南洋中心河泵站基坑降排水施工方案

陳章杰

摘 要：基坑的降排水作為基坑的重點工程應受到重視，降排水施工質量的好壞會直接影響基坑工程的質量，本文首先對南洋中心河泵站基坑、地質相關內容做了概述，以及對基坑降排水環節和降水方案設計進行分析。在探討排水泵站深基坑降水施工技術措施結合相關注意事項展開了探討。

關鍵詞：降排水；涌水量；施工；技術措施

中圖分類號：TV551 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0092-02

1 工程概況

1.1 工程基坑情況

南洋中心河站工程位于鹽城市亭湖區南洋中心河與新洋港交匯處南洋中心河閘東側120m處，新開引河350m，引河中心線與現狀河道中心線交角為300，泵站設計流量40m3/秒，站身中心河距新洋港南堤170米，為新建項目。

本工程四面環水，泵站基坑土方開挖至-3.8m到-4.5m，挖深6m，進水側引河土方開挖到-2.0m，出水側引河土方開挖到-1.0m，開挖土層為砂壤土夾淤泥質壤土及粉砂夾淤泥質粉質粘土，開挖土層土方滲透系數較大，含水率高，極易液化。經工程工況綜合考慮分析，承壓水適用大口井（管井）降排方案。基坑邊坡降水采用兩級輕型井點降水。

1.2 水文氣象

鹽城市城市防洪南洋中心河泵站工程由于地處黃海之濱，海洋調節作用十分明顯，因而雨水豐沛，每年的8、9月份常有臺風暴雨且降水量年內分布很不均勻，6～9月連續4個月雨量較大，約占全年降水量的65%。

1.3 工程地質條件

本工程泵站基坑開挖底高程為-4.5m，根據工程水文地質資料，開挖高程以上土層（第（2-1）層、（2-2）層、（2-3）層）屬微透水～中等透水土層，正常地表水位在▽1.0m左右，含水層對整個工程土方開挖、邊坡穩定安全影響很大。開挖高程以下存在二層承壓水水層（第（3）層、（7）層），其中第（7）層垂直滲透系數為5.82E-04cm/s，水平滲透系數為1.09E-03cm/s，屬弱透水～中等透水土層，這兩層承壓水對站身和翼墻灌注樁施工產生影響。

2 基坑降水

2.1 降水井設計布置方案

根據站身基坑開挖最低高程為▽-4.5m，泵站基礎灌注樁施工深度至高程▽-32.5m，首層承壓水底面平均高程▽-12.91m，二層承壓水底面平均高程在▽-29.06m，二層垂直滲透系數為5.82E-04cm/s，水平滲透系數為1.09E-03cm/s，地下水豐富，對底板基礎施工均有很大影響，故必須采取降低承壓水措施；通過具體數據分析擬共布設12口管井，降水井直徑50cm，底高程-29.06m，泵站基坑降水管井的布置已主泵站底板中心點為中心，已半徑為25m～30m長度平均向四周輻射。

2.2 降水設計

2.2.1 計算參數的確定

工程基坑降水采用管井降水，管井管徑50cm，管井底高程為▽-16.8m，開挖層以下第（4）、（5）、（6）均為極微或弱透水層；其下第（4）層淤泥質粉沾土室內垂直向滲透試驗測得平均滲透系數為k=1.43×10-5cm/s，水平向滲透試驗測得平均滲透系數為k=3.72×10-5cm/s，為微透水～弱透水土層，構成場第一層承壓含水層，該層底高程-12.91m，平均厚度5.33m。

而管井底承壓高程為▽-16.8m，故按承壓完整井進行驗算。由于混合地下水位為▽1.0m，基坑最低處高程為▽-4.5m，故H=1.5-（-16.8）=18.3m，S=1.0-（-4.5-0.5）=6.0m，取含水層平均厚度為5.33m，即取5.3m，滲透系數k=3.88×10-4cm/s（0.34m/d）。

