粉细沙地基基坑降水方案的应用

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摘要：由于叶尔羌河中游渠首工程施工工作面在原河道上，基坑内四面环水，地下水位较高，渗水丰富，加上工期紧张，叶尔羌河渠首工程必须有效降水,才能保证工期,通过对降水方案的正确选择，有效的解决了施工工作面的问题。也为类似地质条件的投标报价提供了依据。

关键词：基坑；降水；方案;应用

一、概述

1、叶尔羌河中游渠首位于新疆喀什地区莎车县阿瓦提乡境内的大寨渠口处，距莎车县约50km，距麦盖提县40km，是叶尔羌河流域规划中的第四级引水枢纽。叶尔羌河中游渠首是实现叶尔羌河流域灌区进行节水改造工程的重要工程之一，中游渠首控制灌溉面积205万亩，其中东岸麦盖提灌区55万亩、西岸灌区48万亩、前进灌区18万亩、前海灌区82万亩。中游渠首的引水规模为：麦盖提总干渠60m3/s，前海总干渠70m3/s，西岸总干渠45m3/s，中游渠首的总引水规模为175m3/s。根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准的规定，中游渠首属Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。设计洪水标准为50年一遇（P＝2%），洪峰流量为3860m3/s；校核洪水流量为200年一遇（P＝0.5%），洪峰流量为5250m3/s；施工导流洪水标准为10年一遇（P＝10%），导流流量289m3/s。

叶尔羌河中游渠首有泄洪冲砂闸、麦盖提进水闸、前海进水闸、西岸进水闸、溢流堰兼西岸输水涵洞和上下游导流堤及分流墙组成。泄洪冲砂闸、进水闸和溢流堰采用“一”字型布置。

2、地质概况与施工条件

工程区内25km范围内无断裂构造通过，枢纽区处于地震活动相对稳定的区域，建筑物主要受强烈地震活动的影响，地震动峰值加速度0.10g，地震动反应谱特征周期0.45s（对应地震基本烈度为Ⅶ度）。

闸基主要持力层为粉细砂层，上部粉细砂松散稍密，呈饱水状态，渗透系数5.5×10-3cm/s～3.2×10-4cm/s，属弱～中等透水层，下部含结核粉细砂，稍密～中密，渗透系数5.5×10-3cm/s～8.9×10-3cm/s，工程区勘探深度内，地下水类型为第四系孔系潜水，含水层为粉细砂层，埋藏深度1m，原地面高程1191.6m，齿墙开挖最深处高程为1184.45m，降水深度7.15m，降水后要求工作面处地下水位埋深达到8.15m（高程为1183.45m以下）。

二、方案的选择

1、集水明排：由于本工程基坑处在原主河床上，且周围地势平坦，最低处就是工作面处，闸基粉细砂层的破坏形式为流土型，水与砂一起流动，机械无法形成一个集水坑来集水以降低水位，故这一方案被淘汰。

2、降低地下水位，软地基水位的降低有好几种方法：a.轻型井点b.喷射井点c.管井井点e.回填井点

根据降水深度、土体渗透系数以及土体种类来看，轻型井点、喷射井点等较适合本工作，但这两种方法安装、施工起来较复杂、占地面积大、进场施工道路不便、工期长、费用高，不适宜此工程场地，只有深井法最适合于现场状况，施工起来快，效果明显，工期缩短。可单井部分或群井发挥作用。又根据本工程施工工期要求、地形、地质等特点，叶河中游渠首渠基坑排水最终采用深井法排水。

三、深井排水法施工

1、施工要求及准备工作

①要求良好的钻孔平台，钻孔平台搭设在地下水位1.5-2m范围之上，现基坑为原河床，故需垫土以搭设平台减小扬压力，以利于钻孔。

②根据建筑物轮廓尺寸布置井点，按基坑总涌水量计算单孔抽水极限量，再计算排水孔数量。

③根据需要降水深度设计计算孔深及抽水设备流量。

④准备好钻井设备，组织好专业钻井人员。

2、管井布置与数量的计算

①管井布置：根据现场试验和理论计算，管井点布置成四排，间距为30m，排距为35m，共计35眼井。

②管井数量计算:首先确定基坑总涌水量，根据水位降深要求及有关水文地质参数，可采用管井排水法排水，基坑降水量公式采用均质含水层潜水非完整井涌水量计算.

3、选择泵型：当水位降深要求在7m以内时，可用BA型或B型流量10-25m3/h的离心式水泵，若水位降深大于7m时，可采用不同扬程和流量的深井潜水泵或深井泵，本工程水位降深在7m以上，故选用25-30 m3/h的深井潜水泵或深井泵。（在刚开始运行时可用大流量泵洗井以利于排水通道顺畅）

4、选择泵井管及滤管：井管宜为钢管材料，因为在清洗时不容易损坏，对承压也有利，但钢管材料费用太高，故本工程采用350mm的砼滤管，井管竹席，竹席作为骨架，骨架外用80目-150目的滤网包网。

5、排水施工流程图

6、排水效果：经过有效的排水，实际降水高程控制在1183.45m以下，降水深度为8米，日排水量初期为6000m3/d，后期为2500m3/d左右，抽水工期为8个月，顺利完成了本工程完全渡汛的要求.

7、经济分析：本人经历了三个枢纽的排水工作，其中投标报价与实际排水耗费相比如下：

工程名称

上表中除恰拉枢纽是充分考虑了排水的费用以外，实际招投中很难准确计算排水费用。

结束语：基础排水只有选择了正确,有效的排水方法,才能保证工程顺利进行,这种排水方法在新疆或渗透系数较大的地质条件下都能广泛应用，我们要不断探索新的工作方法,积累工作经验,为水利事业作出贡献，为企业的投标提供可参考的数据。

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