多管降水法在电力线路工程基坑降水过程中的研究应用

2011-06-06王亚军

地下水 2011年5期

关键词：井管粉细砂井点

王亚军

(陕西省电力设计院，陕西西安 710054)

1 概况

该工程降水地点位于榆林市榆溪河一级阶地上，距离榆溪河道约1.0 km，330 kV榆神输电力线路工程有5级塔位于榆溪河一级阶地上，铁塔基础埋深为3 m，塔基根开约13 m，线路铁塔基础形式为柔性台阶式基础，采用大开挖方式进行基坑开挖

1.1 场地地质条件

场地沉积物为第四系冲洪积形成的粉细砂，浅黄色-灰色、砂质不纯，含有机质及粘性土，粘性土含量3% ～6%，粉细砂层厚度为6 m，该层下伏地层为基岩，属侏罗纪褐色细砂岩，岩体较为完整，中厚层，产状近乎水平，中等风化。

1.2 水文地质条件及水文地质参数

2 降水方案设计

2.1 基坑降水方案选择

一般工程降水应根据场地水文地质条件不同，可采用基坑内挖明沟降水，点井降水，真空点井，引渗井等降水方法，每一种降水方法适用的水文地质条件都有所不同，选取合适的降水方法，可以节约成本，提前工期，收到事倍功半的效果。考虑到铁塔基础埋深较浅，基础埋深为3.0 m，属于浅基坑，含水层岩土为粉细砂的特点，可采用点井降水方法。

2.2 基坑涌水量估算

开挖后的基坑为15 m×15 m的方形基坑，利用等代大井法按照面积相等将块状基坑面积等代为圆形大井面积算出r0，计算潜水含水层基坑的总涌水量，根据潜水完整井稳定流计算公式(裘布依公式):

确定降水参数:

含水层厚度H=5.8 m;

基坑中心水位降深s=3 m;

将以上降水参数代入基坑的总涌水量的裘布依公式和地下潜水抽水影响半径的库萨金经验公式计算基坑的总出水量为 291.87 m3/d。

2.3 用试算法求井数

采用群井降水时，漏斗曲线的平均坡度经验值取1/10，可算出各单井水位降深必须大于4.4 m(基坑深度+漏斗曲线的平均坡度×井点距离基坑中心距离+0.5)，按照下列公式验算

由于蔡伯喈赴试，家里朝不保夕，公婆发生激烈的争吵，赵五娘是在家庭不和的情况下来服侍二老的。赵五娘处在痛苦的折磨之中，她在心中不无怨言。她怨——她怨伯喈的赴试不归，但是当公婆发生争吵时，她就强按下个人的委屈，反过来劝慰公婆。一方面，她理解二老此时的心境，充分体谅二老的苦衷；一方面，她希望一家“相和美”。她固然不同意蔡公的逼试，但也理解蔡公的愿望，当然也理解蔡婆此时心下的焦躁，所以劝他们不要争吵。这是体会了老人痛苦的心境后发自内心的劝告。赵五娘不但尽力在物质生活上照顾二老，而且在精神上，她亦希望给老人以慰藉，使他们能相和美地度过这眼前的艰难。

当 n=8 时，Q，'=286.68 m3/d，稍微小于 Q=291.87 m3/d。

当 n=9 时 Q，'=297.85 m3/d，稍微大于 Q=291.87 m3/d。

所以井数按9个孔位确定。

在基坑四个边布置点井群，为了减少水头损失，各点井按完整井设计，各点井同时抽水时，在基坑内形成一个大的降水漏斗，将井群抽水效果视为一大口井的抽水效果，换算成等效圆半径为，根据潜水井总涌水量方程，粉细砂渗透系数κ取当地经验值，K=5.5 m/d，计算基坑总涌水量为607m3/d，再根据方程式用试算法确定管井的个数约为9个。

2.4 布井方式

井点布置沿基坑周边布置，井点距离基坑边保持1.5 m距离，位于上游一边布置3个井点，其余三个边各布置2个井点，形成封闭状(井点布置见图1)，按照砂土边坡坡率允许值按自然休止角为45°考虑，并考虑到铁塔根开大小及方便基础浇筑支模占用外放尺寸的需要，基坑底边长约为12 m，基坑上部边长约为15 m。因为线路铁塔基坑为正方形，各井点距离基坑中心距离几乎相等，在抽水过程中，各井点涌水量近似相等的。

图1 基坑尺寸及井点布置示意图

2.5 降水前准备工作

动力:动力柴油机标定功率12.13 kw，标定转速为2 200

单井降水时水位降深s’=4.4 m;

含水层渗透系数 K=5.3 m/d(取当地经验值);

降水井的影响半径 R=33.26 m

基坑面积等代为圆大井的半径 r0=7.62 m;

单井降水时孔径rw=0.05 m;

根据地下潜水抽水影响半径的库萨金经验公式:r/min。

水泵:水泵选ZBJ型自吸离心泵，型号ZBJ100-12，吸上高度8 m，扬程12 m，流量50 m3/h。

PPR材料井管制作过程:将容易弯曲的Φ50 mm PPR料材管子裁剪成7.5～8.5 m长共9段，在被截断后的 PPR材料管子末端1～1.5 m长度范围内每隔5 cm穿一直径Φ10 mm小圆孔，再用包网过滤布缠2层，即制作成井管及包网过滤器。

2.6 管井的沉设方法

PPR材料井管及包网过滤器制作完工后，开始沉设井管。沉设井管时，利用高压水头冲击粉细砂层成孔，高压水使粉细砂液化，当高压水头导入管向下送入粉细砂土中达到降水设计深度以下1 m时，迅速拔出导入管，这时粉细砂天然结构被高压水头破坏，形成一个圆柱形粉细砂液化通道，液化后的粉细砂对PPR管材摩阻力小，这时把准备好的Φ50 mmPPR井管顺着液化通道迅速插入到井管设计深度即制作成井管，将各个井管熔接到集水管上，集水管可见图2。