井點降水在泵站深基坑施工中的應用

【摘 要】井點降水是人工降低地下水位的一種方法， 用于地下水位比較高的施工環境中， 是地基與基礎工程施工中的一項重要技術措施。因此在沿海地區泵站工程施工中得到廣泛應用。本文結合工程實例，對井點降水在泵站深基坑施工中的應用進行了闡述。為今后類似工程的施工積累了寶貴的經驗。

【關鍵詞】深基坑；降水；施工；應用

0.引言

隨著我國經濟的不斷增長，泵站的建設項目隨之增多，基礎深度在天然地下水位以下的深基礎也不斷增加。在泵站深基坑施工當中，降水一直是工程的難點，如果降水沒處理好，將會影響到整個工程的施工質量。因此如何采取有效的方法來做好基坑降水工作成為了施工人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。

1.工程概況

某泵站工程為改建的項目，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，臨時建筑物級別為5級；設計防洪（潮）標準采用五十年一遇，排澇標準采用十年一遇。

該工程基坑土方開挖的大致范圍為：基坑兩側防洪堤段開挖坡比1：2，最大挖深12m（高程-4.00m），上口開挖長度約120m；基坑兩端上下游段開挖坡比1：3，最大開挖深度8m（高程-4.00m），上口開挖寬度100m；整個開挖段降水面積約125m×105m。

開挖防洪堤堤頂高程約8.00m，基坑水位埋深約為高程3.50m以下，高程3.50m以上主要為原堤防填筑土質，土質較好。降水設施計劃在上層土方開挖結束后開始布置。降水深度控制在9m以上。

2.工程施工降水的難點

（1）站身兩側施工場地狹窄。

（2）站身位置開挖深度大。

3.基坑降水形式的比選

基坑降水方法主要有明溝加積水井降水、輕型井點降水、噴射井點降水、深井井點降水等。各種降水方法各有其特點和適應條件，在分析總結常規降水方法優缺點的基礎上，找到一個既滿足該工程具體施工技術要求又比較經濟的降水方案，在避免分級干擾的同時，既能克服輕型井點、噴射井點等降水方法因真空度不足等因素影響出水效果以及分級干擾問題，又能解決管井降水的出泥出砂、降水不均勻的弊端，成了項目部選擇降水方案的一大課題。

4.方案提出以及確定

4.1方案提出

經綜合論證研究，最終利用輕型井點降水原理，結合輕型井點降水以及噴射井點降水優點的井點降水，并在井點結構的設計和抽水方法上進行了創新，與傳統的降水方法相比有了較大突破。

（1）井點降水主要設備和用材。?25鍍鋅鋼管，壁厚2.5mm；小功率單相自吸泵；井體濾管包裹材料、濾料等。

（2）降水深度。單級5～12m。

（3）適用土質以及降水能力。粉質黏土、粉砂土；降水能力較強，適用于含水量較大土質；滲透系數一般為0.1～10m/d。

（4）單機配套功率。0.75～1kW。

（5）布置方式。單排或多排環狀線性布置。

4.2方案實施

4.2.1井點設計

按照無壓非完整井設計，抽水原理與輕型井點基本相同，計算依據參照輕型井點。

（1）計算參數。降水面積A=125×105=13125m2；滲透系數K=2m/d；降水深度S=9m。

（2）井管結構設計。

（3）校核水位的實際降低數值。滿足設計要求。

（4）水泵選擇。一般按照涌水量、滲透系數、井點管數量與間距、降水深度以及需用水泵功率等數據選擇水泵的型號（包括流量、吸程等）。經過選擇比較，并經現場抽水能力測試，最終選擇1ZDB65型單相自吸泵作為降水用泵。

其主要性能為：流量3.5m3/h；吸程9m（實際使用時達到12m以上）；單機單相功率750W，配套接管外徑25mm。

根據降水深度要求，以及單相自吸泵抽真空能力，可以采用三井、四井、五井等并聯后總管接自吸泵，保證自吸泵在各并聯井管單元管道內能夠形成70kPa左右的真空壓力，日最大抽水流量可以達到40m3/d左右。

