南洋中心河泵站基坑降排水施工方案

陈章杰

摘 要：基坑的降排水作为基坑的重点工程应受到重视，降排水施工质量的好坏会直接影响基坑工程的质量，本文首先对南洋中心河泵站基坑、地质相关内容做了概述，以及对基坑降排水环节和降水方案设计进行分析。在探讨排水泵站深基坑降水施工技术措施结合相关注意事项展开了探讨。

关键词：降排水；涌水量；施工；技术措施

中图分类号：TV551 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）18-0092-02

1 工程概况

1.1 工程基坑情况

南洋中心河站工程位于盐城市亭湖区南洋中心河与新洋港交汇处南洋中心河闸东侧120m处，新开引河350m，引河中心线与现状河道中心线交角为300，泵站设计流量40m3/秒，站身中心河距新洋港南堤170米，为新建项目。

本工程四面环水，泵站基坑土方开挖至-3.8m到-4.5m，挖深6m，进水侧引河土方开挖到-2.0m，出水侧引河土方开挖到-1.0m，开挖土层为砂壤土夹淤泥质壤土及粉砂夾淤泥质粉质粘土，开挖土层土方渗透系数较大，含水率高，极易液化。经工程工况综合考虑分析，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。

1.2 水文气象

盐城市城市防洪南洋中心河泵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月份常有台风暴雨且降水量年内分布很不均匀，6～9月连续4个月雨量较大，约占全年降水量的65%。

1.3 工程地质条件

本工程泵站基坑开挖底高程为-4.5m，根据工程水文地质资料，开挖高程以上土层（第（2-1）层、（2-2）层、（2-3）层）属微透水～中等透水土层，正常地表水位在▽1.0m左右，含水层对整个工程土方开挖、边坡稳定安全影响很大。开挖高程以下存在二层承压水水层（第（3）层、（7）层），其中第（7）层垂直渗透系数为5.82E-04cm/s，水平渗透系数为1.09E-03cm/s，属弱透水～中等透水土层，这两层承压水对站身和翼墙灌注桩施工产生影响。

2 基坑降水

2.1 降水井设计布置方案

根据站身基坑开挖最低高程为▽-4.5m，泵站基础灌注桩施工深度至高程▽-32.5m，首层承压水底面平均高程▽-12.91m，二层承压水底面平均高程在▽-29.06m，二层垂直渗透系数为5.82E-04cm/s，水平渗透系数为1.09E-03cm/s，地下水丰富，对底板基础施工均有很大影响，故必须采取降低承压水措施；通过具体数据分析拟共布设12口管井，降水井直径50cm，底高程-29.06m，泵站基坑降水管井的布置已主泵站底板中心点为中心，已半径为25m～30m长度平均向四周辐射。

2.2 降水设计

2.2.1 计算参数的确定

工程基坑降水采用管井降水，管井管径50cm，管井底高程为▽-16.8m，开挖层以下第（4）、（5）、（6）均为极微或弱透水层；其下第（4）层淤泥质粉沾土室内垂直向渗透试验测得平均渗透系数为k=1.43×10-5cm/s，水平向渗透试验测得平均渗透系数为k=3.72×10-5cm/s，为微透水～弱透水土层，构成场第一层承压含水层，该层底高程-12.91m，平均厚度5.33m。

而管井底承压高程为▽-16.8m，故按承压完整井进行验算。由于混合地下水位为▽1.0m，基坑最低处高程为▽-4.5m，故H=1.5-（-16.8）=18.3m，S=1.0-（-4.5-0.5）=6.0m，取含水层平均厚度为5.33m，即取5.3m，渗透系数k=3.88×10-4cm/s（0.34m/d）。

