基坑井點(diǎn)式排水在汪祠排澇站施工中的應(yīng)用

汪淳

（宣城市宣州區(qū)水務(wù)局，安徽宣城 242000）

基坑井點(diǎn)式排水在汪祠排澇站施工中的應(yīng)用

汪淳

（宣城市宣州區(qū)水務(wù)局，安徽宣城 242000）

汪祠排澇泵站改造工程施工導(dǎo)流與基坑排水是整個(gè)工程施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)，施工導(dǎo)流對(duì)施工過程中降雨、圩內(nèi)排水發(fā)揮有重要影響，同時(shí)，基坑排水對(duì)基坑開挖、水下工程的施工起到關(guān)鍵作用。主要介紹宣州區(qū)汪祠排澇站技改工程井點(diǎn)式基坑排水的施工方法與經(jīng)驗(yàn)，為類似中小型排澇站工程施工中引以借鑒。

排澇站；施工導(dǎo)流；基坑排水

1 工程簡(jiǎn)介

1.1 朱橋聯(lián)圩概況

朱橋聯(lián)圩位于宣城市宣州區(qū)東偏北部，距市區(qū)15km。朱橋聯(lián)圩四面環(huán)水，東西夾在雙橋河和水陽(yáng)江之間，南邊為油扎河?xùn)|西連接水陽(yáng)江和雙橋河，北邊為南漪湖向水陽(yáng)江排水的北山河。

朱橋聯(lián)圩約呈長(zhǎng)方形，南北長(zhǎng)10.5km，東西寬6.5km，堤防總長(zhǎng)度36.4km，現(xiàn)有堤頂高程14.5～15.3m，頂寬5.0～6.0m，外坡1∶1.2～1∶2.5，內(nèi)坡1∶2.5～1∶3.0。圩內(nèi)地形南高北低，東西部高，中間低，最低地面高程7.40m（吳淞標(biāo)高系，下同），最高地面高程9.50m，一般地面高程8.20m。朱橋聯(lián)圩總集水面積58.44km2（含省青草湖農(nóng)場(chǎng)9.42km2），耕地面積32.21km2。溝塘水域面積3.73km2，溝塘率11.58%。

1.2 排澇站總平面布置及設(shè)計(jì)參數(shù)

1.2.1 總平面布置

汪祠排澇泵站技術(shù)改造工程設(shè)計(jì)選用濕室型泵站［1］，正向進(jìn)水和正向出水的泵站布置形式，自排與機(jī)排相結(jié)合的設(shè)計(jì)方式。土建部分主要由節(jié)制閘、進(jìn)水池（含進(jìn)水前池）、泵站（含匯水箱）、穿堤涵洞（自排閘、防洪閘）、出口擋土墻、變電站6部分組成，除進(jìn)水池（含進(jìn)水前池）、出口擋土墻為圬工結(jié)構(gòu)外，主體工程為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，泵房為框架結(jié)構(gòu)。

1.2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)［2］

汪祠排澇站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量396kW，更新3臺(tái)28ZLB-100型水泵，配3臺(tái)YL355M-8-132kW電動(dòng)機(jī)；水泵葉輪中心線高程5.547m，水泵進(jìn)水喇叭口高程5.144m，水泵梁頂面高程6.382m，進(jìn)水池底板高程4.344m，電機(jī)層地面高程9.50m，地面高程9.20m，廠房?jī)舾?.0m，廠房屋面高程15.95m；泵房5間，泵房總長(zhǎng)18.30m（含檢修間、配電間），總寬度6.24m。檢修間位于廠房的北端，配電間位于廠房南端，每間軸線長(zhǎng)度3.60m。

汪祠排澇站技術(shù)改造工程于2010年10月8日正式開工建設(shè)，2011年4月18日主體工程完工，2011年6月開機(jī)試運(yùn)行。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地基土的結(jié)構(gòu)及其特征

汪祠排澇站擬建站址屬于水陽(yáng)江沖洪積平原地貌，上部堤埂處為人工填筑土，兩側(cè)及下部為第四系（Q4）沖洪積層，主要土性為粉質(zhì)壤土，淤泥質(zhì)土互粉細(xì)砂互層。

第1層：填筑土，灰色，成分以重粉質(zhì)壤土為主，局部夾粉質(zhì)砂壤土，多呈稍密狀，稍濕，中等壓縮性，主要分布在堤埂處。層厚1.40～10.00m，層底高程5.50～8.20m。

