門臺子一級站基坑施工降排水工藝及應用

張 飚

門臺子一級站位于鳳陽縣臨淮關鎮(zhèn)姚灣村境內，屬灌排結合站。2015年10月拆除重建，泵站設計總裝機2760kW?；娱_挖設計標高8.00～8.50m，降水采用深水井—明溝、集水井相結合的施工方案。

一、水文氣象

根據勘察資料分析，場區(qū)揭露2層含水層和1層隔水層，其含水層分別為：（1）賦存于第四系全新統(tǒng)②、③層輕粉質壤土夾粉土、粉砂層中的潛水，中等透水性。該含水層底板高程 3.70～9.82m ；（2）賦存于第四系上更新統(tǒng)⑤層中細砂夾壤土層中的承壓水，中等透水性，該含水層頂高程為 -5.80～2.45m。

二、工程地質

該工程場區(qū)地層自上而下可劃分為6層?，F分層敘述如下：第①層：人工填土（Qr），以輕粉質壤土或砂壤土為主，其分布高程層頂15.80～23.08m，層底 12.90～19.92m。第②層：輕粉質壤土（Q4al）， 為 新近沉積的壤土。該層土層底高程為9.60～17.60m，層厚 1.60～6.25m。第③層：輕粉質壤土或砂壤土夾粉土、粉砂（Q4al），局部為輕粉質壤土與粉砂互層，土質極不均勻。該層層底分布高 程 3.70～9.82m， 層 厚 2.00～7.00m。第④層：重粉質壤土或粉質粘土（Q4al），灰、灰夾褐，該層層底分布高程為 -5.80～2.45m，層厚3.88～12.00m。第⑤層：中、細砂混中粉質壤土（Q3al）。該層土層底分布高程為-6.70～-1.65m，層厚1.00～3.00m。第⑥層：粘土夾礫石（Q3al），黃、臘黃、黃夾灰或綠色，硬至堅硬狀態(tài)。

三、施工方法及降水施工技術措施要點

根據該工程現場的地質及水文條件及基坑開挖深度，依據水利工程相關規(guī)范的規(guī)定基坑采用分層開挖施工，結合有關基坑降水經驗，基坑內降水采用深水井—明溝、集水井相結合的施工降排水方案。

深水井排水：在基坑四周邊每隔20m設置Φ0.4m深水井，使基坑滲出的地下水匯聚于深水井內，然后用深井水泵將其排到排水明溝。明溝、集水井排水：是在基坑深水井外側四周設置排水明溝，排水坡度為1‰～3‰。使深水井排出的地下水、雨水通過排水明溝匯聚于集水井內，然后用水泵將其排出基坑外。

四、基坑降排水

1.降、排水設計

該工程土體主要為粘質粉土，雖屬弱透水性，但因地下水位較高，存在滲漏和滲透穩(wěn)定問題，須做好坑內降水。擬用泥漿泵沖填、挖掘機配合開挖至設計高程，然后在基坑四周設置Φ0.4m深水井，深水井需根據地質勘探報告中土質分層情況進行現場確定埋設深度，基坑深水井外側四周用30～40cm的排水明溝、集水井連接。

2.水泵選用

（1）排水機具的選用：基坑降水設計按暴雨日最大降雨量考慮，坑內積水考慮當天排完。選用水泵類型，取水泵的排水量為基坑涌水量的1.5～2倍。當基坑開挖后涌水量Q＜20m3/h，可用隔膜式泵(污水泵)或潛水電泵；當Q在20～60m3/h，離心式水泵或潛水電泵；當Q＞60m3/h，需用離心式水泵。如基坑涌水量很小，亦可采用污水泵或潛水電泵等將水排出。

（2）基坑排水材料準備：深水泵10只；潛水泵4臺；污水泵2臺；塑料水管500m。

3.降、排水的要求及基坑深水井布置

基坑降水關系重大，只有在深水井布置完成，深水井外側沿基坑四周用30cm×40cm的排水溝連接，排水到設計要求時才能進行下道工序的施工。對打井的質量，成井后的抽水等必須嚴格按照要求執(zhí)行。深水井內底部濾層材料采用瓜子片或粗砂（成井后灌入）。

4.降、排水施工工藝

準備工作→鉆機進場→定位安裝→開孔→下護口管→鉆進→終孔后沖孔換漿→下井管→稀釋泥漿→填灌瓜子片或粗砂→止水封孔→洗井→下泵試抽→合理安排排水井管路及電纜道路→實驗→正式抽水→記錄。