4.2.2試驗井施工與抽水試驗

（1）單井施工工藝流程為：井管與濾管制作→測量放線→挖井點溝槽→沖孔→下沉井管以及濾管，并調整居中→灌填粗砂濾料→上部回填黏土密封→安裝單井抽水設備→抽水。

（2）主要施工方法。井管以及濾管制作：井點管采用?25×2.5長14（10）m無縫鍍鋅鋼管。管下端配2.0m長濾管，濾管采用與井點管同直徑的鍍鋅鋼管，井點管和濾管之間通過鍍鋅管接頭連接，保證連接質量，濾管部位鉆梅花孔，直徑5mm，間距15mm，外包尼龍網（100目）2～3層、鋼絲網2層，外纏20號鍍鋅鐵絲，間距10mm。三井并聯采用?30×2.5PVC管連接，橡皮套管連接單相自吸泵。

成井施工：利用7.5kW高壓水泵，通過軟管與一根特制的?48鋼管相連，鋼管端部設有噴水孔，由兩名操作工人手持鋼管在井管位置上下抽動，直至成孔，成孔深度一般比濾管底深0.5m，沖孔時注意沖水管垂直插入水中，并做左右上下擺動，成孔直徑平均要在120cm以上，成孔后立即拔出?48沖水管，插入井點管，并確保濾管處于井孔中間位置，向孔內緩緩灌入中粗砂，防止堵孔，并在填砂時輕微上提井管，確保濾料回填密實均勻。濾料回填至距離原狀地面2～3m后用?20左右的黏土球將上部井孔封堵，并人工壓實。

井點管埋設完成后應檢查其滲水性能，檢查方法為：在正常情況下，井點口應有地下水向外冒出；否則從井點管口向管內灌清水，查看管內水位下降情況，水位下降越快，井點質量越好。

井點埋設結束后要快速接泵抽水，防止靜置時間過長井點淤塞。

（3）單井抽水試驗。試抽的主要目的是檢查井點的出水狀況、單相自吸泵的運轉情況、井孔壁的漏氣情況，如果漏氣比較嚴重影響出水效果，應該調整上部黏土的封堵深度或重新成井。

單井抽水試驗應該至少不間斷運行12h以上，并在整個抽水試驗過程中分階段計量單井出水情況，通過12h的抽水情況分析，初步印證單井抽水能力。

4.2.3全部井點施工以及并機聯網抽水

（1）全部井點的施工方法與要求同單井施工。三個單井通過PVC管并聯匯總接一臺750W單相自吸泵，形成一個降水單元，整個降水系統安裝750W單相自吸泵60臺，即60個降水單元，每個井點降水單元出水管通過連接管道匯入直徑200mmPVC集水總管，排出基坑開挖范圍之外（見圖1）。

2）具體質量要求。井體結構、井點管間距、埋設深度應符合設計，一組井點管和接頭中心應保持在一條直線上；井管垂直度控制在1%以內，井孔直徑誤差控制在±10mm以內，濾料回填均勻密實，濾料包裹濾管厚度不小于50mm。

5.實施效果檢查與確認

（1）整個開挖范圍內所有降水單元于2012年10月31日開始全面抽水，四個集水總管平均出水量均超過20m3/h，單井出水量平均在10～11t/d，連續抽水96h后開始基坑開挖，基坑開挖土方含水量經過兩個開挖層次的環刀檢測，含水量分別為：上層（高程1.00～4.00m）9.5，下層（高程-4.00～1.00m）約11.5，達到預期目標；土方開挖采用挖掘機與自卸汽車配合，在首先開挖原防洪堤的填筑土方后分兩層進行基坑的土方開挖施工；在開挖過程中沒有出現任何邊坡坍塌和失穩現象，而且有效控制了管涌；在二層土方開挖時由于降水效果較好，坑內運輸道路僅在局部以15mm厚鋼板鋪設即可滿足自卸車的行走要求；達到開挖高程后坑底表面干爽、整潔，地下水位低于坑底1m以下；整個基坑土方開挖經歷了15個工作日，累計開挖土方約5萬m3，整個開挖過程連續順當，開挖工期比原計劃提前5天。

（2）主體工程施工過程中的降水維持。

（3）周圍沉降觀測結果。

6.結語

綜上所述，泵站深基坑的施工是泵站工程的基礎，也是泵站建設工程的重要一步。我們要做好泵站深基坑降水施工，就要根據實際施工情況，制定科學合理的施工方案，采取有效的施工技術，落實施工全過程的質量管理措施，這樣才能有效提高施工質量，創造更多的經濟和社會效益。

【參考文獻】

[1]劉心泉，陳新秀，肖富祥.深井井點降水在深基坑土方開挖施工中的應用[J].黑龍江科技信息，2012.

[2]程穎.井點降水應用于泵站工程建設探究分析[J].中國水運月刊，2012.