市政降水工程處理流沙層設計方法的思考

吳江

[摘要]市政降水工程經常會在實際施工中遇到流沙層，在明排外抽無法滿足施工作業時如何切實有效的繼續降水。本文以市政水環境治理項目一體化泵站的截水、降水專項工程中遇到的實際情況，提出了經實踐驗證切實可行的設計解決方案。

[關鍵詞]市政工程；降水工程；流沙層 文章編號：2095-4085（2018）04-0020-02

1 概述

降水工程是指利用水文地質學原理，通過降水設計和降水施工，排除地表水體或降低地層中的滯水、潛水等地下水的水位，滿足建設工程的降水深度和時間要求，并對工程環境無危害性。建設工程降水的技術方法有明排、輕型井點（如空點井、電滲井等）和重型井點（如管井等）。根據地區降水設計、施工的經驗證明，以及勘察資料，本工程擬采用管井的方式進行降水，輔助型式為開挖集水井、排水溝和截水溝。本項目為市政水環境治理項目一體化泵站截水、降水專項工程，一體化泵站坑洞頂與地面相平，標高為474.20m，直徑4.7m，深度為7m，基礎厚度為0.5m，在開挖至約7m位置時，地下水上涌量大，并且有砂土伴隨地下水的上涌，明排外抽已經不能滿足施工條件，本設計為坑洞的截水、降水專項設計。

2 流沙層設計解決方案

坑洞在開挖過程中現場進行了支護處理；0-3.5m采用了30cm厚的混凝土護壁、3.5m～7m采用鋼板護壁，施工現場按照計劃坑洞扔需要下挖0.5m，之后完成基礎施工、安裝完成機械、后對坑洞進行回填。對現場進行截水、降水進行專項勘察后顯示地層情況如下：0～3.6m為砂卵石、3.6～7.8m為細砂、7.8m～14.8m為砂卵石、14.8m以下為基巖。根據現場情況，本方案采用懸掛式截水帷幕+管井降水的型式，其中截水帷幕采用高壓旋噴樁型式。施工建設過程中，先進行截水帷幕施工再施工降水井，先施工內圈高壓旋噴樁再施工外圈高壓旋噴樁。截水帷幕，高壓旋噴樁單樁直徑為800mm，內圈樁體咬合搭接不應小于200mm；外圈樁體咬合搭接不應小于130mm。內圈與外圈樁體咬合搭接不應小于200mm，內圈旋噴樁36根，外圈旋噴樁36根，共計72根，單根旋噴樁長9m，旋噴樁樁頂位于地面標高以下1m。內圈旋噴樁和外圈旋噴樁相鄰樁中心連線夾角為60°。高壓旋噴樁施工采用二重管法，采用P.0.42.5級硅酸鹽水泥，水灰比1.0，水泥用量≥300kg/m3，漿液壓≥20MPa。噴射自下而上進行，在正式施工前必須進行試噴，以調整施工參數。高壓旋噴樁強度以28d無側限抗壓強度qu為準，qu≥MPa，強度達到設計強度后方可開挖。旋噴樁施工應先施工內圈再施工外圈，內外圈相鄰樁體施工間隔不應小于24h；高壓旋噴樁的施工作業順序應采用隔孔分序方式、相鄰孔噴射注漿的間隔不宜小于24h。

3 結合設計的施工方法與要求

3.1 高壓旋噴樁截水帷幕施工與檢測

高壓旋噴樁施工采用二重管法，采用P.0.42.5級硅酸鹽水泥，水灰比1.0，水泥用量≥300kg/m3（宜取土天然質量的20%～40%），漿液壓力≥20MPa。噴射自下而上進行，在正式施工前必須進行試噴，以調整施工參數。高壓噴射注漿應按水泥土設計直徑與土的性狀，根據現場試驗確定噴射壓力、注漿流量、提升速度、旋轉速度等工藝參數。截水帷幕的質量檢測應滿足，在基坑開挖前或開挖時檢測固結體的尺寸、搭接寬度；檢測點應隨機選取或者選取施工中出現異常的部位；對施工質量有懷疑時，可在高壓旋噴樁注漿固結后，采用鉆芯法檢測帷幕固結體的單軸抗壓強度、連續性及深度；檢測點數量不應小于3處。

3.2 降排水施工技術要點

（1）管井降水施工關鍵點，管井的成孔施工工藝應適合底層特點。鉆孔深度應大于設計深度0.3～0.5m。采用泥漿護壁時，應在鉆進到孔底之后清除孔底沉渣并立即置人井管，注入清水，當泥漿比重不大于1.05時，方可投入濾料；遭遇塌孔時不得置人井管，濾料填充體積不應小于計算量的95%。填充濾料后，應及時洗井，洗井應直至過濾器及濾料濾水暢通，并應抽水檢驗井的濾水效果，管井降水含砂量不大于1/10000。

（2）降水工程監測與維護，抽水開始后，在水位未達到設計降水深度以前，每天觀測三次水位，水位達到設計降水深度后，可每天觀測一次水位，水位觀測允許誤差為士5cm。根據水位、水量觀測記錄，查明降水過程中的不正常狀況及其產生的原因，及時提出調整補充措施，取保達到降水深度。抽水設備定期保養，降水期間不得隨意停抽。更換水泵時，測量井深，掌握水泵安裝的合理深度，防止埋泵。建設單位應在現場準備備用電源，當發生停電時，及時更新電源，保持正常降水。抽水排放，降水工作一經運轉，抽出的地下水應安全排放，使其不再滲流入基坑及附近范圍內，亦不能影響城市道路交通和市容環境。場地抽出的地下水，盡可能經管道相對集中輸送，經沉砂池沉砂后引出場外，分散排入城市雨（污）管道中?；又苓吔邓芫呐潘艿兰俺辽俺兀山洭F場調查后確定，一次性敷設后一般可不再變動。

3.3 管井設計

降水井2口，井深均為15m，井徑600mm，管徑300mm，管井降水含砂量不大于1/10000。上部采用2根盲管，之后設置4根濾水管。降水井施工完成后及時回填，并且對周邊降水形成的空間及時處理，加強坑洞周邊的巡視和監測，發現空洞及時處理，保證周邊建筑安全。

4 結語

在實際施工中遇到流沙層首先要深入分析原降水設計的具體細節，然后根據相關技術規范結合項目現場實際情況編制解決技術方案，本文闡述的高壓旋噴樁截水帷幕在該項目中起到了良好的效果。

參考文獻：

[1]JGJ/T111-98，建筑與市政降水工程技術規范[S].