中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁沈阳 110000
摘要：南水北调中线一期工程天津干线工程廊坊市段工程地处地质构造较复杂、地下水极为丰富地带，排降水成为影响工程的一个主要难题，从多种排水和降水方案中，经多次论证，确定基坑内设明沟排水，加快抽水速度，保证排水量，以提高开挖进度。基坑两侧设管井降水，以保证基坑边坡稳定组合的方法，也就是明沟排水结合管井降水方案，这样既满足了工期要求，又满足了边坡稳定的需要，从而实现了本工程深埋段干场施工作业和边坡稳定。
关键词：明沟；管井；降水；排水
1 工程概况
1.1 概述
南水北调中线一期工程天津干线全长155.344km，天津干线共分为6个设计单元。廊坊市段工程是天津干线中的第4设计单元。
廊坊市段起点位于河北省廊坊市固安县马庄镇李洪庄村西约900米处，桩号为75+927，终点位于河北省廊坊霸州市与天津市武清区分界处，桩号131+360，全长55.434km。
箱涵为C30现浇混凝土结构，其中：
桩号75+927～84+800为3孔4.4m×4.4m有压输水箱涵，设计输水流量50m3/s，加大输水流量60m3/s；
桩号84+800～113+848为3孔4.4m×4.4m有压输水箱涵，设计输水流量47m3/s，加大输水流量57m3/s；
桩号113+848～131+360为3孔4.4m×4.4m有压输水箱涵，设计输水流量45m3/s，加大输水流量55m3/s。
其他建筑物共有93座，分别为：
检修闸1座，保水堰井4座，通气孔24座，分水口门5座，河渠交叉倒虹吸21座，灌渠交叉倒虹吸3座，铁路交叉建筑物2座，公路交叉建筑物33座，各类闸、井、分水口门管理站进出通道公路共11.876km。
天津干线主体工程包括土建标、设备标、制造标等。
其中，廊坊市段共分为5个土建标，为TJ4-1～5标，另外，天津干线第1～4设计单元还统一划分出1个电气设备采购标、1个金属结构制造标和1个安全监测仪器采购安装标。
1.2 水文地质
（1）地下水类型及分布
根据地质勘探及水文地质调查，本标段工程区地下水为第四系孔隙潜水，主要赋存于第四系全新统粘性土地层中。地下水埋深受地形地貌、人工开采及地表水体控制，地下水流向趋势为由北西向南东。
（2）地下水的动态特征
根据调查资料，工程区地下水位的年内变化受年降水量、蒸发量、地表水径流量的共同影响，水位变幅平均值为1.32m。由于近10年来降水量偏少，地表径流量减少，加之农业用途的地下水开采量逐步增加，使得地下水位总体呈逐年下降趋势。
（3）含水层的渗透性分级
本标段各土层，大多为弱～中等透水土体，透水能力较差。
注：表格内渗透系数值（k）是室内与室外（试坑渗水试验、钻孔注水试验）渗透系数的平均值。
（4）地下水位与箱涵底板埋深的关系
从对工程安全角度考虑，南水北调中线一期工程天津干线地下水位，采用近10年高水位期95年4月的地下水位。本标段地下水位均高于箱涵底板。
（5）施工及生活用水
本标段含水层岩性主要为粉砂、细砂和中砂。适宜一段成井，含水层底界深度270～320m，含水层累计厚度35～55m，单井出水量40～60m3/h。
施工阶段供水井为临时用井，工程结束后进行封井。
2 施工降排水方案
2.1 目的
工程施工前进行降排水。降排水的目的是保证在基坑开挖过程中，使基坑能够干场作业。
基坑内工程建筑物施工时需进行经常性排水（包括排除降雨、堰体和基坑渗漏水、地下水和施工废水等），以避免施工场地造成积水，确保干地施工条件。根据施工经验本工程降排水方案拟选择井点降水与明排相结合的降水方案。
在各开挖区施工之前，沿开挖边线范围以外按照设计图纸进行截水沟及导流沟的修建；如果设计图纸未明示，则截水沟距开挖边线5m左右，沟槽为下宽1m，坡比1：1.5的梯形断面，根据实际地形走势，采用自然排水或架设水泵将汇水排出施工范围。即排水沟逐层领先法施工，排水沟设置在四周，渗水经排水沟汇入集水井，由水泵抽排。
2.2 基坑降排水计算
（1）管井降水
由于基坑较长排水长度按照200m计算，上口宽为43m，基坑降水深度约为6.5m。
① 基坑总出水量Q总
根据《水利水电工程施工组织设计手册》规定，降水基坑总出水量Q总计算公式为：
S0——原地下水位与基坑底的高差，取6.5m；
△S——基坑底与滤水管处降落水位的高差，0.9m；
△h——进入滤水管的水头损失，约0.5~1m；
h0——滤水管的沉没深度，m，多小于2m；
l——滤水管长度，取3m。
经计算得井深约为12m，所下井管透水性良好。
（2）抽水试验。
在降水井点施工初期选2-3个井点，作为试验井进行抽水试验，以获得现场真实的抽水参数，用来对渗水计算进行复核。
3 结论
（1）南水北调中线一期工程天津干线工程廊坊市段工程排降水方案的研究，揭示了在透水率高、水量丰富的地层采用管井法可有效的降低地下水位，满足水位降至最低开往面0.5m以下的降水要求；采用明沟与管井相结合多方案并举，可以更好地解决此类地质条件下的降水问题，明沟排水抢进度，管井降水有效延缓水力坡降线，保证边坡稳定。
（2）本方案从理论上进行了具体的计算和设计，其作用在于快速及时的降水，抢回了工期；并且，此方案的实施不会对周围水环境造成长期影响。
参考文献：
[1]江正荣. 建筑施工计算手册建筑施工计算手册 .
[2]魏璇.水利水电工程施工组织设计指南，1993.3.
论文作者:王佳露
论文发表刊物:《北方建筑》2016年11月第31期
论文发表时间:2016/11/25
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