2.2.2 總涌水量、管井數、布置距離驗算

影響半徑；

假想半徑。

；

管井過濾器進水部分每m井的單位進水量：

管井濾水器需要的總長度為：

假定管井數進行試算確定其數量，當管井數為12個時，取H=18.3m，則

此數值符合nh0≥Q/q

根據招標文件基坑開挖圖中管井的布置可算出各管井至井點群重心距離如下數據：

X1=29，Lgx1=1.462，X7=21，Lgx7=1.322；X2=43，Lgx2=1.633，X8=35，Lgx8=1.544；X3=26，Lgx3=1.414，X9=27，Lgx9=1.431；X4=26，Lgx4=1.414，X10=27，Lgx10=1.431；X5=43，Lgx5=1.633，X11=35，Lgx11=1.544；X6=29，Lgx6=1.462，X12=21，Lgx12=1.322。

1/n（lgx1……xn）=1.468

則總涌水量為：

按基坑開挖圖計算的總涌水量與前式計算的總涌水量相近，故總涌水量、管井井點數和布置距離滿足本工程降水要求。如圖1所示。

2.2.3 降水設備配置

配備14臺4KW、揚程36m、流量32m3/h潛水泵，每臺水泵配備全自動水位控制儀，降水能力滿足設計要求。

3 降水管井施工

（1）井身結構：成井直徑Φ800mm，一徑到底直到井底標高，內置Φ500（外徑）/Φ400（內徑）無砂管，井管外包兩層60目以上尼龍紗網，并用14#鉛絲扎牢，作為過濾器結構，底部封死，以防泥砂涌入。管與成井井壁之間選用1～4毫米干凈瓜子片反濾料。（2）抽水設備：根據試驗結果，選擇相應的水泵抽水。每個降水井配置一套水泵，一個按壓式漏電開關。為確保抽水效果，擬安排1臺備用水泵，以隨時調換出有故障的水泵。（3）成井工藝：鉆井→井管安裝→填濾料→洗井→降排水→觀測

①鉆井：采用GS-150型鉆機，孔徑800毫米，一徑到底。在鉆井過程中，由操作人員根據地質特征及孔內實際情況，掌握好鉆井速度、泥漿濃度。一定要保證鉆孔的垂直度，從而保證井管和深井泵順利下入井內。在鉆井過程中要做好原始記錄。②井管安裝：成井后先置換孔內濃泥漿，減小孔內泥漿比重，泥漿比重控制在1.01～1.04之間。但一定要保證孔內不坍塌。接著下入井管。下管時，管口要對齊，管中心與成井中心要重合。井管單節長1m，連接處用3根Φ8鋼筋和鐵絲捆扎。③填濾料：混凝土透水管下入孔內后，開始在管壁與孔壁之間回填濾料。濾料填至要求高程后用清水反復沖洗（可以結合洗井），從而保證濾料下沉密度，達到良好的過濾效果。濾料填至高程后井口范圍采用粘土回填密實。④洗井：由于在鉆井成孔過程中采用泥漿護壁鉆進，孔內泥漿雖經置換，但濃度仍較大。為了使降水井達到良好的降水效果，濾料填充完成后，要立即洗井，采用清水反復沖洗抽排，直至出現清水為止，洗井的水泵流量需達到能將水井內的水全部抽干要求。⑤降排水：在洗井完成后安裝潛水泵及時進行抽水，同時按要求進行降水觀測。

4 質量要求與保證措施

深井鉆孔要求垂直，偏斜控制在1～2%以內，孔徑必須符合設計數值。井管必須居中，以保證井管四周的濾料厚度均勻。濾料的質量要符合下列標準：粗砂細度模數≥3.5，瓜子片粒徑為1～4mm。濾料的填充要密實；洗井時要反復沖洗，不致于影響降水效果。井管銜接要牢固可靠；供電在接通系統電源的同時要設備用電源；深井施工時，質檢科派專人進行監督，每道工序開始和結束均要有驗收手續，并得到監理的同意。

5 結語

綜上所述，基坑開挖的降排水在基坑施工中應受到重視，施工技術人員要充分的查看工程勘探資料，以工程勘探資料和現場實際工況進行系統計算分析，以保證工程建設中降排水工程的施工質量。

參考文獻

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