第2層：粉質(zhì)壤土，分布在圩堤兩側(cè)，灰黃、褐黃色，夾鐵錳質(zhì)浸染，多呈可塑狀，局部夾粘土，稍濕～濕。層厚2.50～3.50m，層底高程3.40～7.40m。

第3層：淤泥質(zhì)壤土與粉細(xì)砂互層，灰色，壤土與粉細(xì)砂呈厚度不等的互層壯，可見較多白色云母片，局部可見少量貝殼，多呈軟塑狀，飽和。該層勘察未鉆穿，最大控制厚度12.00m。

2.2 水文地質(zhì)條件

2.2.1 地表水

汪祠排澇站擬建站址地表水系發(fā)達(dá)，水網(wǎng)較密布。堤防西側(cè)緊鄰水陽(yáng)江，東邊接圩內(nèi)排水溝與圩內(nèi)地表水連通?？菟竟?jié)水位較低，圩內(nèi)水塘（溝）地表水位7.20～7.50m左右，外河水位8.50m。

2.2.2 地下水

汪祠排澇站擬建站址地下水屬于潛水型，地下水穩(wěn)定水位距地表1.70～7.80m（勘察期間），即高程6.40～7.70m，該地下水與溝塘、河地表水聯(lián)系密切。當(dāng)溝塘、河水位高于地下水位時(shí)，溝塘、河水補(bǔ)給地下水；當(dāng)?shù)叵滤哂谔?、河水時(shí)，地下水補(bǔ)給河塘。

2.2.3 地基土的滲透性

地基土滲透情況如表1所示。

表1 地基土滲透情況

3 施工導(dǎo)流及基坑排水

3.1 設(shè)計(jì)方案

汪祠排澇站技改工程施工前期主要利用位置較低的北側(cè)陡門進(jìn)行施工導(dǎo)流，使天然降水、圩內(nèi)積水由陡門排出；待汪祠排澇泵站自排涵洞（自排涵與泵站出水箱涵公用）具備過水條件時(shí)，利用自排涵洞進(jìn)行施工導(dǎo)流［3］，封堵北側(cè)陡門。

內(nèi)外圍堰設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇［4］，采取土壩填筑形式，內(nèi)外圍堰主要利用站區(qū)土方開挖棄土填筑，不足土方利用垅口開挖土方?？紤]垅口土方回填的需要，填筑圍堰時(shí)盡量利用站區(qū)余土。

考慮泵站主體工程的施工，內(nèi)圍堰布置在前池與進(jìn)水池變坡處直線布置，長(zhǎng)40.0m，頂寬2.5m，邊坡1∶3，頂高程9.20m，內(nèi)圍堰頂部?jī)蓚?cè)設(shè)鋼管護(hù)攔。內(nèi)圍堰與北側(cè)陡門進(jìn)口之間長(zhǎng)60m，埋設(shè)準(zhǔn)600mm預(yù)制涵管連接。

外圍堰布置在出水箱涵建基面外2.5m處，采取圓弧形布置，與垅口開挖線外堤防連接，長(zhǎng)30.0m，頂寬3.0m，綜合邊坡1∶4、頂高程12.50m。外圍堰頂部沒有交通需要。

3.2 基坑排水設(shè)計(jì)

泵站基坑開挖至設(shè)計(jì)高程（預(yù)留不小于30cm人工清理層），在建基面邊緣外側(cè)2.0m處人工開挖3條30cm× 50cm（深×寬）排水溝，同時(shí)在西北角建基面外側(cè)位置開挖積水井，積水井深度1.5m，在積水井中安裝準(zhǔn)1000mm預(yù)制涵管進(jìn)行積水井固壁，使基坑積水自然向排水溝匯集，再沿排水溝流到積水井，在積水井中架設(shè)2臺(tái)5.5kW潛水泵，將基坑積水排向圩內(nèi)內(nèi)圍堰外。為了降低地下水的需要，設(shè)計(jì)降低地下水位0.5m。在涵管表面開準(zhǔn)50mm的圓孔，間距150mm［5］。

