盐城胜利河东闸站围堰施工及降排水

，

(1.江苏淮源工程建设监理有限公司, 江苏 淮安 223001； 2.江苏省洪泽县水利局， 江苏 洪泽县 223100 )

盐城胜利河东闸站围堰施工及降排水

章勇1，严小兵2

(1.江苏淮源工程建设监理有限公司, 江苏 淮安 223001； 2.江苏省洪泽县水利局， 江苏 洪泽县 223100 )

结合盐城胜利河东闸站的工程概况，确定其围堰施工及降排水方式。在结合实际状况的围堰稳定计算基础上采取围堰施工，进而针对不同施工区域进行降排水处理，从而为胜利河东闸的修建与运行奠定了基础。

胜利河东闸； 围堰； 降排水； 设计

1 工程概况

胜利河东闸站位于盐城市亭湖区新民河与胜利河交界处的胜利河上，是盐城市重点工程建设项目之一。闸站为堤身式结构，共5孔，中孔为自排孔，净宽6m，胸墙式结构；两侧为抽排孔，各布置两台套1750ZGB10-2竖井贯流泵，配YKS500-8卧式异步电动机，共四台套，上下平行轴齿轮箱传动。水泵叶轮直径1750mm，单机容量400kW，总装机容量1600kW。机组采用竖井进水流道、虹吸出水流道、电磁式真空破坏阀断流；站身翼墙为钢筋混凝土灌注桩基础。

根据勘探资料，勘区内地层为第四纪滨海相和河流相沉积所形成。根据土层的工程性质差异，分为13个工程地质层，依次为：素填土层、轻粉质壤土层、轻粉质壤土夹杂淤泥质粉质黏土层、层轻粉质砂壤土层、轻粉质(砂)壤土夹淤泥质粉质黏土层、粉砂夹轻粉质砂壤土层、粉质黏土层、轻粉质砂壤土夹杂轻粉质壤土层、粉砂层、轻粉质砂壤土层、粉质黏土层、轻粉质砂壤土层、粉质黏土层。

2 围堰设计与施工

2.1 围堰设计

2.1.1 进水侧围堰断面

围堰处原为河道，农田顶高程约+2.3m，设计围堰顶高程+2.0m，顶宽为5m，迎水坡坡比为1∶4，背水坡坡比为1∶4。为确保围堰安全，工程实施期间须对围堰顶进行加固，用60cm厚袋装土压实护坡。具体见下页图1。

图1 进水侧施工坝断面单位：m

2.1.2 出水侧围堰断面

围堰打在新民河上，设计围堰顶高程+2.0m，顶宽为5m，迎水坡坡比1∶4，背水坡坡比1∶4。为确保围堰安全，迎水面用60cm厚袋装土压实护坡。具体见图2。

图2 出水侧施工坝断面单位：m

2.1.3 围堰稳定计算

根据《水利水电工程围堰设计导则》[1]，综合分析盐城河东闸地形及地质特征，综合考虑底部防渗与围堰内侧基坑等因素，假定该工程施工围堰堰体为匀质土体，按堰顶高程4.0m，底高程-1.5m，边坡1∶4，设计围堰外水位按该地区多年平均高水位1.6m，采用圆弧滑动法对该围堰进行稳定验算。根据达西定律求出坝体的浸润线方程，试算堰体的安全系数，计算方法如下：

a.按比例绘出该土坡的断面图(见图3)，假定滑动圆弧圆心及相应的滑动圆弧，根据坡比1∶4，作MO的延长线，在MO延长线上再取一点O1作为第一次试算的滑动圆弧中心，通过坡脚作相应的滑动圆弧AC，根据浸润线方程画出浸润线位置。

b.将滑动土体ABC分成若干土条，并对土条进行编号，为了计算方便，土条宽度可取滑弧半径的1/10，土条编号从滑动圆弧圆心的铅垂线下开始作为O点,逆滑动方向依次为1、2、3...等,沿滑动方向依次为-1、-2、-3...。

c.量出各土条中心高度hi并列表计算，根据太沙基公式试算出第一次的安全系数为Fs1=1.62。在MO上任取O2、O3作为第二、三次试计算的滑动圆弧中心，通过坡脚作相应的滑动圆弧AC，重复上述计算工作，得出第二、三次试算的安全系数分别为：Fs2=1.76，Fs3=1.86。