2.2.2 总涌水量、管井数、布置距离验算

影响半径；

假想半径。

；

管井过滤器进水部分每m井的单位进水量：

管井滤水器需要的总长度为：

假定管井数进行试算确定其数量，当管井数为12个时，取H=18.3m，则

此数值符合nh0≥Q/q

根据招标文件基坑开挖图中管井的布置可算出各管井至井点群重心距离如下数据：

X1=29，Lgx1=1.462，X7=21，Lgx7=1.322；X2=43，Lgx2=1.633，X8=35，Lgx8=1.544；X3=26，Lgx3=1.414，X9=27，Lgx9=1.431；X4=26，Lgx4=1.414，X10=27，Lgx10=1.431；X5=43，Lgx5=1.633，X11=35，Lgx11=1.544；X6=29，Lgx6=1.462，X12=21，Lgx12=1.322。

1/n（lgx1……xn）=1.468

则总涌水量为：

按基坑开挖图计算的总涌水量与前式计算的总涌水量相近，故总涌水量、管井井点数和布置距离满足本工程降水要求。如图1所示。

2.2.3 降水设备配置

配备14台4KW、扬程36m、流量32m3/h潜水泵，每台水泵配备全自动水位控制仪，降水能力满足设计要求。

3 降水管井施工

（1）井身结构：成井直径Φ800mm，一径到底直到井底标高，内置Φ500（外径）/Φ400（内径）无砂管，井管外包两层60目以上尼龙纱网，并用14#铅丝扎牢，作为过滤器结构，底部封死，以防泥砂涌入。管与成井井壁之间选用1～4毫米干净瓜子片反滤料。（2）抽水设备：根据试验结果，选择相应的水泵抽水。每个降水井配置一套水泵，一个按压式漏电开关。为确保抽水效果，拟安排1台备用水泵，以随时调换出有故障的水泵。（3）成井工艺：钻井→井管安装→填滤料→洗井→降排水→观测

①钻井：采用GS-150型钻机，孔径800毫米，一径到底。在钻井过程中，由操作人员根据地质特征及孔内实际情况，掌握好钻井速度、泥浆浓度。一定要保证钻孔的垂直度，从而保证井管和深井泵顺利下入井内。在钻井过程中要做好原始记录。②井管安装：成井后先置换孔内浓泥浆，减小孔内泥浆比重，泥浆比重控制在1.01～1.04之间。但一定要保证孔内不坍塌。接着下入井管。下管时，管口要对齐，管中心与成井中心要重合。井管单节长1m，连接处用3根Φ8钢筋和铁丝捆扎。③填滤料：混凝土透水管下入孔内后，开始在管壁与孔壁之间回填滤料。滤料填至要求高程后用清水反复冲洗（可以结合洗井），从而保证滤料下沉密度，达到良好的过滤效果。滤料填至高程后井口范围采用粘土回填密实。④洗井：由于在钻井成孔过程中采用泥浆护壁钻进，孔内泥浆虽经置换，但浓度仍较大。为了使降水井达到良好的降水效果，滤料填充完成后，要立即洗井，采用清水反复冲洗抽排，直至出现清水为止，洗井的水泵流量需达到能将水井内的水全部抽干要求。⑤降排水：在洗井完成后安装潜水泵及时进行抽水，同时按要求进行降水观测。

4 质量要求与保证措施

深井钻孔要求垂直，偏斜控制在1～2%以内，孔径必须符合设计数值。井管必须居中，以保证井管四周的滤料厚度均匀。滤料的质量要符合下列标准：粗砂细度模数≥3.5，瓜子片粒径为1～4mm。滤料的填充要密实；洗井时要反复冲洗，不致于影响降水效果。井管衔接要牢固可靠；供电在接通系统电源的同时要设备用电源；深井施工时，质检科派专人进行监督，每道工序开始和结束均要有验收手续，并得到监理的同意。

5 结语

综上所述，基坑开挖的降排水在基坑施工中应受到重视，施工技术人员要充分的查看工程勘探资料，以工程勘探资料和现场实际工况进行系统计算分析，以保证工程建设中降排水工程的施工质量。

参考文献

[1]余志成.深基坑综合降排水技术[M].中国建筑工业出版社，2014.

[2]陈中汉，黄书秋，程丽萍.深基坑工程[M].机械工业出版社，2003.

[3]江正荣，著.建筑施工计算手册[M].中国建筑工业出版社，第2版，2007.