提高水閘基坑井點降水效果的措施研究

洪 飛 洪 潮 李京輝

(中交水利水電建設有限公司，浙江 寧波 315200)

對于大多數水利工程而言，為了保證工程施工安全，需要在工程外圍筑造圍堰保持干地施工。而若要保持干地施工常常需要進行基坑地下水的抽排工作，施工中根據工程的具體特點，常采用明溝排水、井點降水、管井降水等降水工藝。對于水閘工程施工，一般基坑開挖的深度不深，井點降水被廣泛采用，然而因為每個工程的獨特性，實際施工中，很難一次性保證降水的效果，往往降水持續時間較長，影響到了工程的整體進度及效益。本文以橫沙東灘(八期)5號水閘基坑降水為例，分析了影響井點降水效果的原因，并針對主要原因，采取了相應措施，成功且較快速地降低了基坑的地下水位，保證了基坑開挖的進度，縮短了降水時間，提高了工程效益。

1 工程概況

橫沙東灘(八期)5號水閘工程，位于上海市崇明區橫沙島東邊長江入海口處，主要由閘室、空箱、內外河消力池、內外河翼墻以及內外河海漫段等組成，工程主體結構基坑開挖采用放坡開挖的明挖法，基坑最大開挖深度達到2.80m。

工程北臨長江口，地下水位高，且受潮汐影響變化較大，圍堰內現狀地面標高約為0.00m，地下水位約為-0.50m，地基土壤以淤泥粉砂狀土為主，滲透系數較大。為保證干地施工，確保基坑開挖的安全，在基坑開挖前，必須對基坑采取降水措施。

項目部綜合考慮，編制了專項施工方案，方案采用以輕型井點降水為主、管井降水為輔的方式，以降低基坑地下水位，基坑初步設計的井點位置布置見圖1。

圖1 井點位置布置

2 問題產生

按照專項方案，布置井點進行試抽水作業后，通過對管井降水量及觀測井地下水位高程的觀察，發現降水效果不明顯，坑底降水緩慢，降水的速度不能滿足工程進度的要求。

工程地處島嶼，交通不便，且不具備外接電條件，故配備了一臺250kW的柴油發電機供降水作業。因基坑降水需不間斷24小時連續進行，每天的井點降水發電成本高，若不能保證較快速地降低基坑地下水位，將導致降水時間延長，僅自發電這部分就將產生較大成本費用，嚴重影響工程施工效益。

3 現狀調查

在井點降水施工作業完畢，并對降水管路進行組網調試完畢后，項目部決定對井點降水進行5天試抽水作業，并對若干個井點的出水量進行了統計，另外通過觀察井對地下水位的變化情況進行觀測統計，見圖2。

圖2 井點出水量及觀察井水位變化統計

從圖2可以發現，雖然井點每天的排水量較大，但從觀察井的水位變化來看，觀察井的水位變化較小，地下水仍保持在較高水位，不能滿足基坑開挖的需要。

4 原因分析

為保證井點降水效果、基坑開挖的安全和施工進度，結合本工程的施工特點，對影響井點降水效果的原因進行了深入的探討和分析，分析得出了影響降水效果的各種影響因素，并繪制了魚刺因果圖，見圖3。

圖3 魚刺因果

針對魚刺因果分析圖中列出的13個末端原因(見表1)，通過現場測量、試驗和調查分析等方式以及對問題癥結影響程度進行判斷，確認出3個要因，即施工人員責任心差、回填砂含泥量及砂粒徑不滿足要求、潮汐影響。

表1 要 因 確 認

5 對策制定與實施

根據確認的3條主要因素，通過對周邊工程實地考察，進行了認真的梳理和研究，并邀請相關方面專家尋求指導意見。結合本工程特點，針對主要的影響降水效果的因素，制定了相應的對策，見表2。

表2 對 應 對 策

5.1 針對責任心差

針對責任心差，為了加強管理，針對產生的原因，研討了相應措施方法，制定了獎罰制度、考勤制度等相關針對制度，通過簽訂質量責任書、簽發施工技術交底、組織施工技術交流會等措施，強化管理人員責任心，提高工程建設質量。

5.2 針對回填砂含泥量及粒徑不合格

針對回填砂含泥量及粒徑不合格問題，采用以下四項措施予以解決：?通過查漏補缺，對于缺少的制度，進行訂立補全，建立健全材料進場驗收制度；?對于私自進場材料或進場材料未檢即用的，加大處罰力度；?嚴格落實人員檢驗，做到檢驗有記錄、臺賬有統計；?加大人員旁站監督力度，增派技術人員力量，做到有施工就有旁站監督人員。

5.3 針對潮汐影響

針對工程地處長江入海口、土壤滲透系數較大、地下水位受潮汐影響變化大等因素，通過采取以下三項措施減小潮汐對于地下水位的影響，保證降水效果：?統計地下水位受潮汐影響的規律，研判影響的程度；?重新復核方案井點布置的降水效果，考慮跟隨開挖進度，采取分級降水的方法；?對于開挖過程中存在的出水量較大位置，加大井點的密度，并適時增打管井降水。

6 實施后基坑降水效果

采取上述系列措施后，現場對于管井井點的出水量和觀察井水位進行了統計，見圖4，基坑降水后開挖完成的情況見圖5。

圖4 井點出水量及觀察井水位變化統計

圖5 基坑降水后開挖完成情況

從圖4可知，管井出水量明顯較措施實施前有了較大增大，且水位降幅明顯。采取措施后第8天項目部進行了基坑的試挖，沒有出現積水及滲水情況，項目部按計劃繼續抽水7天后正式進行了基坑的大范圍開挖，開挖過程順利，從圖5明顯可看到基坑未出現積水及漏水情況，按照進度計劃完成了基坑的開挖工作，對于保證后續工序的按期實施，起到了重要保證作用。

7 結 語

橫沙東灘(八期)5號水閘工程施工，采用井點降水施工工藝進行基坑排水，然而實際施工中，降水效果較差，影響了工程的整體進度及效益。本文分析了影響井點降水效果的原因，并針對主要原因，采取了對應措施，成功且較快速地降低了基坑的地下水位，保證了基坑開挖的進度，縮短了降水周期，提高了工程效益。