多級輕型井點降水技術在電廠工程中的應用

引言：在冬季施工且基坑深、地質復雜導致滲透系數相差較大的情況下，選擇多層輕型井點降水，既確保有效的基坑降水又保證基坑不塌方，泥夾層滲流、涌水、涌砂的有效處理，確保了項目的順利施工。

一、工程概況

華能大慶2×350MW熱電聯產項目的循環水泵房工程，設計結構基底標高為-10.10m。

工程地質情況：場地地貌單元為松嫩沖擊平原，①層 粉質粘土層；②層 細砂層；③層 粉質粘土層；④層 粉質粘土，夾粉土薄層，含有機質；⑤層 粉質粘土層。

水文地質條件為：地下水屬第四系孔隙潛水，含水層主要為粉砂、細砂層，地下水位埋深一般為：3.50m～4.15m。粉質粘土k=0.08m/d；粉、細砂k=15m/d。

二、降水方法的選擇

根據以上地質情況，地下水豐富，地質復雜，基坑一面為各種形態的粉質粘土，另三面為地質復雜的層厚高差較大的粉質粘土及粉砂、細砂層。工程在冬期施工，基礎采取綜合蓄熱法，基坑壁在凍融條件下，極容易塌方。因此在降水的同時考慮防止基坑流砂和塌方現象特別重要。據資料看，輕型井點降水在土質變形體中有抗滑作用機理，考慮到需降水深度為（10.10m -3.50m～4.15m=5.95m～6.6m）， 選擇了相對比較經濟的階梯式二級”降水方法。

三、降水方案

1） 降水施工施工要點

根據地質勘探資料及降水施工經驗，土方開挖至-3.80m后插第一層輕型井點管（需留1.5m寬降水施工工作面），開挖至-7.00m插第二層輕型井點管（需留2m寬降水施工工作面），第二層輕型井點管雙排設置，第一排控制-8.00m左右的土方夾層地下水，第二排控制基底地下水，保證基礎的正常施工，土方開挖坡道處降水管無法閉合，在坡道兩側設置輕型井點管控制地下水。

2） 輕型降水井點確定

（1） 基坑涌水量計算：

式中：Q—基坑涌水量；

K—土壤滲透系數（砂層），取K=15m/d；

H--潛水含水層厚度，取8m；

S—基坑水位降水，取6.8m；

R—降水影響半徑， =148.98m；

R0—基坑等效半徑，R0=0.29（62+49）=32.19m；

（2） 輕型井點降管根數可按下式確定：

輕型井點單井涌水量計算

根據地質勘探資料及現場降水施工經驗，采用輕型井點降水，輕型井點降水管按照間距@1200mm設置，共設置490根輕型井點降水管，降水設備10套。

3） 輕型井點降水施工程序

井點放線定位→挖井點溝槽→安裝高壓水泵→沖孔安裝埋設井點管→布置安裝總管→井點管與總管連接→安裝抽水設備→試抽與檢查→正式投入降水程序→拆除井管。

4） 施工方法

（1） 井點放線定位：根據基坑開挖寬度，確定井點管的布置位置。施工時先放線開挖線，沿開挖線開挖寬、深1m的溝槽，以便沖孔時多余水的排放。

（2） 沖孔安裝埋設井點管：沖孔后立即安裝埋設井點管。砂濾層的填灌質量是保證輕型井點順利抽水的關鍵，一般宜選用粗砂，填灌均勻，并填至濾管頂上1—1.5m，以保證水流暢通。井點填砂后，在地面以下0.5—1.0m范圍內用黏土封口，以防漏氣。

（3）沖洗井管：將φ30mm的膠管插入井點管底部進行注水清洗，直到流出清水為止。應逐根進行清洗，避免出現“死井”。

（4）輕型井點降水設備：輕型井點管采用 ?48*3.5*6m的鋼管共490根，管下端配有與井點管同徑的濾管和管尖，濾管長度為1.0m，濾管壁上鉆有呈梅花狀的直徑為φ12的濾孔。濾孔面積一般為濾管表面積的15%-20%，濾管壁處包兩層濾網內層采用網眼為30-50孔/cm2的尼龍絲布細濾網，外層采用網眼為3-10孔/cm2的尼龍絲布粗濾網，井點管的上端用彎管與總管相連。

連接管采用φ48高壓軟管，長度為1-2m，集水總管采用?100鋼管分節連接，每節長度為6m。總管之間用法蘭或其它構件連接。

降水設備：采用180-60型離心水泵共計10臺，電機功率為15KW∕臺，出水量50m3/h。

（5）設備安裝：檢查降水設備是否良好，進行試運轉，降水設備安裝根據井管根數，每50根井管設一臺降水設備。設備安裝完畢后，應保證連續不斷地抽水。

（6）供電系統：降水設備電機15KW 共計10臺，泵揚程32m（總用電負荷150KW）。為保證現場降水連續有效，現場配備一臺300KW柴油發電機組。

（7）排水系統：臨時排水管采用DN100螺旋鋼管，倒水采用DN100潛水泵4臺，將水排入甲方指定地點，過路部位加DN150×8防護套管，防止重車壓壞。

（8）抽水：輕型井點管網全部安裝完畢后進行試抽。當抽水設備運轉一切正常后，整個抽水管路無漏氣現象，可以投入正常抽水作業。開機6-8d將形成地下降水漏斗，井趨向穩定，土方工程可在降水9-11d開挖。

四、其它配套措施

泥夾層的處理：基坑開挖至8～9m出現夾粉土薄層，含有樹葉、樹根等有機質，坑壁出現滲流、涌水、涌砂，必須及時處理， 為了加快泥夾層上部的水快速流到下層，采取加密管井井點；又用套管和水槍在井點軸線范圍之外打孔，用埋設井點管相同成孔作業方法，井內填滿粗砂，形成二至三排砂樁，使地層中上下水貫通。在抽水過程中，由于下部抽水，上層水由于重力作用和抽水產生的負壓，上層水系很容易漏下去，將水抽走。滲流、涌水、涌砂明顯減少，少量的滲流點，利用軟導管在滲漏點處進行引流，然后用快硬膨脹水泥進行封堵，在其達到一定的強度后，將導管用鐵絲扎牢。達到良好的效果。

五、結語

多層輕型井點降水與其它配套措施一起實施始于2011年10月15日，至12月15日結束，在華能大慶2×350MW熱電聯產項目的循環水泵房工程冬期降水施工中取得了較好的效果，并保證基坑邊坡的穩定，確保了該循環水泵房工程施工得以順利進行。

參考文獻

[1]輕型井點降水在土質變形體抗滑治理中的應用.人民長江期刊.

[2]建筑施工手冊（第四版）.中國建筑工業出版社.

[3]建筑施工工程師手冊.中國建筑工業出版社.

（作者單位：黑龍江省火電第三工程公司）