泵站深基坑開挖施工降水技術研究

陳浩

摘 要：本文主要以揭西縣棉湖貢山泵站為例，對其深基坑開挖施工降水技術進行了分析。首先，對泵站深基坑開挖施工降水方案的選擇開展分析，明確其具有井點法和明排法兩種。其次，對施工降水設計及計算進行了探究，論述了降水的運行，最后對降水井效果進行觀測，為關注這一類話題的人們提供參考。

關鍵詞：泵站 深基坑 施工降水技術 明排法

隨著時代進步，社會經濟水平提升，城市化進程不斷加快，水源工程受到了關注和重視。作為最重要的基礎設施之一，不僅與人們生活息息相關，而且還有利于維護城市正常運行。其中泵站是必不可少的，具有基坑深、范圍廣的特點，因此需要熟練掌握深基坑開挖施工降水技術，以便有效發揮泵站性能。

1.施工降水方案的選擇

在進行揭西縣棉湖貢山泵站深基坑開挖施工中，施工降水方案的選擇是最關鍵的環節，科學合理的方案不僅能夠促使施工順利進行，而且還有利于提高施工效率，將深基坑開挖施工降水技術作用充分發揮出來，進而在整體上提高泵站建設質量，確保其具有完好的性能。從當前基坑降水方法來看，最常用的有兩種，分別是井點法和明排法。其中，第一種方法是進行強制性的降水。這就需要發揮井點管的作用。在泵站深基坑開挖施工過程中，依據基坑的特點，將井點管埋入合適位置，保證井點管具有良好的抽水功能，這樣會持續性的將地下水抽走，進而可促使地下水降至設計深度。在現階段，井點基坑降水方法有多種形式，如噴射井點形式、輕型井點形式、電滲井點形式等。每種形式都有各自的優缺點，并對基坑有著明確的要求，所以應該根據泵站基坑實際特點與要求，選擇最合適的形式。如，噴射井點形式，比較適合基坑較深的，其土滲透系數在0.1-50m/d的砂土、粉土中使用，具有施工效率高，排水深度大等優勢，其深度最高可達20米。再如，電滲井點形式適合應用到土滲透系數不超過0.1m/d的粉質黏土中。第二種方法屬于重力降水，也就是在基坑施工中，為了達到了良好的降水效果，將集水井、排水溝都設置在基坑的周圍，加快了降水速度。雖然這種方法具有降水成本低的優勢，但其應用范圍受到了一定限制，通常情況下在基坑不深的施工中應用較多。

為了選擇最佳的施工降水方案，需要對揭西縣棉湖貢山泵站及基坑特點進行了分析。泵站基坑底高程為-10.78米，通過對深基坑的深度測量可知，其開挖深度為15.30m，為了滿足施工需要，需要對地下水的降至進行合理的控制，在工程中其應該到泵站底板的1米以下。可見，該工程泵站對施工降水有著較高的要求，而且基坑較深，很明顯不適合采用明排法。因此，需要使用井點法進行施工，進行強制性降水。選擇最合適的施工降水方案，可促使施工有效進行。

2.施工降水設計及計算

為了滿足施工降水的高要求，在本工程中采用了“三級開挖”的方法，以便提高施工效率，保證施工質量。下兩級需要借助管井的降水方式。在這一過程中，需要對管井進行科學合理的布置。在本工程中，需要在合適的位置進行井管設置，同時其所覆蓋的范圍設計成寬76米、長90米的矩形。由于一級主要是以土壤為主，其總的水量并不大，所以不需要進行井管的設置，只需要使用明溝集水的方法，就可以快速的排水。在基坑三級開挖完成后，需要對井點管的埋深進行計算。這就需要借助H≥H1+h+iL這一公式進行計算，其中H1、L分別代表著井點管面置到泵站基坑底面的深度和到基坑中心點水平距離。基坑到降低后地下水位線距離用h表示，而公式中的i則表示水利降坡。在揭西縣棉湖貢山泵站基坑施工中，H1、L、i、h分別為11.35米、38米、1/10、2米。所以井點管埋深為H=11.35+2+38×1/10=17.15m。因此，在進行施工降水計算時，需要算出井點管的埋深，借助相關公式即可。