根据以上计算结果，绘制Fs的曲线，由曲线上找出最小稳定安全系数Fsmin=1.82,大于规范允许的安全系数1.05，大坝稳定安全性符合要求。

图3 土坡断面

2.2 围堰施工

围堰填筑土料选用取土区开挖土方。采用挖掘机开挖、自卸汽车运输、推土机推平碾压等围堰填筑施工方法[2-4]。围堰的填筑必须按设计要求，采用逐层碾压密实，及时检测，同时在施工过程中，严格控制围堰的设计断面尺寸，确保堰体的整体受力和稳定。在施工时，首先对围堰位置进行清基工作，并对原有坡面进行拉毛处理，以达到围堰防渗的目的。围堰施工水下部分采用进占法，推土机向前推土碾压，出水后水平分层铺土碾压，逐步加高到设计高程。围堰拆除在工程水下完工验收后，围堰拆除的优质土方可以结合站区进行回填。

3 降排水设计与施工

盐城市城市防洪胜利河东闸站工程由于地处黄海之滨，海洋调节作用十分明显，因而雨水丰沛，每年的8、9月常有台风暴雨。

该工程泵站基坑开挖底高程为-4.0m，根据工程水文地质资料，开挖高程以上第2层土属微透水～弱透水土层，第3层土属微透水～中等透水土层，第4层土属中等透水土层，正常地表水位在0.9m高程处左右，含水层对整个工程土方开挖、边坡稳定安全影响很大。开挖高程以下存在四层承压水水层(第6层、9层、10层、11层)，其中第6层垂直渗透系数为2.59×10-4cm/s，水平渗透系数为4.26×10-4cm/s，属弱透水～中等透水土层，承压水对站身和翼墙灌注桩施工产生影响。

3.1 施工区域排水

施工进场后立即沿征地红线内侧开挖一条1.5m深分界排水龙沟，排水龙沟连接上游胜利河及下游新民河，施工影响改变的原环境排水系统均引入分界排水龙沟，这样一方面方便工程施工管理，同时又解决了场地潜水降排、雨水截排，恢复了环境排水体系，而且为基坑及引河开挖及施工期排水解决了排水通道。分界排水龙沟跨路段埋设直径60cm混凝土涵管。

在施工生产生活场区设置50cm深排水沟(在道路两侧、料场、加工场、预制场等)，生活区排水沟为砖砌、砂浆粉面，排水沟引入分界；基坑口外设置截水沟，排水引入路边排水沟中；引河口(青坎上)处设置35cm挡水子堰，内埋20cm浅排沟，埋设直径15cm塑料排水管，排水引入引河坡脚外或河道排水有龙沟内。如图4所示，上下游引河中间设计排水主龙沟，由于引河在今冬明春少雨季节开挖，土方开挖施工排水在土方开挖工程中阐述，河道成型后一般不需排水，如遇明显降水时，临时架设机泵抽排入外河中。

图4 基坑口、河口截排示意图

3.2 泵站基坑降排水

泵站基坑降排水分为雨水、渗积水(潜水)、承压水降排，雨水、渗积水(潜水)采用明排方案，承压水适用大口井(管井)降排方案。基坑边坡降水采用两级轻型井点降水。基坑开挖前明排水架设15kW泥浆泵两台抽排明水入新民河内，控制降水速率24h内不大于50cm，同时加强对施工围堰稳定性的观测，必要时加固围堰。

