浅谈深井排水法在渭南雨水泵站工程中的应用

谷晓燕

1 工程实例

渭南市雨水泵站工程为渭南市市政基础设施项目，位于渭河右堤南侧，临渭区罗刘村，厂区占地面积 4 550 m2。建(构)筑物占地面积 1 095m2，包括泵房及前池、变配电室、综合用房以及出水管道、消能池、排水明渠、箱涵等其他附属设施。自然地面高程346.7m，前池基础底部高程 330.2m，开挖深度16.5m。

地貌:施工地段位于渭河南岸一级阶地前缘，地形开阔平坦，自然地面海拔高程为 346m。

地层:为渭河冲积平原第四系松散堆积物，岩性为0m～0.5m，耕作土，0.5m～1.0m黄土状粉土，1.0 m～4.0m粉质粘土，4.0m～6.9m粘土，6.9m～8.0m粉土，8.0m～25.0m粉细砂，25.0m～30.0m粉质粘土，30m以下为细砂。

根据工程地质报告及相关水文资料显示，本施工场地属第四系松散层孔隙潜水，主要接收大地降水及北部渭河水的侧向径流补给，含水层主要为细砂，地下水位埋深7.0m左右，单井抽水试验计算的渗透系数为16.794m/d，影响半径为230.8m，最大可能涌水量在 1 920m3/d以上，由于开采排水，改变了地下水的自然动力条件，又增加了该区的补给水量。总之，该区含水层厚度大，地下水渗流条件好，地下水丰富，地下水单井开采量约为 1 920m3/d。

2 施工方案

2.1 施工排水

根据现场勘察及现有资料分析计算，考虑经济、高效、安全、可靠的原则，施工排水采用深井井点降水。在距基坑开挖线边缘3m处每隔20m左右布设抽水井1眼，共 14眼，井深 40m，井径500mm，采用200QJ80-44型潜水泵抽水，若12眼井未将水位降下，将继续增加井数。将所有水泵的出水汇入两根 DN 325钢管越过渭河大堤至堤北侧，直接排至渭河主河道内。

2.2 基坑支护

槽钢支护:在基坑放线后，因开挖范围内有多处坟地，迁坟较为困难，及 339.7m高程以下为流砂层段。在开挖后有局部坡比及尺寸难以达到设计要求，因此在现有部位采用人工用大锤将槽钢打入地面进行支护，防止边坡滑塌(见图1)。

用竹架板支护，顶部用5 cm厚的木板护顶，同时用钢管将木板逼紧，顶部用7m长φ45mm钢管与平台底部2m长φ45 mm钢管与槽钢连接，形成三角形支撑。槽钢支护间距为 50 cm，平台以下为8m，平台以上外露1m(见图2)。

雨季在边坡周围及坡角处设排水沟。在基坑底西北角开挖深为1.5m，直径为1m的集水坑，安放水泵将基坑的雨水抽出。为防止夜间施工坠落，基坑开挖后采用钢架管在基坑周边进行围护，并布设密目安全网。

2.3 水位观测孔设置

在抽水过程中观察观测井和抽水井的水位是否下降，观测井布设在基础西边位置。

3 深井降水施工要点

1)深井施工顺序为:测量定位→钻机就位→成孔→下设井管→填砂砾料→洗井→下设潜水泵及钢管→试水→正常降水→施工完后封井。

2)定位:根据设计降水平面布置图，测量定出每个深井准确位置，钻机依井点位置就位。

3)成孔:降水井采用CZ-22型钢绳冲击式钻机成孔，并采用自成泥浆护壁，钻头直径570mm，成孔直径600 cm～620 cm，井深为40m，待井深达到聋木深度后，进行抽渣换浆，使泥浆密度保持在1.15 g/cm3～1.25 g/cm3之间。成孔过程中，如个别井底部塌孔，对这些井孔增加泥浆稠度护壁，个别孔上部塌孔严重的，下入一定深度护筒进行护壁，都收到预期效果。

4)下设井管:将事先制作好的井管，利用钻机自身设置的卷扬机分段下设，井管直下到井底，位置应在井孔中间，管顶部比自然地面高500mm左右。

5)填砾料:井管下入后及时填粒径为3 mm～10 mm的天然砾料，填至距自然地面1 000mm，上部用粘土分层回填并捣实，每口井填入砾料量约为 3m3。

6)洗井:主要采用活塞、空压机(压力为0.8 N/mm2，排气量为12m3/m in～16m3/min)及3.6 cm～5.0 cm潜水泵联合洗井，直至抽出清水为止，每口井的洗井时间约为 24 h～30 h。

7)下设水泵:将潜水泵安装在距泥砂管底1m～1.5m处，吸水管底端应装逆止阀，设于管井抽水的最低水位以下。上端连同出水管用钢板箍固定于井管上端;水泵的出水管应高于集水管，并与其连通，集水管的出口处应安装水表。

8)降水:1号、2号井两台水泵为一组;3号、4号两台水泵为一组;5号、6号两台水泵为一组;7号、8号两台水泵为一组;9号、10号两台水泵为一组;11号、12号两台水泵为一组;13号、14号两台水泵为一组，每组电源集中于一个配电箱上，单泵单闸，专人管理。在抽水过程中应经常对抽水设备进行检查;为在排水井工作期间能观测到水位变化情况，在排水区设一个观测井，定时观测管井内的水位及集水总管内的流量，并做好抽水记录，昼夜不停直到基础施工完成回填土后为止。

9)拔管及封井，井管使用完毕，用人字桅杆借助钢丝绳、倒链，将井管管口套紧，徐徐拔出。滤水管拔出洗净后备用。目前，渭南市雨水泵站工程降水工作已结束，实践证明采用深井井点降水法，在本工程施工中是科学的、成功的。

[1] 史红福，李 涛.软弱地区的泵站沉井结构设计与施工[J].山西建筑，2010，36(16):166-167.