井点降水在软土地基中的应用

赵勇 万臣

摘 要：结合多布水电站的工程实际，介绍利用井点降水解决该电站软土地基深厚砂层基坑排水问题，取得了良好效果，可为同类工程地基处理和降水方案的选择提供参考。

关键词：软土地基；井点降水；砂层；流沙

工程概况

多布水电站是西藏自治区“十二五”能源发展规划重点项目，是尼洋河综合治理与保护控制性工程，电站位于西藏自治区林芝县境内。电站采用闸坝式开发方案，工程枢纽主要由河床砂砾石复合坝、左岸泄洪闸、左岸引水发电系统等建筑物组成。工程采用分期导流，一期左岸泄洪闸、引水发电系统设施建设，面临大面积深基坑开挖和抽排水等难题。

2 工程、水文地质特点

2.1 工程特点

电站水工建筑物基坑位于纵向围堰左侧，包括左副坝、厂房和泄洪闸。上、下游方向长度约260m，左、右长度约280m，基坑最低点高程3025.40。目前最低点开挖至3035高程，但由于渗水点多，渗水量很大，且渗水点多集中在厂房基坑靠山体侧，流沙、管涌、边坡垮塌现象严重，大量泥沙淤塞集水坑，导致水位无法下降，基坑内防渗墙及灌注桩无法施工。

2.2 工程地质特性

覆盖层剥离至3061高程，进入“古河床”冲积砂层，砂层呈连续分布，细沙居多，厚度达百米以上，期间偶含6～8cm碎石和砾石层。砂层土质无黏性，遇水成流沙，同时具有砂的水密性。

2.3 水文地质特性

坝址区地下水有孔隙性潜水和基岩裂隙水，孔隙性潜水接受大气降水、冰雪融水及基岩裂隙水的补给，水量丰富，水位也较高。

3 井点降水方案设计

3.1 井点降水方案的适宜性及工程难点

水工建筑物混凝土浇筑要求在干地进行，因而基坑地下水位应降至基坑设计开挖最低点高程（3025.40）以下。由于基坑地层主要为细砂层和砂砾石层，基坑渗水量大，采用明排方式边坡容易因流砂、管涌等因素出现坍塌遭破坏，边坡难以形成，基坑降水深度较大，深达30m。为满足工程安全需要，综合考虑各方面因素，基坑排水采用深井井点降水法。

本工程基坑排水采用井点降水的难点：

（1）要确保降水效果，须根据降水要求和具体水文地质条件合理布置井点，并采取有效措施确保降水井成井质量。

（2）从目前基坑明排抽水记录看，基坑日涌水量很大，因此，需要通过现场试验确定基坑地层的实际渗透系数，这也是井点方案布置并保证降水成功的关键。

（3）由于地层主要为细砂层和砂砾石层，成井过程中容易出现塌井现象，成井较困难。需合理选择成井工艺、控制护壁浆液粘粒含量，确保成井质量。

（4）由于基坑面积大，单位时间总渗水量大，需要布置的井点数量多，各方施工干扰大，需合理布置好各井点水管和电缆，避免施工造成互相干扰。

3.2 渗透系数K的确定

3.2.1 通过现场抽水试验确定

按《水利水电工程钻孔抽水试验规程（SL320-2005）》规范要求进行现场抽水试验确定渗透系数。

渗透系数K值可由公式（1）计算确定（参见上述规范附录B表B-1序号7）。

K=0.366Q·lg（R/r）÷[（S+L）·S]（1）

依據现场抽水试验记录数据，把参数Q=4800m3/d、S=2.65m、L=18m、R=140m、r=0.2m代入上式得出渗透系数K值为91.34m/d。

3.2.2 通过目前基坑明排抽水记录确定

目前基坑平均每天共24台水泵昼夜不停进行抽水，每台水泵额定流量为470m3/h，效率按85%计，平均每天总抽水量为23万m3，基坑等效长度100m、宽度70m，地下水位从最初3054高程降至目前3034高程共降深20m，依据公式（2）进行反算，反演计算得出K值约176m/d。