5.降水井施工工藝要求

（1）測放井位：按井位設計平面根據甲方移交的現場控制坐標，測放井位，若由于樁位、支撐或障礙物等因素造成井位不能到位時，可以適當移位，但最大移位控制在2m以內。

（2）鉆機就位：平穩(wěn)牢固，鉤頭、磨盤和孔位在一條直線上。

（3）鉆孔：人造泥漿鉆進、護壁完成后，穿進吹填砂層進入原土繼續(xù)造漿、鉆頭直徑400mm左右，成孔直徑400mm左右。鉆孔時泥漿比重一般控制在1.15左右，垂直度控制在1%以內，沉淀泥漿及時外排。

（4）清孔：鉆孔達到設計深度后及時用比重小于1.1的稀泥漿進行清孔，使孔內泥漿換稀至比重1.02～1.10以內，才能下管。

（5）下井管：下井管前必須測孔深，深度達到要求才能下井管。管底用鐵板封焊，管頂應外露至地面以上10～20cm。為了保證井管不靠在井壁上并保證填料厚度，在濾水管上下部各加一組扶正器，保證環(huán)料填狀間隙厚度不大180mm，過濾器應刷洗干凈，過濾器縫隙均勻。下管要準確到位，自然落下，稍轉動落到位，不可強壓下，以免損壞過濾結構。井管到位后下鉆桿，泥漿比重稀釋到1.05左右，在稀釋泥漿時井管管口應密封，使泥漿從過濾器經井管與孔壁的環(huán)狀間返回地面，稀釋泥漿應逐步緩慢進行。

（6）填濾料：濾布封住管口，用清水軟管放至井管底部，使泥漿井管底部向上排出，并采用動水投料，將濾料用在管井周均勻回填直到地面。濾料采用瓜子片或粗砂，填料層上部2m左右，用粘土填實?；靥钸^程中，井內溢出的泥漿要及時排除。

（7）洗井：填料結束，立即洗井，接通清水軟管，繼續(xù)補充水源，可用活塞抽吸或用壓力水反沖清洗，要求破壞孔壁泥皮，洗通井四周滲水通道。

（8）潛水泵和真空泵安裝：潛水泵安裝在井管底部。真空泵安裝在基坑邊。真空泵與深井連接要密封、牢固，施工完畢后不能隨便移動，防止松動、漏氣。

6.技術保證措施

（1）成孔直徑控制：檢查成孔直徑是否達到400mm，確保下井管無阻礙。

（2）成孔深度控制：成孔后施工人員應現場測量成孔深度。

（3）井管質量控制：檢查每孔是否用設計數量的光壁管和纏絲管焊接成井。管與管之間應焊接牢固，保證垂直度。

（4）井管結構及填礫：2.0m以上為光壁管，2.0m～5.0/10.0m為纏絲濾水管，井管均為Φ0.4m塑料波紋管，每根長5m。濾料均采用瓜子片。

（5）洗井：用活塞結合空壓機洗井，洗至井管通暢、水清，含砂量小于1/20000，以保證降水質量。

（6）降水過程控制：結合井位地質情況，井位附近無細砂層的井先降水，井位處有細砂時，待井內水位下降至砂層下面后，再開始降水?？刂瞥錾傲?，以保證降水不改變基礎的持力層原狀土結構。

（7）嚴格以上各個環(huán)節(jié)的過程控制，以滿足施工用的降水深度，確保建筑物基礎和地下室的順利施工。

（8）如深水井水量較大，將在同一口井內放置一臺2.2kW水泵（出水量為12t/h）或2臺1.1kW的水泵（每臺出水量為10t/h），保證地下水位降至基坑底面以下，基坑土方開挖順利進行。

7.安全保證措施

（1）現場配備專職安全員，負責施工場地安全。

（2）嚴格按照安全規(guī)范用水、用電、機械操作。

（3）操作工、電焊工、電工等嚴格按照相關操作規(guī)程操作。

（4）所有施工人員及操作人員進場后，均必須進行安全及技術交底。

五、預防對周邊環(huán)境造成影響的措施

開始降水時，視具體地層情況采用緩慢抽降法，以后再逐漸加大單井出水量至設計出水量，可使周邊建筑物沉降變形平緩進行，避免出現過大變形。

整個降水過程須由專人或專業(yè)單位進行基坑及周邊各建筑物的沉降觀測工作，一旦出現不利于建筑物穩(wěn)定的變形，及時采取補救措施，以免造成不良后果。

門臺子一級站基坑施工降排水通過合理的設計，有效地預防了泵站基礎工程施工過程中土方坍塌、基坑進水等質量安全事故的發(fā)生，從而保證了施工安全及施工質量