井點降排水在渠道工程中的應用

□吳金永（河南省水利第二工程局）

1.工程概況

南水北調中線一期工程總干渠沙河南～黃河南禹州長葛段第七施工標段設計樁號為SH（3）97+000～SH（3）105+000，標段總長度8.0km。渠道挖深多為7-12m，開挖基面大、地質結構復雜。渠道地下水位普遍高于渠底，存在降排水問題。

2.方法的選定

人工降低地下水位的方法可以保證渠道等大型基坑的經常性排水需求，使開挖和渠道襯砌施工始終處于干地上進行。尤其是在礫質粘土、重粉質壤土這類地基的經常性排水施工時，運用人工降低地下水位法,可以有效避免由于基坑底面的下降、坑底與地下水位的高差加大、地下滲水壓力作用加強而產生的邊坡脫滑、坑底隆起等事故的發(fā)生。

人工降低地下水位的方法分為管井法排水和井點法排水。由于本工程渠道開挖、特殊土處理以及混凝土襯砌施工之間間隔時間緊湊，渠道基坑地下水情況復雜，渠道施工降排水采用深井井點法降排水。

3.施工布置

由于渠道開挖面多呈帶狀布置，渠道兩側機械、人員較多，為避免抽排管線影響施工，在渠道兩岸一級馬道外側各布置一排抽水井，每口井內配置潛水泵一臺。

渠道以300m為一降排水單元，各施工單元呈串列布置，互不干擾，且同時在一級馬道開挖施工作業(yè)至少半個月前進行。深水井排水管分為排水主管和排水支管，排水支管為Φ40mm的UPVC管，匯集至Φ150mm排水主鋼管內，排水主鋼管與渠道周邊天然排水河溝相連，最終將基坑以下的地下滲水和積水排出。

4.降水井布置參數

4.1 降水井直徑30cm、間距為30-40m、降水井深度為15m，井管深度在施工中根據實際數據進行調整。

4.2 降水井具體結構為：開孔直徑500mm，混凝土無砂管節(jié)內徑300mm，管外包裹2-3層紗濾網，過濾料為豆石。

4.3 為保證施工降排水強度，提高降排水效率，每口降水井內配置3kW潛水泵一臺。

4.4 每300 m作為一個降排水單元，每個降水單元布置降水井數量根據施工現(xiàn)場情況合理的進行布置，單元間依次獨立降排水，單井具體運行時間根據施工進度安排確定。

5.降水井施工

5.1 測量定位

施工前安排專業(yè)測量人員對降水井的位置進行放樣，明確降水井中心軸線的位置并確定每一個降水井的位置。

5.2 安裝鉆機

安裝鉆機時，對鉆機的動力系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、鉆塔、鉆頭等部件進行全面檢查和維護保養(yǎng)，使其保持良好狀態(tài)。同時合理布置鉆機配套的電力系統(tǒng)和供水系統(tǒng)。安裝鉆機塔身時，要采取必要的安全措施，鉆機操作要保持安全、可控狀態(tài)，鉆機的卷揚機或絞車保持低速運行，鉆機塔架升降勻速、平穩(wěn)。施工時，隨時注意鉆機的運行狀態(tài)，出現(xiàn)不平穩(wěn)狀態(tài)時，須及時切斷電源，防止鉆機突然傾倒致使人員和機械損傷。

5.3 鉆孔成井

采用鉆機進行鉆進成孔施工，鉆孔一次成孔。在開鉆前，認真復核施工圖中標示的地質情況資料，做好數據預測分析。在鉆井過程中，由操作人員根據地質特征及孔內實際情況安排相應的鉆井速度和泥漿濃度等參數，并嚴格控制鉆孔的垂直度，以利混凝土透水管的順利安裝。采用泥漿泵為配套水泵，泥漿泵排除的泥漿須排入附近泥漿沉淀池，經沉淀后的水經水溝自流入井孔。

5.4 井管安裝

井管采用無砂混凝土管，在混凝土預制井托上放置井管，在底部中間設導中器，四周拴鐵絲，緩緩下放，當管口與井口相差200mm時，接上節(jié)井管，接頭處用玻璃絲布粘貼，以免擠入泥砂淤塞井管，豎向用竹條綁扎井管管身，固定井管。底端井管作為沉砂管，以上3m井管外包一層尼龍網，作為過濾管段。為防止上下管節(jié)錯位，在下管前將井管依方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，為防止雨、泥砂或異物進入井中，井管要高出地面30cm，井口加蓋。

5.5 回填過濾料

井管安裝完畢后，可回填濾料。管壁與孔壁之間設置為20cm厚的濾料層，濾料采用1-5mm豆石回填作為過濾層。濾料填至基坑底部高程后填筑粘土封口，孔口頂部需高出周邊地面10-20cm，以防外部雨水流入井內。

5.6 洗井施工

為保證降水井具有良好的降水效果，在濾料填充完成后立即洗井。洗井時，采用潛水泵進行大降深抽水，使殘留在濾料內的泥漿隨著水流帶出，以增強其透水性。洗井時間視現(xiàn)場具體情況而定，一般抽至井口出現(xiàn)清水即可。

6.渠道降排水管理

安排專人進行降水井看護和運行管理，確保降排水施工的連續(xù)性和有效性。降水井的使用根據渠道地下水文情況綜合考慮而定，碰到突發(fā)水文情況，如在雨季或河水位上升時，需加大觀測水位的次數，適當機動調整降水井的使用數量，制定出相應的措施，確保降排水施工有效進行和渠道其他施工安全。