菏泽市黄河河务局 274000
摘要：降水方案是深基坑施工设计的重要组成部分，降水的效果直接关系到基坑的安全，确保将降水方案经济有效，是确定实施方案的出发点，根据地质勘测情况确定降水的方式，并根据过程中的变化情况适时调整，确保深基坑施工的顺利实施。
关键词：基坑开挖 降水 技术措施
1、工程概况
1.1 项目概况
日照—濮阳—洛阳原油管道爬越黄河工程位于黄河下游高村水文站以下59.7km，德商高速公路鄄城黄河大桥上游15.6km处，大王庄断面附近，管线在葵堌堆和杨屯之间穿过黄河大堤，与大堤交叉点桩号为261+500。管道爬越大堤斜段与管道出土点采用水平管道连接，设计要求管道顶距冲刷线高度控制在1.5m以下，滩地范围内最低冲刷线高程分别为40.1m，管底高程37.9m，临河堤坡坡脚滩地高程50.5m，挖深12.6m；临河侧滩地以上爬坡段采用90cm干砌块石防护，堤脚至冲刷线以下管道出土点之间采用100cm格宾石笼防护，顺水流方向迎水面防护长度采用15m，背水面防护长度采用15m，总长度约30m，水平段管道需要进行深基坑开挖连接。
1.2 工程地质条件
1.2.1地质概况
该河段两岸地势较为平坦，地表无基岩出露。两岸大堤总体走向为近东向西，堤顶 高程 50～70m，临河地面高程 49～60m，具典型悬河特征。据钻探资料揭露，穿黄管道右岸场地岩土按其成因及物理力学性质可分为9 层，粉土-粉砂-粉质粘土夹粉砂、粉土-粉砂-粉质粘土-细砂-粉质粘土夹粉砂-细砂-粉质粘土堤身土和堤基土岩性主要为低液限粘土、低液限粉土及粉土质砂。
1.2.2地形地貌
穿黄管道右岸位于山东鄄城县境内，在葵堌堆和杨屯之间越过黄河南大堤。穿越断面附近地形均较平坦，相对高差约4.0m，左、右岸河滩多为庄稼地。
1.2.3气象水文
管道穿黄河段属温带半湿润大陆性季风气候，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季旱涝交替，冬季干冷少雪。历年最低气温-20.7℃，最高气温41.0℃，年平均气温13.5℃。
2、主要施工方法
本工程土方开挖深度达到12.6m，开挖后将形成深基坑，为保证施工安全特分三层边坡支护，具体如下：
水平管道管沟开挖分三层进行，第一层4m深采用放坡开挖，开挖坡比1：2.5，并预留5m宽马道，在第一层马道上采用井管降水，第二层4m深采用放坡开挖，开挖坡比1：2.5，并预留5m宽马道，第三层采用悬臂式钢板桩支护开挖，钢板桩采用（IV型12m）拉森钢板桩，设两道内支撑和围檩，布置于钢板桩顶面及顶面下方3m处，围檩采用20a槽钢，内支撑水平间距5m，采用Φ500，12mm后钢管，紧邻大堤堤坡方向按坡比1：3顺原堤坡坡面开挖深12.6m。
3、降水施工方案的确定
根据工程特点，确定采用管井加井点的降水方式。首先确定井点位置，因本工程降水深度达22m，需要进行深水泵降水，采用环形布置降水，在第一层施工马道上，用钻孔机造孔（直径550mm），安装钢筋混凝土滤管（外径360mm），单根滤管长1m，安装后填土压实，滤管内安装深水泵抽水，使水位降至设计要求高程，两个深水泵井点降水间距8m，共计24个深井降水；在第三层作业面内采用轻型井点降水，井点管采用Φ51mmPVC管，排水管采用5cm的PVC管，保持做业面内水位在管道管底高程以下。
具体步骤如下：
3.1材料工作准备
管井施工所需的主要材料有：¢360mm水泥井管、滤网、2-4mm砂碎石混合料、负压抽水泵30台、冲击钻1台、泥浆车1台、铁滤管等。
3.2 井点设置及冲击钻施工
本基坑共布置降水井24口，井深22m，井径550，管井成孔360mm，管井施工结束后立即抽水预降水，降水至开挖面以下1米处，以利于土方开挖的施工。
