兰州西固污水处理工程基坑处理技术措施

刘嘉夫　齐昕　张国利

摘 要：根据兰州西固污水处理工程施工图纸和招标文件中关于技术指标的要求，分析了各种影响基坑施工的不利因素和该工程的基坑处理特点，并结合污水厂的施工经验，提出了对该污水处理工程基坑处理针对性较强的技术措施。

关键词：污水处理；基坑；地下水；降水井

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0063-02

1 工程简介

兰州西固区生活污水处理厂位于规划S047#路以北、S063#路以西的三角形区域内，总占地约14.81 hm?，服务范围包括西固区南山公路以北、黄河以南，以及河口区域、崔家大滩区域，服务面积约28.4 km?，服务人口为29.5万人。

兰州西固污水处理工程施工场区内的地下水为潜水类型，补给源为大气降水和黄河高阶地地下水，主要含水层为卵石层，下伏第三系泥岩层构成相对隔水层，地下水的流向为西南向东北，最终排放到黄河。根据地质勘查报告，地下水水位一般在3.50～4.00 m之间，相应水位标高在1 533.00～1 533.40 m之间，受补给源的影响，水位随季节变化明显，地下水的升降幅度在0.50～1.00 m之间。

2 基坑降水

2.1 施工方法

2.1.1 井点降水方案的选择

对于井孔的直径，初步设计为600 mm，井管选择直径为DN300 mm的无砂砼管材，滤管间采用沥青黏结，并用竹条绑扎的方法校正。选择粒径在1.5～2 mm之间的砾石填料作为滤料。管井深度为20～30 m、直径在2 m以内的井口用黏土填塞。

沟槽开挖时，要根据涌水量和以上计算布置降水井，施工时，可根据实际情况调整间距。水经潜水泵抽出，汇入d200砼管就近排出。

2.1.2 降水管井施工

施工工序：井位放样→做井口、安护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填滤料→安装抽水控制电路→试抽→正常工作。

具体施工要求包括：①选用DZL600型回旋钻机成孔，钻孔直径为600 mm。在孔口设置钢护筒，钻至设计深度后，采用正循环方法清孔。施工中，要将孔斜偏差控制在1%以内。②在探测孔深满足设计要求后，将井管按顺序下放。检查滤管的质量，轻提慢放，并使井管居中。③在井壁间隙回填粒径为4～10 mm的细砾石至地面以下2 m的孔口部分，用黏土填实。回填时，利用井壁上设的对中线，确保井壁四周填层的厚度均匀。④下管回填完细砾石后，及时利用压缩空气洗井，直到井口返出清水为止。

2.1.3 降水试验

在降水井施工前，首先根据计算资料进行现场降水试验，测定渗透系数、流量、影响半径等参数，然后对初步降水方案中的管井布置、潜水泵参数、降水管井的深度等进行调整，最终确定经济、合理的降水方案。

2.1.4 降水井布置

厂区构（建）筑物降水井均在构（建）筑物周围布置。部分管道埋深较大，铺设时，除新建降水井外，可利用一期构筑物已有降水井进行降水施工。

2.2 明沟排水施工技术措施

明沟排水施工技术措施包括：①基坑排水系统。坡顶、坡底均设排水沟和集水井，在排水汇入市政管道前设置沉砂池。②排水沟。在坡脚处设置一圈排水沟，用来汇集边坡排出的水。坡顶的排水沟需根据现场的实际情况设置，用来拦截坡顶雨水，并接受坑底抽水、坡顶排水沟明沟形式的排泄。排水沟的尺寸为400 mm×400 mm×400 mm（顶宽×底宽×高）。为了防止地表水渗入，要对基坑顶四周的排水沟进行挂网喷砼。③集水井。在基坑的底部和顶部每隔25～30 m设置一个集水井，尺寸为800 mm×800 mm×1 000 mm（长×宽×深），以汇集坑顶、坑底排水沟排出的地表水和地下水。排放前要建三级消力沉砂池，尺寸为3 480 mm×1 980 mm×1 500 mm（长×宽×深）。④在明沟排水施工期间，应加强抽排设备的维护和管理，保持抽水设备处于良好的工作状态，保证开挖范围长期处于干燥状态，直至施工完成。同时，应具备备用电源和水泵，做好应急时和暴雨季节的抽排。

3 基坑开挖

挖土机械选用挖斗容量为0.7～0.9 m3的挖掘机，配套翻斗汽车运土。为避免扰动基土，开挖时先由挖掘机分层挖土至基坑面以上300 mm处，剩余的土方再由人工挖除。基坑开挖完成后，及时组织相关部门验槽，验槽合格后立即铺设砂石垫层或浇筑混凝土垫层，然后绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土，以减少基坑的回弹量。基坑开挖完成以后，沿基坑周边设置红白相间的双道防护栏杆。基坑内采用盲沟加集水井的方式，通过泵抽排出坑内积水。为防止地表水流入坑内、保持基坑干燥，基坑开挖前，要先在基坑周边设置一个50 mm×400 mm的地面排水明沟，并间隔布置集水井，通过排水泵将水抽到市政排水系统排出。

4 基础处理

该工程的基础采用的是桩基础。桩的类型分为两类，即Ф500水泥土搅拌桩和400×400预制成品方桩。在该工程中，鼓风机房、污泥脱水机房、生活楼、综合楼、加氯间和车库等均采用400×400预制成品方桩，其余构（建）筑物均采用Ф500水泥土搅拌桩。

水泥土搅拌桩采用的是抗硫酸盐水泥，强度等级为42.5，掺入比为18%，垂直度偏差不超过1%，桩位偏差不大于50 mm。构筑物地基处理的水泥土搅拌桩采用正方形布置，桩中心间距为1 200 mm。在水泥土搅拌桩加固的地基上开挖基坑时，桩顶以上300 mm内的土应由人工开挖。

5 基坑支护

在基坑（基槽）支护时，应先测量放线，明确开挖宽度，然后拉线，分区、分段开挖，在基坑（基槽）四周放坡。根据地质报告和设计，边坡坡度为1∶0.75，四周要预留1.0 m的工作面和排水沟，以确保施工操作的安全。土方用挖掘机开挖，人工配合，为避免破坏基底土，应在基底标高以上预留20～30 cm厚的土进行人工清理。构筑物基坑开挖要做好排水措施，基坑排水采用排水沟排水，并采用潜水泵抽水。