水電站深基坑管井井點布置及降水方案

王宏仕

（安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽 和縣 238251）

1 工程概要

1.1 工程特點

湯家墩排澇站位于安徽省郎溪縣，為中型泵站，泵站裝機5臺250 kW的軸流泵，共1 250 kW。結構為下部墩墻，上部排架的溫室型布置，由進水閘、前池、泵站主副廠房、匯水箱、穿堤箱涵、外河防洪閘等組成。

1.2 地質情況

第一層粉質壤土：厚度為1.0～2.2 m，高程為7.0～8.5 m，滲透系數為6.8×10-5 cm/s。

第二層中砂層：厚度為6.0～7.5 m，高程為0.0～1.5 m，滲透系數為3.0×10-3 cm/s。

第三層粗砂層：厚度為2.5～4.2 m，高程為-2.0～-3.0 m，滲透系數為3.5×10-2 cm/s。

第四層較薄的卵石層：厚度為0.5～1.0 m。

2 降水方案及井點布置

2.1 降水方案

站址位于郎川河左岸,為堤后式泵站，施工地勢開闊低洼,一般地面高程為8.5～9.0 m。在汛后枯水季節破堤施工，施工期外河水位為9.0 m左右，第二年4月（汛前）完成主體工程施工。

壓力箱涵基底高程為6.55 m，基底位置土質為粉質壤土，滲透性較小，采用明溝排水較為合適[1]。

泵房基礎坐落于中砂層，土建基面高程為3.55 m，齒墻基礎底高程為3.15 m?；娱_挖深度為5.0～5.5 m。持力層為中粗砂層，層厚大，透水性強，對基坑開挖極為不利。開挖基坑距離外河施工圍堰距最近約35 m。若汛期外河水位上漲還會出現承壓水，基坑易產生滲透破壞。為保證基坑干作業施工，需降水4～5 m。根據上述特點，宜選用無砂混凝土管井降水。

2.2 井點布置

根據計算抽水影響半徑、基坑總涌水量、單井出水量等驗算,當管井深度為11 m時，共布置5個排水井，即能滿足基坑降水的要求[2]。降水井沿進水池、泵室及匯水箱基坑外圍布置。分別在廠房基坑外兩邊布置2個降水井，匯水箱基坑兩邊布置2個降水井，進水池斜坡段泵軸線上布置一個降水井，中心距基坑邊線不小于3 m，5個降水井控制范圍約1 300 m2。

2.3 降水井主要參數

降水井成孔直徑為600 mm，成孔深度為11 m，直徑為40 cm，內徑為30 cm。降水深度控制在建基面1 ～2.0 m以下，降水井深度確定為11 m，自然地面下1 m采用光管，其余為無砂混凝土管，最下面1 m為砂井，無砂管周圍和底部包裹二層土工布，回填粗砂過濾層，光管周圍用粘土封孔，底部回填50 ～100 cm碎石。

3 降水井施工

3.1 井位放樣

根據施工圖測出結構邊線，按照設計的井位和井距測放井位，經三級測量復核后方可施工。

3.2 成孔

為避免鉆孔過程中循環水將孔口沖塌，鉆孔前在井口埋設鋼板護筒，并用粘土將護筒外側填實。

成孔采用鍋錐法，泥漿護壁，成孔直徑為600 cm，各孔均穿過卵石層打到紅砂巖。

由于自然地面低于外河水位，導致中粗砂層透水量大，鉆孔時為防止孔口溢水，先用挖掘機填筑井臺，抬高井口高程。同時鉆孔過程中，不斷向井內注水，減小井內水位和外河水位差，以防止外河水位大量滲入，造成孔壁塌陷而成孔失敗。實際成井尺寸及地質情況如表1、表2所示。

表1 井臺高程、井底高程和井深統計表

表2 沉井現場地質情況統計表

3.3 安放、洗井

造孔完畢后，立即放入。管徑40 cm，其中透水段用無砂砼管，其余用一般砼管。第一節管底加一木蓋，用鋼絲繩穿過兩端用人拉住便于沉放，外先包二層土工布，以防細砂堵塞井壁。為保證在一條直線上，外壁綁上數根竹條，順著竹條一節節往下放。安放完畢，隨即在四周填上粗砂濾料、洗井。

4 抽水

4.1 水位控制

降水井水位的高低直接影響施工基坑地下水位高低，按照設計要求，湯家墩排澇站地下水位應控制在底板齒墻下1.0 m，即2.15 m高程以下。降水井水位控制標準是基坑內任意一點地下水位滿足上述要求。

湯家墩排澇站施工期外河水位按5年一遇標準9.1 m設計控制，依據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120-2012）和抽水試驗，各個降水井控制水位如下：1、2#井水位控制在1.0 m高程以下，3、4#井水位控,1.0～1.5，5#井水位控制在1.5 m高程以下。

4.2 抽水

洗井完成后進行排水，選用1.1 kW的潛水泵，揚程為22 m。為保證排水連續性，備用一臺柴油發電機，每口井配兩相液位自控器，起排和停機水位依設計予以控制。排水期間要有專人24 h值班并做好記錄。

（1）管井降水設備簡單，排水量大，對于滲透系數較大，地下水豐富的砂層降水效果明顯，有效保證湯家墩排澇站基坑正常施工。

（2）鉆孔時井臺和井內水位高程要高于滲透水源高程，以防止外水滲透而引起砂層鍛造孔坍塌。成孔要一次性完成，否則容易引起造孔困難。

（3）管井應成一處使用一處，以減少基坑滲水，便于下一個施工。

（4）洗井是非常重要的工序。下管填濾層后立即洗井，防止泥皮硬化，降低井內含砂量。洗井反復抽出泥水、再抽出，一次性洗凈，否則影響降水效果。

（5）潛水泵出水管建議用硬塑管或消防專用水帶。本工程發現，軟管在水泵間歇式運行中因經常停機形成接頭負壓，泵管接頭處極易損壞。

5 結語

有效降水是水利工程施工過程中的重點環節，基坑降水處理的好壞對整個工程產生重要影響，降水處理技術也是施工質量好壞的關鍵。該工程已投入運行，管井降水的成功運用，為今后類似工程設計和施工積累了經驗