谈沟槽施工降水方案的运用

刘秋林

(晋中万华路桥建设有限公司，山西晋中 030600)

1 工程概况

某工程为道路及市政基础设施建设工程，其主要工程内容包括道路工程、立交下穿通道、照明工程、电力排管工程、排水工程及其附属工程等。主干道依据道路设计横断面、两侧用地性质、地形条件、管线综合规划等因素综合考虑，布设雨、污水管道。其施工范围为DN500 mm～DN2 000 mm的钢筋混凝土Ⅰ级管、Ⅱ级管和钢塑复合管、热塑性塑料管材。热塑性塑料管材采用环刚度为不小于8 kN/m2(管道覆土H≤4 m);钢塑复合管采用环刚度为不小于12.5 kN/m2(管道覆土4 m＜H≤6 m);混凝土管道基础为10 cm厚混凝土、10 cm碎石垫层、30 cm干插片石;热塑性塑料管材管道基础20 cm厚中粗砂垫层、30 cm干插片石;管顶50 cm以下沟槽回填中粗砂。设计雨污水管线埋深大部分为5 m～8 m，最大埋深为8 m，经现场实地测量和勘测(探坑)发现，地下水位较高，原地面以下1.3 m处就见地下水。鉴于以上实际情况，沟槽施工需要先采用管井降水，保证地下水位降至沟槽基底0.5 m以下后，再进行雨污水沟槽开挖。

2 沟槽开挖

对于雨污水管道沟槽深度5 m＜H≤8 m的基坑，采用管井降水、钢板桩支护形式。雨污水管道采用两步槽的开挖方式，头部槽按1∶1放坡开挖至原地面下约1.5 m时，在距基坑两侧B/2的位置各设两排钢板桩，进行管井降水后，再进行1.5 m以下深度范围的开挖，边开挖边进行纵横向的支撑。沟槽的底部开槽宽度，根据规范可按下式确定:B=D1+2(b1+b2+b3)。其中，B为管道沟槽底部的开槽宽度;D1为管道结构的外缘宽度;b1为管道一侧的工作面宽(≤D500为40 cm，≤D1 000为50 cm，≤D1 500为60 cm)，槽底设排水沟时，适当加宽;b2为管道一侧的支撑宽度，一般可取15 cm～20 cm，这里取20 cm;b3为现浇混凝土模板一侧的宽度。

3 降水方式及方案

对于雨污水管道沟槽深度5 m＜H≤8 m的基坑，对于放坡开挖及使用工字钢或槽钢支护形式的，降水管井设置在沟槽两侧，主要降水路段左右两侧间距控制在15 m内。以雨污水管线中心为中线两侧打降水井3 914眼(具体布置方案略)，井深15 m，间距10 m，包括雨污水支管线。

3.1 降水工程设计依据

设计依据:《岩土工程勘查报告》;《工程地质手册》(第4版);JGJ 102-99建筑基坑支护技术规程;PBP 258-97建筑基坑工程技术规范(冶金工业部主编);JGJ 18-9建筑变形测量规程;龚晓南《深基坑支护技术施工手册》;《公用用水管井技术规范》;JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程。

3.2 岩土工程地质条件

1)地形地貌。该工程拟建场地从地貌上看属平坦的冲积平原。工程地质分区属于盆地次稳定工程地质亚区。拟建场地标高介于773.32 m～778.12 m之间。2)岩土地层构成。根据勘探揭露地层情况，场地土在勘探深度范围内主要由第四系上更新统～全新统沉积的粉质粘土、粉土、砂类土等构成，各条路各土层岩层构成不同。3)场地水文地质条件。根据勘察揭露地下水情况与工程地质剖面图综合分析，勘察期间各勘探点地下水静止水位埋深介于1.3 m～4.4 m之间，静止水位标高介于770.02 m～775.72 m之间。勘察期间为丰水期，平水期可按降低0.50 m考虑，枯水期可按降低1.00 m考虑。4)水文地质参数。渗透系数K，粉土 K=0.3 m/d。粉质粘土 K=0.05 m/d。

3.3 降水方案布置及施工工艺

3.3.1 降水方案布置

根据场地水文地质条件及含水层的渗透系数选取综合渗透系数K=3 m/d，基坑降水方式选用管井点降水，管井的施工工艺应严格按照《管井施工与验收规范》进行。降水孔孔径为600 mm，下入外径为400 mm水泥管。过滤器为无砂管过滤器，孔隙率要求不小于15%，井管外采用外包过滤网60目一层，0 m～16 m。井管与管壁间填入2 mm左右的碎石滤料并冲洗干净，以保证其过水畅通。钻探过程中采用泥浆护壁钻进，泥浆比重以1.1～1.2为宜。成井工艺结束后，立即采用抽水法洗井，直到将水洗清为止。

3.3.2 降水方式

现场施工人员确保各降水井运行正常，将管井完成后进行编号，将每个降水井排水时间及时进行记录，根据日打井量增加水泵，再根据甲方管网施工进度递减水泵数量。如有外来因素影响降水，要及时通知甲方协调，并做好降水记录、观测井水位记录。排水:采用降水井两侧分别为:宽1 m，深0.8 m，长按照实际情况确定的引水渠，引水渠用塑料布覆盖，根据现场施工情况加2台～3台4寸泵饮水，泵水至河下游100 m外，避免回灌。

3.3.3 降水方案

1)材料机械准备。无砂混凝土管(滤管)2 mm～4 mm砂砾混合料，潜水钻机、φ50泥浆泵、φ50清水泵等。

2)施工准备。a.首先要了解地质勘探资料，掌握地下土质以及水位变化情况，特别是地下流砂层情况，并准备必要的材料。b.对设置井点位置用白灰标明其位置，挖泥浆坑(每1眼井挖1个泥浆坑)。c.确定排水管位置流向，沉淀池位置以及与污水管道连接地。

3)工艺流程。施工准备→定点、放线、挖泥浆坑→循环成孔钻机就位→泥浆护壁→成孔→下管→下滤水层→上部用厚土填实→洗井→下潜水泵→抽水。

3.3.4 工艺原理

1)管井采用循环成孔钻机成孔，泥浆护壁，待钻孔到设计深度后，用吸管将其中泥浆吸净，下底座，然后下管，外填塞滤水小豆石，上部用厚土填实。2)管井的有效降水深度取决于管井深度，降水面积，含水层渗透系数以及水泵扬程，降水坡度环状形为1∶10。

3.3.5 操作要求及技术要求

1)定位:根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。2)成孔后立即清孔，并安装井管，井管下入后，井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。3)安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。4)水泵安装后，对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。5)观测井中地下水位变化，做好详细记录。

3.3.6 质量要求

1)降水深度达到设计要求，其水位线位于基坑底部下0.50 m～1 m边坡要求稳定，基坑干燥。2)井管抽水采用扬程潜水泵抽水，泵位于井管内，距井盘底座约0.5 m，用钢丝绳固定于井面，通过胶皮管将水从井中提至地面排掉。3)不允许出现死井，洗井一定要及时，抽水及时，从而保证降水效果良好。

4 结语

本文就沟槽工程实际施工中对降水方式及施工工艺等方案的运用作了一个描述，给大家提供借鉴参考，如有不妥之处请各位同仁批评指正。