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3.2.1管井主要施工顺序
准备工作-布孔定位-钻机就位-钻机钻孔-井管安装-填料-洗井-单井试抽-抽水
①准备工作
施工现场落实三通一平，满足设备、设施就位和进出场条件。
②布孔定线
A.布孔定线必须按基坑场地实际情况经过监理审核的井位平面布置图进行，平面偏差不大于50cm。
B.遇到障碍物，不得不调整管井井位时，应通知监理单位到场确认。
③冲击钻机就位
A.钻机就位前场地平整夯实，地基坚固足以防止钻机自重荷载及钻孔过程中振动荷载引起场地不均匀沉降。
B.钻机架设必须平整牢固，钻头和孔位对中。
④钻孔
钻孔成孔时宜采用护筒措施。
⑤井管安装
A.清孔换浆后应立即安装井管。
B.井管上端口应高出地面50cm。
C.井深偏差不得超过设计要求和相应规范标准。
⑥填料
A填料前应采用粘土封闭井管上部管口。
B填料前应把孔内泥浆适当稀释，井管必须居中。
C井管达到预定深度后，应适当稀释井内泥浆。
D然后立即在井管周围灌2-4mm砂碎石混合滤料。
E在井管周围必须连续均匀适速投放滤料，滤料质量必须符合滤料要求。
F要避免填料速度过快或不均匀造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，洗井后滤料下沉应及时补充滤料，滤料的充填量不得小于计算充填量的95%，滤料回填完毕，井口上部2000mm用粘土封死严实。
⑦洗井
洗井采用清水循环法工艺，直至水清沙净为止， 洗井结束前测量井深，清理井底。
⑧试抽
A.洗净后，应对井管进行单井试抽，如有异常，应重新洗井，并再次试抽。
B.在降水井内装置井泵时，应注意使用电动机转向正确，严禁逆转。
C.装置深井抽水泵时，水泵电机、电缆和接头的绝缘必须安全可靠，并配有保护开关控制，确保安全运转。
⑨抽水
A.无论稳定流还是非稳定流都必须具有连续性，抽水应以地下水源源不断流至管井，使管井滤网不致堵死为原则，根据这一原则配备合适规格的抽水泵24小时工作。
B.抽水泵运行时，泵体高出孔底1m，以避免被流入井内的细粒沉泥淤住烧掉，并使泵体浸在水下3m
C.深井井点应备有双电源
D.抽水的水位和出水量稳定时间为4-8小时
E.每口活井必须配有一台抽水泵，严禁任意调换配备
3.2.2成井施工
管井成井施工工艺包括钻进成孔、下滤网、填滤料、钻钻孔四道工序。¢550降水井成孔。钻进至入基坑底2m后，下滤管，滤管选用外径¢360水泥管制作。填充滤料，滤料选用2-4mm砂碎石混合料，填料时应注意井管居中。
3.2.3抽水降深观测
抽水设备使用电动抽水泵，每口井安装一台负压抽水泵，并且安排足够的备用泵。根据经验估算水泵采用4kw，出水管采用3英寸水龙带，在基坑边缘设置排水总管。采用¢108pe管，有阀门，将抽水泵的出水管汇接到总管路上。从总管路排出水的过程中应加强对每个水井出水量及基坑内外水位降深的观测。当水位出现异常，应立即查明原因：是否地层含水量大，泵型选小，坑外补给，还是地层含水渗透性差形不成降落露头漏斗等，采取相应的补充降水措施。
3.2.4严把施工质量关，施工中对降压井要采取适当的保护措施，不得破坏。
3.2.5随挖土进行，自流降压不抽水，挖至基坑底抽水严格控制，适量短时少抽，避免导致沉降扩展。
降水是深基坑施工的重要保障措施，降水方案的确定，需要集中技术力量，反复论证确定，并根据现场发展，即时调整，确保方案的有效性，借鉴以往施工经验，并积累新的经验，使降水的措施逐步完善，创造更大的经济和社会效益。
论文作者:郑军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
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