3.3 基坑排水失敗原因

按基坑排水設(shè)計(jì)方案組織施工，無法正常進(jìn)行基坑排水。距建基面邊緣外側(cè)2.0m處人工開挖的3條排水溝難以形成，隨挖隨淤，隨淤隨清，但基坑積水無法按設(shè)計(jì)線路排向積水井；在設(shè)計(jì)位置機(jī)械開挖的積水井難以形成，準(zhǔn)1000mm預(yù)制涵管無法固定。整個(gè)基坑處于淤泥狀，基坑嚴(yán)重積水。

由于泵站底板頂面高程4.344m，基底高程3.844m，泵站底板設(shè)計(jì)位于地質(zhì)報(bào)告第2層粉質(zhì)壤土（3.40～7.40m），微透水。經(jīng)地質(zhì)鑒定泵站基礎(chǔ)與地質(zhì)報(bào)告不符，屬于地質(zhì)報(bào)告第3層淤泥質(zhì)壤土與互粉細(xì)砂互層，弱透水?；油临|(zhì)呈流砂狀，且基坑邊坡多處滑坡。

3.4 基坑排水方案修改

考慮開挖后的泵站基礎(chǔ)的實(shí)際情況，重新進(jìn)行基坑排水方案設(shè)計(jì)。基坑排水方案首先要解決積水井的穩(wěn)定問題，在基坑無積水的條件下，再人工開挖排水溝，基本形成基坑的井點(diǎn)式排水系統(tǒng)［6］。

采取45m長(zhǎng)杉圓木打樁，形成1.4m×1.4m正方形積水井外圍，積水井每邊打6根杉圓木樁，樁頂四邊用5cm×8cm方木縱橫固定，在積水井杉圓木樁外圍淤泥中插入竹芭護(hù)壁，竹芭長(zhǎng)2.0m，人工清除杉圓木樁與竹芭包圍的積水井內(nèi)淤泥，人工清除淤泥的深度滿足潛水泵的吸水深度即可。在積水井內(nèi)架設(shè)1臺(tái)5.5kW潛水泵進(jìn)行排水，同時(shí)用1臺(tái)2.5kW潛水泵向積水井內(nèi)沖水，將積水井內(nèi)淤泥沖成稀泥漿狀，隨積水井內(nèi)5.5kW潛水泵一并排出。隨著積水井內(nèi)淤泥面的逐漸下降，積水井基本形成，基坑積水有序向積水井匯集，結(jié)果積水井位置固定，積水井內(nèi)淤泥被排出，基坑排水效果明顯，地下水有效控制在3.30m左右。整個(gè)基坑布置南北2個(gè)積水井，積水井間距25m。

4 結(jié)語(yǔ)

施工導(dǎo)流與基坑排水是排澇站技改項(xiàng)目施工成敗的關(guān)鍵。在工程建設(shè)前期，首先要進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，了解工程地質(zhì)條件，尤其是水文地質(zhì)條件；其次是制定詳細(xì)的施工導(dǎo)流與基坑排水方案。在工程建設(shè)過程中，對(duì)施工導(dǎo)流與基坑排水方案不合理的部分，及時(shí)進(jìn)行修改，以滿足工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

［1］劉竹溪.水泵與水泵站（第二版）［M］.北京：水利電力出版社，1986.

［2］袁光裕.水利工程施工（第三版）［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，1995.

［3］汪龍騰.水利工程施工管理［M］.北京：水利電力出版社，1987.

［4］田家山.水泵與水泵站［M］.上海：上海交通大學(xué)出版社，1989.

［5］李長(zhǎng)升.水利水電工程質(zhì)量監(jiān)控與通病防治全書［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1999.

Application of Well-point Foundation Pit Drainage in the Wangci Drainage Pump Station Construction

WANG Chun
（Xuanzhou District Water Authority of Xuancheng，Xuancheng 242000，China）

Construction diversion and foundation pit drainage is the most difficult and important of the entire technical innovation project for Wangci drainage pump station，construction diversion plays an important impact on the drainage of rainfall in the constructing process，and foundation pit drainage has an critical effect on foundation pit excavation and underwater engineering construction simultaneously.The paper describes the methods and experience of well-point foundation pit drainage，which can be borrowed in the similar technical innovation project for drainage pump station.

drainage sttion;construction diversion;foundation pit drainage

TV5

A

1672-9900（2013）01-0070-03

2012-10-29

汪淳（1966-），男（漢族），安徽宣城人，工程師，主要從事水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督工作，（Tel）13053233997。