管井降水在大伙房水库输水工程五标中的应用

张国慧 刘志强

（中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁 沈阳 110179）

1 概述

大伙房输水二期工程管线建筑及安装第五标段，位于辽阳境内，管线全长19.875公里,为双线DN2400PCCP管道。本工程穿越南沙河及太子河两条河流。

本工程地下水位较高，且地面1-2m以下为粉细砂。设计挖深不小于5m，底宽5m，坡度1：0.67。初期降水采用明排法，由于产生流沙导致大面积塌方，严重影响了施工进度和质量，后经多方论证决定采用管井降水。

2 降水方案设计

2.1 水文地质条件分析

本工程地层从上至下为：粉质粘土：呈黄褐色，可塑状态，中等压缩性，层厚1-3m；粉细砂：呈黄色，稍密状态。

地下水主要为第四系孔隙水，受大气降水补给，埋深一般为2-5m。在靠近河流附近地下水埋深更浅。

2.2 基坑降水深度要求

本工程基坑要求降水深低于开挖基底不少于0.5m。综合考虑最小降深为6m，沟槽深度大于5m处根据实际深度确定最小降深及井深。

采用钢筋竹笼管井降水，基坑两侧设置明沟，收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水及其它渗水。本工程为双线安装，降水施工先降A线沟槽地下水，B线施工前再降B线。

2.3 管井设计

基坑涌水量与场地水文地质条件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。根据工程地质勘察报告所提供的工程水文地质条件，本工程降水按无压非完整井计算。渗透系K=2.94m/d，滤水管选择长L=2m。

（1）井点管埋深计算

井点管埋设深度Hˊ=H1+△h+iL+l=5+1+1/4×10.5+2=11m。

H1—井点管埋设至基坑底面的距离，m；

△h—降水后地下水位至基坑底面的安全距离，m，一般为0.5～1m；

i —水力坡度，单排线状井点可取1/4；

L —井点管至水井中心的水平距离，m；

为保证降水质量，按保守原则井深取15m。

（2）影响半径及有效深度计算

S为井点管内水位降落值（m）取11m；

H=S+2=11+2=13m。

有效深度H0=1.84*（S+2）=1.84×13=24m。

（3）基坑涌水量

采用大口井法来预测基坑涌水量。将窄长式基坑看作一个“大井”，本方案按120m一个单元计算，其计算半径。

基坑渗水量Q=1.364K*（2 H0-S）S/（lg（R+ X0）-lg X0）=1632/0.85 ＝1920m3。

（4）每眼井最大出水量

（5）确定每单元井数及管井最大间距

每单元井点数n=1.1*Q/q=8.9取10。

管井最大间距D=L/n=120/10=12m。

L为单元长度，本工程为120m。

（6）井点平面布置

根据计算结果，管井延沟槽单排布设，间距12m。A线降水管井布置见图1（B线布置同A线）。

图1 A线井点平面布置图

（7）抽水设备选择

管井降水每一个管井用一台水泵抽水以降低地下水位，采用深井式潜水泵。

2.4 排水沟设置

基坑内两侧设排水沟，收集基坑和坑壁局部渗水和其他水，将收集的水通过3寸泵排到地面排水沟内。

在返土一侧距离降水井18m处设置排水沟，将地下水明排至附近的自然沟渠或河道内。排水沟底宽0.5m，坡度1：0.5。

2.5 管井结构

管井直径为0.6m，采用直径400mm的钢筋竹笼骨架，以Φ12及Φ8钢筋焊接，然后人工绑扎竹竿形成。井内滤管长2m，滤管部分及混凝土井管外用碎石进行填充，滤管外缠两层过滤网

3 施工程序

在沟槽开挖前7天完成降水施工准备（包括钢筋竹笼制作），沟槽开挖前5天开始进行第一单元打井，每天完成一单元，单元长度与计划安装进度相同。提前4天对将安装单元进行降水，降水4天后进行本段沟槽开挖。沟槽开挖、管道安装以及回填期间管井持续降水直至一区回填完成。每单元排水前先将地面排水沟挖好，并与自然渠道连接，防止排出的地下水淹没农田。

结语

本工程沟槽开挖深，降水量大，边坡稳定性差。采用钢筋竹笼管井降水施工，保证了施工进度，节约了工程投资。施工中降水效果较好，基础处理及时，保证了管线安装的进度和质量，得到了监理及建设单位的一致肯定和好评。

[1]吕勤,熊军.管井降水在深基坑工程中的应用[J].低温建筑技术,2005,（2）.

[2]贺细坤,唐毅辉.基坑工程中管井井点降水的应用实例[J].水文地质工程地质,2003,（2）.