洪 飛 洪 潮 李京輝
(中交水利水電建設有限公司,浙江 寧波 315200)
對于大多數水利工程而言,為了保證工程施工安全,需要在工程外圍筑造圍堰保持干地施工。而若要保持干地施工常常需要進行基坑地下水的抽排工作,施工中根據工程的具體特點,常采用明溝排水、井點降水、管井降水等降水工藝。對于水閘工程施工,一般基坑開挖的深度不深,井點降水被廣泛采用,然而因為每個工程的獨特性,實際施工中,很難一次性保證降水的效果,往往降水持續(xù)時間較長,影響到了工程的整體進度及效益。本文以橫沙東灘(八期)5號水閘基坑降水為例,分析了影響井點降水效果的原因,并針對主要原因,采取了相應措施,成功且較快速地降低了基坑的地下水位,保證了基坑開挖的進度,縮短了降水時間,提高了工程效益。
橫沙東灘(八期)5號水閘工程,位于上海市崇明區(qū)橫沙島東邊長江入??谔帲饕砷l室、空箱、內外河消力池、內外河翼墻以及內外河海漫段等組成,工程主體結構基坑開挖采用放坡開挖的明挖法,基坑最大開挖深度達到2.80m。
工程北臨長江口,地下水位高,且受潮汐影響變化較大,圍堰內現狀地面標高約為0.00m,地下水位約為-0.50m,地基土壤以淤泥粉砂狀土為主,滲透系數較大。為保證干地施工,確?;娱_挖的安全,在基坑開挖前,必須對基坑采取降水措施。
項目部綜合考慮,編制了專項施工方案,方案采用以輕型井點降水為主、管井降水為輔的方式,以降低基坑地下水位,基坑初步設計的井點位置布置見圖1。
圖1 井點位置布置
按照專項方案,布置井點進行試抽水作業(yè)后,通過對管井降水量及觀測井地下水位高程的觀察,發(fā)現降水效果不明顯,坑底降水緩慢,降水的速度不能滿足工程進度的要求。
工程地處島嶼,交通不便,且不具備外接電條件,故配備了一臺250kW的柴油發(fā)電機供降水作業(yè)。因基坑降水需不間斷24小時連續(xù)進行,每天的井點降水發(fā)電成本高,若不能保證較快速地降低基坑地下水位,將導致降水時間延長,僅自發(fā)電這部分就將產生較大成本費用,嚴重影響工程施工效益。
在井點降水施工作業(yè)完畢,并對降水管路進行組網調試完畢后,項目部決定對井點降水進行5天試抽水作業(yè),并對若干個井點的出水量進行了統計,另外通過觀察井對地下水位的變化情況進行觀測統計,見圖2。
圖2 井點出水量及觀察井水位變化統計
從圖2可以發(fā)現,雖然井點每天的排水量較大,但從觀察井的水位變化來看,觀察井的水位變化較小,地下水仍保持在較高水位,不能滿足基坑開挖的需要。
為保證井點降水效果、基坑開挖的安全和施工進度,結合本工程的施工特點,對影響井點降水效果的原因進行了深入的探討和分析,分析得出了影響降水效果的各種影響因素,并繪制了魚刺因果圖,見圖3。
圖3 魚刺因果
針對魚刺因果分析圖中列出的13個末端原因(見表1),通過現場測量、試驗和調查分析等方式以及對問題癥結影響程度進行判斷,確認出3個要因,即施工人員責任心差、回填砂含泥量及砂粒徑不滿足要求、潮汐影響。
表1 要 因 確 認
根據確認的3條主要因素,通過對周邊工程實地考察,進行了認真的梳理和研究,并邀請相關方面專家尋求指導意見。結合本工程特點,針對主要的影響降水效果的因素,制定了相應的對策,見表2。
表2 對 應 對 策
針對責任心差,為了加強管理,針對產生的原因,研討了相應措施方法,制定了獎罰制度、考勤制度等相關針對制度,通過簽訂質量責任書、簽發(fā)施工技術交底、組織施工技術交流會等措施,強化管理人員責任心,提高工程建設質量。
針對回填砂含泥量及粒徑不合格問題,采用以下四項措施予以解決:?通過查漏補缺,對于缺少的制度,進行訂立補全,建立健全材料進場驗收制度;?對于私自進場材料或進場材料未檢即用的,加大處罰力度;?嚴格落實人員檢驗,做到檢驗有記錄、臺賬有統計;?加大人員旁站監(jiān)督力度,增派技術人員力量,做到有施工就有旁站監(jiān)督人員。
針對工程地處長江入海口、土壤滲透系數較大、地下水位受潮汐影響變化大等因素,通過采取以下三項措施減小潮汐對于地下水位的影響,保證降水效果:?統計地下水位受潮汐影響的規(guī)律,研判影響的程度;?重新復核方案井點布置的降水效果,考慮跟隨開挖進度,采取分級降水的方法;?對于開挖過程中存在的出水量較大位置,加大井點的密度,并適時增打管井降水。
采取上述系列措施后,現場對于管井井點的出水量和觀察井水位進行了統計,見圖4,基坑降水后開挖完成的情況見圖5。
圖4 井點出水量及觀察井水位變化統計
圖5 基坑降水后開挖完成情況
從圖4可知,管井出水量明顯較措施實施前有了較大增大,且水位降幅明顯。采取措施后第8天項目部進行了基坑的試挖,沒有出現積水及滲水情況,項目部按計劃繼續(xù)抽水7天后正式進行了基坑的大范圍開挖,開挖過程順利,從圖5明顯可看到基坑未出現積水及漏水情況,按照進度計劃完成了基坑的開挖工作,對于保證后續(xù)工序的按期實施,起到了重要保證作用。
橫沙東灘(八期)5號水閘工程施工,采用井點降水施工工藝進行基坑排水,然而實際施工中,降水效果較差,影響了工程的整體進度及效益。本文分析了影響井點降水效果的原因,并針對主要原因,采取了對應措施,成功且較快速地降低了基坑的地下水位,保證了基坑開挖的進度,縮短了降水周期,提高了工程效益。