船閘工程中深井降水的施工技術

◎ 尹　煦　中交一航局第二工程有限公司

船閘工程中深井降水的施工技術

◎ 尹煦中交一航局第二工程有限公司

船閘建筑外形結構復雜，施工組織設計的合理性對船閘的表面質量、施工進度和經濟效益等均有比較大的影響。在船閘工程施工過程中，需要采用先進的控制技術和施工技術。本文結合實際工程，對船閘工程深井降水施工技術進行了分析和探討。

船閘工程 深井降水 地面沉降 波紋管

1.工程概況

某船閘工程按照IV級標準設計，場地地面高程為16.25～24.28m，基坑開挖地面最低高程為8.71m，設計開挖最大深度為15.54m，船閘基坑設計為長方形，結合工程的開挖情況和地質勘察報告來看，船閘主體工程所在地段地質質量良好，原地面以下至10m高程部分主要為粘土，還有一部分地質為粉質粘土，10m以下為滲透性比較強的重粉質砂壤土，土壤滲透系數為40m/d。

2　．選擇降排水方案

深井降水施工是基坑土方開挖前的一項基礎工作，是保證基坑開挖工作順利開挖的基礎和前提。

由于該項目地下水位比較高，基坑開挖深度比較大，基坑下層為滲透性比較強的沙壤土，很容易出現涌泥和流砂的情況。結合本工程的實際情況，對地質情況進行調查后發現，決定使用波紋管深井降水法進行施工。

3.波紋管深井平面布置

根據計算，波紋管深井井點間隔距離按照15m進行布置，在實際施工過程中將深井井點間隔距離控制在13m，井點布置圖如圖1所示。

根據下述公式計算波紋管深井井點深度：

在上述公式中，H指的是深井管埋設深度，單位為m；指的是基坑地面和深井管埋設面之間的間隔距離，設計為6.15m；L指的是基坑中心和深井管中心的水平距離，設計為263m；指的是降水后地下水位和基坑地面的安全距離，通?？刂圃?.5m～1.0m；指的是濾管長度，設計為2m；指的是降水曲線的坡度，環狀井點可以取1：10。

通過計算發現，為了保證施工安全，最終將深井井點深度H確定為13m，降水井斷面圖如圖2所示。

4.深井降水施工技術

4.1深井降水施工流程

確定井點位置→深井成孔施工→清孔作業→填入濾料→下放波紋管→回填深井壁和孔壁之間的濾料→安裝水泵、抽水電、管路→試抽→設備拆除以及封井。

4.2操作重點

（1）確定滲透系數。在進行施工之前要對地質資料進行調查，然后對類結合施工現場地基基本情況，計算涌水量，然后將各個深井之間的間距、深度、管井直徑確定出來。此外，井點要按照環形布置，全部封閉好。在沒有地質資料時，要做好降水試驗，根據試驗結果計算出土壤的滲透系數。

（2）成孔。在進行成孔之前，要對井位進行測放，并根據水平平面圖將測放井位布置好，在實際施工過程中可以根據實際施工情況進行調整，然后在原狀土層中插入護口管底口，使用粘性土將管外封閉好，避免施工過程中出現管外反水的情況，護口管上部要超出地面高度0.3m。在安裝鉆機過程中，要保證機臺安裝的穩固性，大鉤要和孔中心對準，使轉盤、吊鉤鉤、孔三點處在一條直線上。成孔時使用TM100型小型回旋鉆機成孔，成孔直徑控制600mm～800mm，在成孔的過程中，要將泥漿的稠度和比重控制好，泥漿比重要控制在1.1左右，將粘稠度保持在20s以內，對孔進行徹底清理，盡可能減少泥皮和井壁的厚度。

