泵站深基坑开挖施工降水技术研究

陈浩

摘 要：本文主要以揭西县棉湖贡山泵站为例，对其深基坑开挖施工降水技术进行了分析。首先，对泵站深基坑开挖施工降水方案的选择开展分析，明确其具有井点法和明排法两种。其次，对施工降水设计及计算进行了探究，论述了降水的运行，最后对降水井效果进行观测，为关注这一类话题的人们提供参考。

关键词：泵站 深基坑 施工降水技术 明排法

随着时代进步，社会经济水平提升，城市化进程不断加快，水源工程受到了关注和重视。作为最重要的基础设施之一，不仅与人们生活息息相关，而且还有利于维护城市正常运行。其中泵站是必不可少的，具有基坑深、范围广的特点，因此需要熟练掌握深基坑开挖施工降水技术，以便有效发挥泵站性能。

1.施工降水方案的选择

在进行揭西县棉湖贡山泵站深基坑开挖施工中，施工降水方案的选择是最关键的环节，科学合理的方案不仅能够促使施工顺利进行，而且还有利于提高施工效率，将深基坑开挖施工降水技术作用充分发挥出来，进而在整体上提高泵站建设质量，确保其具有完好的性能。从当前基坑降水方法来看，最常用的有两种，分别是井点法和明排法。其中，第一种方法是进行强制性的降水。这就需要发挥井点管的作用。在泵站深基坑开挖施工过程中，依据基坑的特点，将井点管埋入合适位置，保证井点管具有良好的抽水功能，这样会持续性的将地下水抽走，进而可促使地下水降至设计深度。在现阶段，井点基坑降水方法有多种形式，如喷射井点形式、轻型井点形式、电渗井点形式等。每种形式都有各自的优缺点，并对基坑有着明确的要求，所以应该根据泵站基坑实际特点与要求，选择最合适的形式。如，喷射井点形式，比较适合基坑较深的，其土渗透系数在0.1-50m/d的砂土、粉土中使用，具有施工效率高，排水深度大等优势，其深度最高可达20米。再如，电渗井点形式适合应用到土渗透系数不超过0.1m/d的粉质黏土中。第二种方法属于重力降水，也就是在基坑施工中，为了达到了良好的降水效果，将集水井、排水沟都设置在基坑的周围，加快了降水速度。虽然这种方法具有降水成本低的优势，但其应用范围受到了一定限制，通常情况下在基坑不深的施工中应用较多。

为了选择最佳的施工降水方案，需要对揭西县棉湖贡山泵站及基坑特点进行了分析。泵站基坑底高程为-10.78米，通过对深基坑的深度测量可知，其开挖深度为15.30m，为了满足施工需要，需要对地下水的降至进行合理的控制，在工程中其应该到泵站底板的1米以下。可见，该工程泵站对施工降水有着较高的要求，而且基坑较深，很明显不适合采用明排法。因此，需要使用井点法进行施工，进行强制性降水。选择最合适的施工降水方案，可促使施工有效进行。

2.施工降水设计及计算

为了满足施工降水的高要求，在本工程中采用了“三级开挖”的方法，以便提高施工效率，保证施工质量。下两级需要借助管井的降水方式。在这一过程中，需要对管井进行科学合理的布置。在本工程中，需要在合适的位置进行井管设置，同时其所覆盖的范围设计成宽76米、长90米的矩形。由于一级主要是以土壤为主，其总的水量并不大，所以不需要进行井管的设置，只需要使用明沟集水的方法，就可以快速的排水。在基坑三级开挖完成后，需要对井点管的埋深进行计算。这就需要借助H≥H1+h+iL这一公式进行计算，其中H1、L分别代表着井点管面置到泵站基坑底面的深度和到基坑中心点水平距离。基坑到降低后地下水位线距离用h表示，而公式中的i则表示水利降坡。在揭西县棉湖贡山泵站基坑施工中，H1、L、i、h分别为11.35米、38米、1/10、2米。所以井点管埋深为H=11.35+2+38×1/10=17.15m。因此，在进行施工降水计算时，需要算出井点管的埋深，借助相关公式即可。