泵站基坑进水侧开挖至-1.5m高程，站身位置-4.0m高程(局部-4.5m高程)，出水侧开挖到-1.5m 高程。根据基底高程，基坑底明排水分为三个部分：上游河道、站身基坑、下游河道。在上下游护底位置由下基坑马道形成分隔坝，防止上下游基坑内水流入站身基坑内。在上下游分隔坝内开挖深2m左右的积水坑，各用一台15kW的泥浆泵抽排。泵站主基坑分二期实施：一期钻桩平台，高程-2.0m；二期开挖到-4.0m高程，施工站身底板。一期实施前，在基坑四周距坡底角线1m位置开挖30cm×50cm的环形垅沟，在垅沟的四角开挖50cm×100cm的积水坑，积水坑内配备3kW的污水泵，待二期开挖到位时，垅沟和积水坑相应下移。所有基坑积水抽排均排入下游排水沟内，通过排水沟自排入新民河中。工程生产生活区排水根据需要综合考虑布置，设计以自排为主。

3.3 基坑边坡降水

基坑边坡拟采取轻型井点降水，一级轻型井点施打高程为+0.0m，施打深度4m，二级轻型井点施打高程为-2.0m，施打深度4m，井点间距1m，每6～8根立管为一组，一组配备1.5kW自吸泵一台。施打前在先期边坡位置进行试打，观察施打吸水效果，根据施打效果调整施打高程、间距以及吸管深度等。该工程拟施打轻型井点累计380m(按横管计)。

根据招标文件水文地质资料及基坑开挖图，该工程基坑降水采用大口井降水，大口井管径50cm，管井底高程为-34m，开挖层以下第(5)均为极微或弱透水层；其下(5A)层、6层为弱透水～中等透水土层，构成场第一层承压含水层，该层底高程-18.29m，平均厚度20.47m；第(12)层层底高程-35.82m，承压水对基础灌注桩施工产生影响，应采取相应措施。

而管井底高程为-34.0m，故按承压完整井进行验算。经初步验算，管井井点数和布置距离均满足该工程降水要求。管井施工时先打一口试井，验证承压水头及出水量，并邀请勘探设计人员论证确定降水管井数量、位置、井深。

4 结 语

该工程利用原有建筑物作为围堰基础, 对胜利河东闸进行修建。首先探究其水文气象及地形地质状况；进而利用圆弧滑动法进行该围堰的稳定验算，计算出最小稳定安全系数Fsmin=1.82,大于规范允许的安全系数1.05；最后对施工区进行降排水处理，为涵闸修建奠定基础。

[1] DL/T 5087-1999 水利水电工程围堰设计导则[S].

[2] 范公俊, 贾延权, 王艳红.几种围堰施工技术在连云港滩涂区的应用[J].水利水电科技进展,2011,31(1):62-65.

[3] 邓亚德.土石围堰施工技术探析[J].企业科技与发展,2011,13:70-72.

[4] 付新光,赵增豪. 围堰施工技术探讨[J].技术与市场,2011,18(10):73.

[5] 刘鹏飞.浅谈基础降排水工程施工技术[J].山西建筑,2007,33(35):175-176.

YanchengShengliRiverEastWaterGateStationCofferdamConstructionandDewateringDrainage

ZHANG Yong1, YAN Xiao-bing2

(1.Jiangsu Huaiyuan Engineering Construction Supervision Co., Ltd., Huaian 223001, China；2.Jiangsu Hongze Water Conservancy Bureau, Hongze 223100, China)

Engineering situation of Yancheng Shengli River East Water Gate Station is combined for determining cofferdam construction and dewatering drainage mode. Cofferdam construction is adopted on the basis of cofferdam stable calculation by combining with actual situation. Dewatering drainage treatment is conducted aiming at different construction areas, thereby laying foundation for constructing and operating Shengli River East Water Gate Station.

Shengli River East Water Gate; cofferdam; dewatering drainage; design

TV551

B

1005-4774(2014)11-0019-03