圖1　平面圖布置

圖2　降水井斷面圖

（3）下井管。本工程井管使用直徑為350mm的大直徑輕質波紋管，成品長度控制在6m，對井管進行加工時，要在井管入場后檢查井管是否可以達到設計要求，下管之前要對孔深進行測量，孔深達到設計要求后對井管進行下放，下放過程中要和孔中心對準，確保濾水管可以放置到中部，井管實管位置要焊接好，保證不透水，下放到設計深度后，將井口固定好，使其保持在中部。填礫前要對井管內外的深度進行測量，進行填礫時要將礫料的高度控制好，填礫過程不能中斷，濾料的投入量不能低于計算量的95%。

（4）封閉井口。使用粘性土對孔進行封閉，為了避免圍填過程中出現架橋的情況，圍填之前要先搗碎粘土然后再填入，圍填粘土的過程中要對下入數量和下入速度進行控制，做好井管外的封閉工作。

（5）試抽。成井施工完成后要立即將潛水泵下入，鋪設好電纜、排水管道等，電纜和管道之間要布置標識，抽排水管理和集水坑要保持通暢，不允許出滲漏，所有抽排地下水需要立即排放到附近溝渠[3]。進行試抽前要認真檢查電線管路，保證電線管路正常運行后進行抽水。此外，要根據降排水的用電量，配置相應的發電機組，并將發電機組和降水電路連接好，結合排水用電量，配置應急發電機組并將其和降水電路連接好，保證出現意外停電的情況時可以及時啟動應急發電機組；基坑中間要布置觀測井，保證基坑面積和基坑數量可以達到要求，控制好降水情況。正常抽水的過程中，要有專人實時監測井泵的運轉情況，當有異常情況時可以及時進行處理。抽降水過程中要保證四周的井點抽水的平衡性和對稱性。

5.基坑降水監測

（1）基坑開展降水前，要監測自然水位，開始抽水10天內每天的早上和晚上都對流量和水位觀測一次，然后每天進行一次觀測，并將記錄工作做好。

（2）做好觀測記錄工作。將水位下降值與時間以及抽水量與時間之間的關系圖確定出來，分析水位變化情況和水流量變化情況，預測水位降至設計水位需要花費的時間，并對降水設計的可靠性進行分析，然后提出相應的調整措施，搞清楚異常抽水出現的原因，并將存在的問題及時排除。

（3）降水期內不允許停泵，抽水過程中要將水排放到降水區以外，防止出現回滲的情況，為了可以保證遇到大雨或者暴雨天氣時避免出現回滲，能夠及時安排工作人員將基坑積水和地面積水及時清理干凈，防止水出現下滲的情況。需要按照規定要求選擇高排水水泵設備布置在作業現場。

（4）考慮到基坑降水以后地面不可避免會有所沉降，為了最大限度的保證周圍建筑物的安全，本工程在施工時選擇灌井的方法開展作業，以期可以最大限度的減少降排水時對建筑產生的不利影響。根據本工程的實際情況來看，因為工程所在地區周圍為灘地，距離周圍的建筑相對來說也比較遠，所以基坑降水整體上對建筑物影響不大。為了保證建筑物的安全性，在進行降排水的過程中，要密切觀測附近建筑物情況，一旦有一些不正常的情況出現，要馬上停止排水作業，然后找出問題的具體原因，制定合理的應對方案，保證深降水作業順利完成。

6.結論

綜上所述，深基坑工作作業過程中，周圍環境對基坑的施工質量和施工安全有比較大的影響。例如當地下水位沒有達到設計高層，就會出現管涌、流沙等問題，直接影響基坑施工的開展，為了保證深基坑施工的順利開展，首先要解決地下水降排的問題，而深井降水施工技術可以實現地下水的降排，將地下水位控制在設計高程范圍值內，而且使用深井降水施工也具有良好的經濟性，具有較高的推廣應用價值。

[1]付文廣.龍洲垸船閘施工中深井降水井的應用[J].中國水運(下半月)，2014(10)：132-134.

[2]邵倩.蚌埠閘老船閘加固工程施工期降水[J].水利科技與經濟，2015(04)：68-70.

[3]呂黃.降排水技術在淮安三線船閘土建工程中應用[J].水運工程，2005(09)：97-99.