管井降水在大伙房水庫輸水工程五標(biāo)中的應(yīng)用

張國(guó)慧 劉志強(qiáng)

（中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，遼寧 沈陽 110179）

1 概述

大伙房輸水二期工程管線建筑及安裝第五標(biāo)段，位于遼陽境內(nèi)，管線全長(zhǎng)19.875公里,為雙線DN2400PCCP管道。本工程穿越南沙河及太子河兩條河流。

本工程地下水位較高，且地面1-2m以下為粉細(xì)砂。設(shè)計(jì)挖深不小于5m，底寬5m，坡度1：0.67。初期降水采用明排法，由于產(chǎn)生流沙導(dǎo)致大面積塌方，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度和質(zhì)量，后經(jīng)多方論證決定采用管井降水。

2 降水方案設(shè)計(jì)

2.1 水文地質(zhì)條件分析

本工程地層從上至下為：粉質(zhì)粘土：呈黃褐色，可塑狀態(tài)，中等壓縮性，層厚1-3m；粉細(xì)砂：呈黃色，稍密狀態(tài)。

地下水主要為第四系孔隙水，受大氣降水補(bǔ)給，埋深一般為2-5m。在靠近河流附近地下水埋深更淺。

2.2 基坑降水深度要求

本工程基坑要求降水深低于開挖基底不少于0.5m。綜合考慮最小降深為6m，溝槽深度大于5m處根據(jù)實(shí)際深度確定最小降深及井深。

采用鋼筋竹籠管井降水，基坑兩側(cè)設(shè)置明溝，收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水及其它滲水。本工程為雙線安裝，降水施工先降A(chǔ)線溝槽地下水，B線施工前再降B線。

2.3 管井設(shè)計(jì)

基坑涌水量與場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、基坑的形狀大小及補(bǔ)給水邊界條件等有關(guān)。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告所提供的工程水文地質(zhì)條件，本工程降水按無壓非完整井計(jì)算。滲透系K=2.94m/d，濾水管選擇長(zhǎng)L=2m。

（1）井點(diǎn)管埋深計(jì)算

井點(diǎn)管埋設(shè)深度Hˊ=H1+△h+iL+l=5+1+1/4×10.5+2=11m。

H1—井點(diǎn)管埋設(shè)至基坑底面的距離，m；

△h—降水后地下水位至基坑底面的安全距離，m，一般為0.5～1m；

i —水力坡度，單排線狀井點(diǎn)可取1/4；

L —井點(diǎn)管至水井中心的水平距離，m；

為保證降水質(zhì)量，按保守原則井深取15m。

（2）影響半徑及有效深度計(jì)算

S為井點(diǎn)管內(nèi)水位降落值（m）取11m；

H=S+2=11+2=13m。

有效深度H0=1.84*（S+2）=1.84×13=24m。

（3）基坑涌水量

采用大口井法來預(yù)測(cè)基坑涌水量。將窄長(zhǎng)式基坑看作一個(gè)“大井”，本方案按120m一個(gè)單元計(jì)算，其計(jì)算半徑。

基坑滲水量Q=1.364K*（2 H0-S）S/（lg（R+ X0）-lg X0）=1632/0.85 ＝1920m3。

（4）每眼井最大出水量

（5）確定每單元井?dāng)?shù)及管井最大間距

每單元井點(diǎn)數(shù)n=1.1*Q/q=8.9取10。

管井最大間距D=L/n=120/10=12m。

L為單元長(zhǎng)度，本工程為120m。

（6）井點(diǎn)平面布置

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，管井延溝槽單排布設(shè)，間距12m。A線降水管井布置見圖1（B線布置同A線）。

圖1 A線井點(diǎn)平面布置圖

（7）抽水設(shè)備選擇

管井降水每一個(gè)管井用一臺(tái)水泵抽水以降低地下水位，采用深井式潛水泵。

2.4 排水溝設(shè)置

基坑內(nèi)兩側(cè)設(shè)排水溝，收集基坑和坑壁局部滲水和其他水，將收集的水通過3寸泵排到地面排水溝內(nèi)。

在返土一側(cè)距離降水井18m處設(shè)置排水溝，將地下水明排至附近的自然溝渠或河道內(nèi)。排水溝底寬0.5m，坡度1：0.5。

2.5 管井結(jié)構(gòu)

管井直徑為0.6m，采用直徑400mm的鋼筋竹籠骨架，以Φ12及Φ8鋼筋焊接，然后人工綁扎竹竿形成。井內(nèi)濾管長(zhǎng)2m，濾管部分及混凝土井管外用碎石進(jìn)行填充，濾管外纏兩層過濾網(wǎng)

3 施工程序

在溝槽開挖前7天完成降水施工準(zhǔn)備（包括鋼筋竹籠制作），溝槽開挖前5天開始進(jìn)行第一單元打井，每天完成一單元，單元長(zhǎng)度與計(jì)劃安裝進(jìn)度相同。提前4天對(duì)將安裝單元進(jìn)行降水，降水4天后進(jìn)行本段溝槽開挖。溝槽開挖、管道安裝以及回填期間管井持續(xù)降水直至一區(qū)回填完成。每單元排水前先將地面排水溝挖好，并與自然渠道連接，防止排出的地下水淹沒農(nóng)田。

結(jié)語

本工程溝槽開挖深，降水量大，邊坡穩(wěn)定性差。采用鋼筋竹籠管井降水施工，保證了施工進(jìn)度，節(jié)約了工程投資。施工中降水效果較好，基礎(chǔ)處理及時(shí)，保證了管線安裝的進(jìn)度和質(zhì)量，得到了監(jiān)理及建設(shè)單位的一致肯定和好評(píng)。

[1]呂勤,熊軍.管井降水在深基坑工程中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù),2005,（2）.

[2]賀細(xì)坤,唐毅輝.基坑工程中管井井點(diǎn)降水的應(yīng)用實(shí)例[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2003,（2）.