水井配合管井井群聯合降水，每眼集水井配備一臺6吋～10吋離心泵，集水井日排水量約5～6萬m3，初期排水強排水進行4～5天，地下水位下降后，采用管井法進行經常性降水。

5 管井法降水

根據地質資料，泄洪閘基巖埋深16～25m，平均含水層厚度21m，地下含水豐富，通過對類似工程降水經驗分析，本工程采用管井法進行經常性排水。降水井井底至不透水層，平均井深21m，降水井井徑40cm，建筑物基坑開挖面積225×315m，根據開挖進度安排，為減少抽水量，分期進行降水。一期施工降低地下水位至38.0m高程，二期降低地下水位至35.0m高程。

5.1基坑涌水量計算

根據抽水試驗資料，得地基平均滲透系數K=92.3m/d，抽水影響半徑選用基坑至導流明渠的兩倍距離：R=400m，按無壓完全井公式計算：

基坑當量半徑r0

（ 取1.18）

單井涌水量q 式中H——潛水層平均厚度21m；K——滲透系數92.3m/d；r——井管半徑0.2m；SO——井內水位降深值。

①一期降低地下水位至38.0m，井內水位降深值s0=4m，按30眼井試算，單井涌水量為

校核基坑中心水位下降深度 即

經計算，一期30眼井同時抽水，單井涌水量1420m3/d。基坑中心的水位降深值3.5m，滿足一期施工要求。

②二期地下水位降至35.0m，井內水位降深值s0=7m，按50眼試算，單井涌水量為 校核基坑中心水位下降深度即

經計算，二期50眼井同時抽水，單井涌水量1450m3/d，基坑中心水位降低6.5m，滿足施工期間干地作業要求。

5.2降水井點布置

泄洪閘基坑內井線周長L=1080m，沿建筑物四周布置50眼降水井，平均井距 ，與導流明渠相臨側（樁號BA0+450軸線上）井距為17m；下游側（樁號D0+175軸線上）井距21m；其它兩側井距為25m，考慮井群跨越主壩及翼墻，井群間距局部進行調整。井點沿建筑物邊線外20～30m布置，降水井頂面高程42.0m，距開挖邊坡保持3～5m安全距離，井底至不透水層。降水井井內安裝深井潛水泵，井內水泵出水管路采用鋼絲膠管，出井口采用管徑為100mm鋼管和PVC管，跨越圍堰處采用膠管將水導入圍堰外的排水溝內。出水管路沿地面敷設，跨越圍堰處管路埋入堰頂以下50cm（膠管過堰頂外套鐵管）。排水溝布置在上、下游、縱向圍堰外側距坡腳10m處，基坑內排水通過排水溝導入明渠內。排水溝底寬1.5m，溝深1.5m，邊坡1：1.5，排水溝穿越道路處埋設涵管。

5.3泵型選擇

根據計算結果，單井平均涌水量1450m3/d，按設計單井平均涌水量擴大20%選取水泵，降水井內安裝200JQA80×3型深井潛水泵，其揚程為21～36m，相應流量95～65m3/h，運行中考慮20%備用量，共選60臺。井管采用鋼筋籠外包一層10#鐵線及一層紗網，管徑40cm，每節長4m，兩節之間采用鋼筋焊接。

5.4降水井施工

降水井直徑60cm，采用沖擊鉆鉆孔，施工程序為：井位放樣→做井口、按護筒→鉆機就位鉆孔→吊放井管→安裝抽水控制電路→試抽→降水井正常工作。鉆機鉆孔前在井口埋設護筒，采用泥漿護壁，邊沖孔邊掏砂。成孔后，采用8t汽車吊吊裝鋼筋籠井管至井點內，上下節井管采用鋼筋焊接牢固。井管安裝完畢后，井管與井壁間回填中粗砂，井底回填50cm反濾料。

6施工用電

降水井點系統用電通過變壓器輸變電解決，施工中投入一臺630KVA變壓器，變壓器墩放在圍堰內，接引右岸依牛堡10KV線路端口，經變壓器用電力電纜引至各井點分電柜，基坑內電纜采用地下敷設，潛水電泵電纜及接頭絕緣可靠，并配備保護開關控制。

7 施工期監測

井點降水期間，為保證水泵正常運行，在每臺水泵井口出水管處設置一壓力表，并由專業水泵工通過壓力表隨時觀察水泵運行狀況；管井正常抽水規律為“先大后小、先混后清”，如不上水或水一直較混，及時進行檢查糾正。管井抽水時，對基坑內已完工建筑物進行沉降觀測，在建筑物上設置控制點，定期用儀器進行沉陷及位移觀測。

8結語

通過對石佛寺水庫樞紐一期工程泄洪閘基坑降水分析，該技術方案具有可操作性，切實可行，對于實際施工中的應用具有一定的借鑒意義。

作者簡介：高婧（1978—），遼寧沈陽人，女（漢），專科，工程師，研究方向：水利工程；郝延峰（1978—），遼寧省沈陽人，男（滿族），專科，工程師，研究方向：水利工程。