在本工程中，岩土空隙存在很大的差异性，给其深基坑施工带来了很多不便。在不均匀岩土空隙中，地下水的运行也会受到严重的影响，其整体运行状态将会呈现复杂性的特点，由于地下水运行出现了不稳定的现象，对基坑涌水量会造成不良影响，难以确保计算的准确性。因此，为了最大限度缩小计算的误差，可以借助简化模型。并且现阶段关于基坑涌水量的计算方法都是以裘布依水井理论为依据的，并运用基坑用水量微方程Q=K2πrM dy/dx，其中K、M分别代表渗透系数与有效含水厚度，其分别是6m/d和39.9米。基坑等效半径用r表示，最后算的Q=6781.5m3/d。

3.降水运行

在揭西县棉湖贡山泵站深基坑降水施工中，为了确保良好的施工效果，还需要进行降水运行。通常情况下，需要依据深基坑降水施工实际状况，选择合适的降水运行时间，为其降水工作开展奠定良好的基础。有效的开展降水运行，也可以促使深基坑中的地下水位下降，为日后泵站运行提供有利条件。但在这一过程中，需要结合工程实际情况，对降水运行量进行科学合理的控制。其中，最重要的是需要保证泵站可以连续进行工作。由于在降水运行期间存在很多不稳定性的因素，因此最好实行24小时值班制，并对降水运行情况进行详细的记录。另外，泵站深基坑降水运行工作具有复杂性特点，所以需要对降水运行记录进行整合和分析，对重要的数据绘制成表格或者相应的图形，以便为相关施工人员呈现直观的画面，为其以后的降水工作提供可靠的参考依据，既能确保具有良好的降水效果，又能提升施工效率，促使泵站高效运行。

4.降水效果观测及分析

在深基坑开挖施工降水完成后，还需要对实际的降水井效果进行观测和分析。在对揭西县棉湖贡山泵站基坑施工降水效果观测中，借助功率为2.2kW的潜水泵，为了实现全方位、多角度的观测，设置了24小时的观测时间。在观测之后，如果确定其出水始终处于一种稳定的状态，可以直接进行其他降水管的施工。否则，需要采取相应的补救措施，并继续观察。如在进行泵站其它降水管施工时，突然发现泵站深基坑渗水减少，此时观察基坑的开挖高度已经达到了泵房高程的11.48米，基坑内水位高程在11.00米左右，前池高程也不断上升，已经达到了9.4米，虽然施工机械还可以正常运行，但实际上存在很大的安全隐患。为了保证施工人员生命安全，减少安全事故发生，应该对泵站深基坑降水异常状况进行观察和分析，并对其影响因素进行研究，以便采取有效解决方法，促使施工安全进行。通过对本工程施工状况分析可知，其施工主要不科学、不合理的现象，存在以下几个问题：

第一，泵站地理位置比较特殊，水网密布，水文条件比较复杂。地层结构也呈现复杂特点，因此不同区域的渗透性具有较大的差异性，在很大程度上对基坑渗水量产生着巨大影响，难以确保其水量计算结果的准确性、可靠性。一旦计算误差过大，会导致基坑降水出现不正常的现象，引发各种问题。针对这种情况，需要开展抽水试验的工作，以便确保渗透系数的正确性，进而可将一部分不安全因素排除。

第二，在泵站基坑施工过程中，因为征地原因，延误了管井施工。所以当发现深基坑降水出现不正常现象时，还应该对这一因素进行充分的考虑，很能因为没有在第一时间封闭降水区域，对其降水产生不良影响。为了解决这一问题，可以采用设置轻型井点降水的方式，将其设置在前池基坑合适的位置，促使地下水位下将，促进基坑有效开挖到设计高程。

总而言之，在泵站深基坑開挖施工中，施工降水是最重要的环节之一，也是深基坑开挖重要保障措施，对其施工效率与质量具有重要影响，甚至关乎着项目的成败。因此，在实际施工中，应该根据工程实际状况，结合泵站所处的水位地质条件，选择合适的施工方案，并对施工降水进行科学的计算。在管井施工过程中，如果发现基坑降水出现异常情况，需要进行抽水试验，对降水方案进行优化和调整，以便促使其施工有效进行，确保基坑边坡安全，提高水泵的性能，以便将其作用发挥到最大，完善城市基础设施。

参考文献：

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