閆如玉

某排灌站為淮河干流花園湖行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程一拆除重建工程，泵站布置總長(zhǎng)90m,泵室共3 孔，主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)10m，寬12m。施工場(chǎng)地地面高程約17.2m。建基面高程7.6m，局部齒槽底高程7.1m，基坑開(kāi)挖深度10m，屬深基坑。地下水位高程13.3m，為保證干地施工，需采取降排水措施。

一、地質(zhì)條件

工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅶ度，地層分布見(jiàn)表1。該排灌站建基面高程為7.6m，建筑物基礎(chǔ)均位于⑧層輕粉質(zhì)壤土中，允許承載力170kPa，滲透性中等，下伏⑨層粉質(zhì)粘土，厚10.0m，承載力200～240kPa，工程地質(zhì)條件較好?；炷僚c⑧層土摩擦系數(shù)采用0.33。

表1 地層分布表

二、基坑深井降水

根據(jù)此工程工況，輕型井點(diǎn)降水及管井降水均不滿足，故采用深井降水，以滿足工程干地施工需要。

（一）深井規(guī)劃

1.深井涌水量估算

（1）降水基坑形式確定

降水井共布置兩排，沿基坑長(zhǎng)向兩側(cè)布置。

需降水基坑長(zhǎng)B 為100m，降水基坑寬C 為24m，B ∶C=4.17<10，基坑涌水量計(jì)算按非窄長(zhǎng)式基坑形式、四周來(lái)水量進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

（2）四周來(lái)水總量計(jì)算

要求降水深度：s=13.3-6.1=7.1m

含水層主要為第⑧層，厚度：H=4m

式中：

K—滲透系數(shù)，計(jì)算時(shí)取1×10-3cm/s，即K=0.86m/d；

A—來(lái)水?dāng)嗝婷娣e為含水層的厚度與基坑周長(zhǎng)的積。

2.確定井管埋設(shè)深度

H=h1+h2+△h+IL1+L

式中：

h1—地下水位至基坑底面的距離13.3-7.1=6.2m；

h2—井管埋設(shè)面至基坑面的距離15.3-13.3=2.20m；

△h—降水地下水位至基坑底面的安全距離，為保險(xiǎn)起見(jiàn)取1.0m；

I—降水曲線坡度，一般取1/10；

L1—井管中心至基坑中心的水平距離13m；

L—濾管長(zhǎng)度，取7.0m。

代入上式，計(jì)算可得H=6.2+2.0+1.0+13×0.1+7=17.5m

考慮沉砂管1.0m 及井座0.5m，實(shí)際井深為7.5+1.0+0.5=19.0m,取19m 深。

3.確定井管數(shù)量、間距及抽水設(shè)備

（1）單根井管抽水量

式中：K—滲透系數(shù)0.86÷24=0.036m3/h；

H—含水層厚度4m；

S—降水深度6.2m；

R0—影響半徑12.6m；

rm—濾管半徑0.2m。

代入上式計(jì)算可得

q=1.5m3/h

（2）確定井管數(shù)量n

n=1.1×270/24/1.5=8.25

按兩側(cè)布置，為了便于布置和更有效降水，井管數(shù)量取10 口。

（3）確定井管之間距離D

D=90/4=22.5m

（二）降水井施工

1.降水深井施工

施工進(jìn)場(chǎng)后做施工準(zhǔn)備。場(chǎng)地地面高程在17.3m 左右，地下水位在13.3m，確定鉆井平臺(tái)高程15.3m，高出地下水位2m。進(jìn)場(chǎng)后先進(jìn)行土方開(kāi)挖至鉆井平臺(tái)高程。然后測(cè)量定位、確定高程，挖埋鉆孔護(hù)筒，制配合格泥漿，鉆機(jī)就位，報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)開(kāi)鉆，鉆成孔，安裝井筒，回填粘土及砂礫，洗井，抽水及監(jiān)控。降水井成孔80cm，成井內(nèi)徑40cm。

2.鉆探成孔

采用XY-600 型鉆探設(shè)備鉆探成孔?？讖桨丛O(shè)計(jì)要求選用直徑800mm 三葉或四錐形鉆頭，一次成孔。配套水泵為BWT450/12 泥漿泵，最大工作壓力不低于1.2MPa，輸漿量不低于5L/S，可鉆性控制在2.5～4m/h。嚴(yán)格控制泥漿比重1.1～1.2，泥漿粘度18～20s，含砂量小于5.0%，一般自鉆孔流出的比重在1.2～1.3，經(jīng)高位池沉淀過(guò)濾后入低位池，經(jīng)檢測(cè)合格方可送到鉆孔循環(huán)。

3.安裝井筒

為保持鉆孔與井管同心，井外壁綁扎導(dǎo)向木塊，鉆架不移動(dòng)，用原鉆架吊裝混凝土管，在復(fù)量孔底高程無(wú)誤后，填寫記錄。底端先配置一節(jié)混凝土盲管，用硬木托盤及鋼絲繩攬吊，徐徐下落孔內(nèi)，直至預(yù)定深度。盲管上接濾管，對(duì)好企口，外壁包一層80目尼龍濾布，兩管接頭200mm，用無(wú)紡布包扎，其外再用3～4 根毛竹片豎向固定，用10#鍍鋅鐵絲箍緊。10m 高程以上用盲管。

設(shè)計(jì)80 目濾布的網(wǎng)，孔徑為（25.4-17.66）/80=0.09mm，與含水層細(xì)砂平均粒徑比約為1 ∶1.3。

4.濾料回填及粘土止水

混凝土管與鉆孔之間原有約10～13cm 的環(huán)形空間，先用備好的砂礫回填，形成過(guò)濾器，填到含水層頂板高程▽10.0m 后，改填硬可塑的粘土球，分層搗實(shí)，直到上端管頂。濾料規(guī)格為粗砂，細(xì)度模數(shù)為3.5 左右，經(jīng)篩分測(cè)算回填砂礫及粘土球計(jì)量復(fù)核，嚴(yán)防斷空。

5.洗孔、抽水

井管安裝回填后立即進(jìn)行洗孔，不可拖延。為此，在打井前做好排水管槽，以潛水泵大幅度降水抽水為主，效果不明顯時(shí)改用活塞拉抽局部真空法洗井，必要時(shí)可用焦磷酸鈉破漿。

洗井后，出水量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即開(kāi)始正式抽水，并且通過(guò)觀測(cè)孔測(cè)記地下水位。第一口井布置在泵室主體側(cè)，作為試驗(yàn)井，分析驗(yàn)證滲透系數(shù)和抽水影響半徑。邊成井邊測(cè)量邊分析邊改進(jìn)邊加井，直到基坑水位降到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

6.降水井運(yùn)行維護(hù)

降水井一經(jīng)運(yùn)行，不得停止，直到主體結(jié)構(gòu)施工到規(guī)定高程，滿足停止抽水方可。抽水泵按井?dāng)?shù)量1.5 倍配置，配備柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為應(yīng)急預(yù)案。運(yùn)行人員按三班配置，落實(shí)責(zé)任，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

三、基坑降水效果

該工程基坑降水根據(jù)開(kāi)挖深度、水文地質(zhì)條件，采用深井降水方案，施工中檢測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)計(jì)算吻合，確保了工程順利施工，保證了工程質(zhì)量及工期，工程降水效果良好■