在本工程中，巖土空隙存在很大的差異性，給其深基坑施工帶來了很多不便。在不均勻巖土空隙中，地下水的運行也會受到嚴重的影響，其整體運行狀態將會呈現復雜性的特點，由于地下水運行出現了不穩定的現象，對基坑涌水量會造成不良影響，難以確保計算的準確性。因此，為了最大限度縮小計算的誤差，可以借助簡化模型。并且現階段關于基坑涌水量的計算方法都是以裘布依水井理論為依據的，并運用基坑用水量微方程Q=K2πrM dy/dx，其中K、M分別代表滲透系數與有效含水厚度，其分別是6m/d和39.9米。基坑等效半徑用r表示，最后算的Q=6781.5m3/d。

3.降水運行

在揭西縣棉湖貢山泵站深基坑降水施工中，為了確保良好的施工效果，還需要進行降水運行。通常情況下，需要依據深基坑降水施工實際狀況，選擇合適的降水運行時間，為其降水工作開展奠定良好的基礎。有效的開展降水運行，也可以促使深基坑中的地下水位下降，為日后泵站運行提供有利條件。但在這一過程中，需要結合工程實際情況，對降水運行量進行科學合理的控制。其中，最重要的是需要保證泵站可以連續進行工作。由于在降水運行期間存在很多不穩定性的因素，因此最好實行24小時值班制，并對降水運行情況進行詳細的記錄。另外，泵站深基坑降水運行工作具有復雜性特點，所以需要對降水運行記錄進行整合和分析，對重要的數據繪制成表格或者相應的圖形，以便為相關施工人員呈現直觀的畫面，為其以后的降水工作提供可靠的參考依據，既能確保具有良好的降水效果，又能提升施工效率，促使泵站高效運行。

4.降水效果觀測及分析

在深基坑開挖施工降水完成后，還需要對實際的降水井效果進行觀測和分析。在對揭西縣棉湖貢山泵站基坑施工降水效果觀測中，借助功率為2.2kW的潛水泵，為了實現全方位、多角度的觀測，設置了24小時的觀測時間。在觀測之后，如果確定其出水始終處于一種穩定的狀態，可以直接進行其他降水管的施工。否則，需要采取相應的補救措施，并繼續觀察。如在進行泵站其它降水管施工時，突然發現泵站深基坑滲水減少，此時觀察基坑的開挖高度已經達到了泵房高程的11.48米，基坑內水位高程在11.00米左右，前池高程也不斷上升，已經達到了9.4米，雖然施工機械還可以正常運行，但實際上存在很大的安全隱患。為了保證施工人員生命安全，減少安全事故發生，應該對泵站深基坑降水異常狀況進行觀察和分析，并對其影響因素進行研究，以便采取有效解決方法，促使施工安全進行。通過對本工程施工狀況分析可知，其施工主要不科學、不合理的現象，存在以下幾個問題：

第一，泵站地理位置比較特殊，水網密布，水文條件比較復雜。地層結構也呈現復雜特點，因此不同區域的滲透性具有較大的差異性，在很大程度上對基坑滲水量產生著巨大影響，難以確保其水量計算結果的準確性、可靠性。一旦計算誤差過大，會導致基坑降水出現不正常的現象，引發各種問題。針對這種情況，需要開展抽水試驗的工作，以便確保滲透系數的正確性，進而可將一部分不安全因素排除。

第二，在泵站基坑施工過程中，因為征地原因，延誤了管井施工。所以當發現深基坑降水出現不正常現象時，還應該對這一因素進行充分的考慮，很能因為沒有在第一時間封閉降水區域，對其降水產生不良影響。為了解決這一問題，可以采用設置輕型井點降水的方式，將其設置在前池基坑合適的位置，促使地下水位下將，促進基坑有效開挖到設計高程。

總而言之，在泵站深基坑開挖施工中，施工降水是最重要的環節之一，也是深基坑開挖重要保障措施，對其施工效率與質量具有重要影響，甚至關乎著項目的成敗。因此，在實際施工中，應該根據工程實際狀況，結合泵站所處的水位地質條件，選擇合適的施工方案，并對施工降水進行科學的計算。在管井施工過程中，如果發現基坑降水出現異常情況，需要進行抽水試驗，對降水方案進行優化和調整，以便促使其施工有效進行，確保基坑邊坡安全，提高水泵的性能，以便將其作用發揮到最大，完善城市基礎設施。

參考文獻：

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