轻型井点降水在麻湾干渠工程中的应用

王进利，王爱敏

（1.山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276000；2.临沂市水利工程处，山东 临沂 276000）

为解决胶东地区缺水严重的局面，优化山东半岛地区水资源配置，保障经济社会可持续发展，山东实施黄水东调工程，从东营向潍坊平原水库引黄调水，年年供水量3.15亿m3。工程需改造麻湾干渠47.71 km，设计输水流量为60～20m3/s。在麻湾干渠施工过程中，由于地下水位高水量大，采取了轻型井点降水等措施。

1 工程概况

麻湾干渠总长47.71 km，属于黄水东调输水干渠的一部分，从麻湾引黄闸至广南水库1号沉沙池，包括麻湾总干渠段、麻湾四干渠段、麻湾入沉沙池泵站段、麻湾四干渠入沉沙池段。其中：四干泄水闸位于麻湾干渠设计桩号（46+232）处，为开敞式水闸；闸室主体为钢筋混凝土结构共1孔，单孔净宽4m；箱涵为单孔，净宽4.0m，净高2.5m，长120m，每10m一节，共12节；四干泄水闸为拆除重建工程。

由于地下水位较高，基坑设计底高程低于广蒲河河水水位，给施工带来诸多困难。为了创造干地施工条件基坑降水尤为重要，需要采取有效的降水措施，保证工程的质量、进度、安全及工程效益。

2 水文、地质情况

工程所处华北平原鲁北滨海黄泛平原区，地下水水位-1.5m，不透水黏土层-7.5m。地下水类型主要为第四系松散岩孔隙水，含水层岩性主要为砂壤土、粉砂，中等富水性。含水层土体的渗透系数k=5m/d，地下水主要受海水倒灌、地表水入渗、大气降水等补给，以人工开采、垂直蒸发，河流排泄为主要排泄方式。

本工程地表图层主要为第四系黄河冲积物，主要为黏性土和少黏性土。在±0～-1.5m处为黏性土，-1.5～-7.5m处为砂壤土、粉砂，-7.5m处为黏性土不透水层，基岩埋藏较深，主要为太古变质岩系。

3 降水方式选取和优点

综合沿黄地区地类似工程施工经验，常用的降水方式主要为：明沟排水、管井井点降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水等方式。

麻湾四干泄水闸基坑面积140.6m2，基坑开挖深度4.3m，地下水位-1.5m。含水层土质主要是砂壤土、粉砂，受场地和基础条件限制不适宜做明沟排水，经综合分析比较，基坑周边场地平顺适合布设排水管，通过水文地质分析确定选用轻型井点降水方式进行泄水闸基坑降水。

采取轻型井点降水的优势有：井点降水管材选用种类多，可以选用PVC管、PPR管、无缝铁管等，本工程经选比采用PPR管；井点管及总管安拆方便，布置使用灵活；管材管件可重复利用降水费用较低；降水效果好，占用周边场地少，影响范围小，开挖量相对较少，方便后续工序施工布置，可提高边坡的稳定，防止坑底管涌，防止流沙现象的发生。

4 井点降水系统布置和计算

麻湾四干泄水闸基坑底宽5.2m，长10.5m，基坑开挖深度标高-4.3m，地下水位标高-1.5m，基坑开挖坡度1∶0.5。根据勘察资料不透水层标高位于-7.5m处，含水层厚度6m，含水土层的渗透系数K=5m/d。根据本工程地质情况和平面形状，轻型井点选用环形布置，井点位置距基坑外边缘1m。基坑剖面图见图1。

图1 麻湾四干泄水闸基坑剖面图

经过计算：基坑总涌水量为300.29m3/d，单井出水量为22.82m3/d（注：本工程设计滤管长度为1m，井点管PPR直径为0.0 5m）；井点管数量约为15根；在基坑四角处每个角加密2根井管，采用的井点管数量为23根；井点管间距平均为2.57m。

5 井点降水施工工艺

5.1 放线定位

根据计算后的井点管间距，在距基坑外边缘1m处撒白灰线进行井点管位置定位，间距为2.57m，如遇管道、树根、大石块等可适当调整井点位置。

5.2 冲孔

由于本工程含水层土质基本是砂壤层、粉砂层，土质疏松适用高压水冲击成孔，成孔深度7.5m，井点成孔后立即下直径50mmPPR管防止塌孔。管底部距孔底0.5m，PPR管下端1m作为滤管，并加工成梅花状直径10mm的孔洞，外包2层尼龙密目网，用铁丝绑扎牢固后外层再包裹2层土工布以防堵管，井管要垂直居中，上口预留20 cm。

23根井点管全部下完后，在基坑周围布设110mmPVC总管，总管在每处井点位置安装三通，通过三通连接变径管件，由直径110mm变为直径50mm，变径完成后用带钢丝牛筋管连接井点管及总管，连接处用铁丝绑扎牢固防止漏气。

5.3 真空泵安装

根据结算结果，选用抽水量50 m3，扬程10 m，工作水压力≥25 MPa，功率65 kW的真空泵。降水过程中注意管道及水泵的保护，真空泵应放置平稳注意散热及防水并安排专人看管。

5.4 抽气排水

真空泵与总管连通后，接通电源，即可进行试抽水，将水排入甲方指定位置并考虑降水的综合利用。排水过程中应检查井点管与总管连接处有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常情况，应立即检修。

随时观察出水口状况，出水规律为“先大后小，先浑后清”，如出水为清水则一切正常。排水过程中应保持连续不断抽水，现场配备放电机以防断电堵管，并对基坑周围进行沉降观测，如发现基坑边坡发生沉陷位移时及时采取防护措施。

6 实际降水效果

从降水井投入运行连续排水3 d后进行基坑试开挖，开挖到标高-4m处发现土层无明显渗水和积水现象，具备开挖条件。连续降水持续到第5 d，人工清理基础到标高-4.3m处发现土层密实无渗水且基础承载力强，基坑周边边坡稳固无裂缝位移现象，降水效果非常明显，经设计、监理、检测、施工单位隐蔽工程验收，基础工程满足工序施工条件，能够保障后续单元工程的正常进行。

7 结语

根据黄水东调麻湾四干泄水闸设计图及施工现场实际情况，通过精确计算合理布置降水井点有效降低了地下水位，提高了基坑土体的承载力及稳定性，为泄水闸基础施工创造了开工条件，并缩短了工期，为全干渠沿线同类工程提供了参考依据。轻型井点降水施工简便、降水效果良好、工程造价较低，在鲁北滨海黄泛平原区同类水利工程中有广泛的应用价值。