沱浍河大青沟船闸工程基坑降排水施工技术研究及应用
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２ － ２２ １ 显 ０年 １第期
沱浍河大青沟 船 闸工程基坑 降排 水施工 技术研
究 及 应用
陈明刚
（ 商丘 市睢 阳区水务局 ，河南商 丘 ４ ６ ０ ） ７００ 摘 要 通过 管井降水施 工在 沱浍河大青沟船 闸工程 中的 实际应用 ，阐述 管井降水施工方法和工 艺特点 ．以供今后 类似工程 参考。 关键词 基 坑降水；管井；基坑 明排水 ；施工技术
２ ． 井井点各 项参数及 抽水设备 ．２管 ２
合本 工程地 质条 件及 以往 的施工 经验 ，确定 井点 间距 为 １ ５ ｍ。井径 ５０ｍｍ，二级 井点 井底 高 程需 低 于 降水 后的 水 位高 程 １ ｌ 取 ０ ０ｒ，故 ｌ 井底高程为４ ，一级井点为确保基坑底以上部分的抽水量 ，同 ．ｉ ５ｎ 时为 保证 一二级 降水 范围 的连续 性 ，确定井 底 高程为 １．ｍ。 ４５ １ ）上 闸首 、闸室 和 下 闸首部 位 井点 ：① 一级 井 点 ：基 坑 井 点 圈周 长为５ ０ （ ５ 井点 圈长 度２０ｍ，井 点圈 宽度６ ｍ １ ５ ｍ），管井 数量 为３ 。②二 级井 点 ：基 坑井 点 圈周长 为４０ｍ （ 点 圈长度 １０ ７ ５ 井 ８ ｍ，
中圈分 类号 ＴＮ９ ４ １ 文献标识码 Ａ 文章 编号 １７ — ６ １ （０ ２０ ２ ０ ０ ～ ２ ６３ ９ ７ 一２ １）６ — １０ ０
１ 工程概况
沱浍 河大青 沟 船 闸位 于河 南省 永城 市侯 岭 乡境 内沱河 与浍 河 的连接线 一大 青沟 航 道 上 ，是 为克服 沱河 与浍河 水位 差和 维护 沱 、 浍 两河水 系现状 而建 的通 航建 筑物 ，船 闸 总 体 长度７４３ ４ ． ｍ。主体 基坑 开挖深 度达 １ ． ２ ６２ ５ ｍ，属深 基坑 开挖 ，土体 相对 透水 ，地 下水 位较 高 ，施 工 中应做 好 降排水 工作 。 ２ 基坑降排水措施 ２１ 基 坑降水 方法 的选 择 ． 原 地 面 高程 ３ ． ０９ ｍ一３ ．５ ０ １ ｍ，表层 为 ７ 粘性 土 。其 下高 程 ２ ． ｍ 一１ ． ８ ４ ０６ ｍ之 间 为 ５ 主 要 潜水 含 水 层 ，其 中② 层 粉 质 粘 土 层 厚 ０９ｍ 一 ． ｍ，渗透 系数 ｋ ２ ． ８０ ＝ ． Ｏ ｍｓ ０×１ ｃ ／； 其 下层③ 层 为粉土一 粉质 粘土互 层 ，层厚９１ ． Ｉ ６ ｎ～１． ｍ，渗透 系数 ｋ ３ １ ０ ｍ ｓ ０ ＝ ． ×１一ｃ ／，可 ０ 塑 ～ 塑状 态 ，易产 生 流土与 管涌 ，本 工程 硬 闸基持 力层 即坐 落在 该层 土上 。上 述② 、③ 层 土层 在地 下水 渗 流作用 下极 易产 生流 土 或 踏 坡 ，所 以在基 坑 开挖过 程 中必须 采取 降水 措 施 。参考 各种 井点 降水 的适 用范 围 ：管井 降水适 用 于土体 渗 透系数 大 、地下 水量 大 的 土层 。有效 降水深 度 ６ｍ一 ８ｍ。本 工程 基 坑 底 高 程 １． ｍ，按 照设 计要 求 ，地下 水 位需 ５ ５ 降低至 １．ｍ ４ 以下 ，降水深度 达 １．ｍ，土体 ５ ３ ９ 渗 透 系数 ｋ ３Ｏ ×１～ｃ ／，根据 土 层性 质 ＝ ．１ ０ ｍ ｓ 和 以往 类 似 工 程 经 验 ，宜 采 用 分 级 设 置 管 井降水 ，确保每级降水深度在６ ｍ～８ｍ 范围 内 ，保 证基 底稳 定 和干地 施工 。 ２２ 管 井降水 方法 ＿ ２． ．１船闸管井井 点布置 ２ １ 船 闸管 井井 点平 面 布置 ：船 闸较 长 ，管井 井点 可 以分 成 三 ） 个 区域布置 ：①上闸首、闸室段和下闸首为一个降水 区域 ；②船 闸上 游 导航 墙段 为 一 个 降水 区域 ；③ 船闸 下 游导 航墙 段 为 一 个 降 水 区域 。其 中上 闸首 、闸室段 和下 闸首 为 主要 降水 区域 。 ２）船 闸 管井 井 点 的布 置 高程 ：船 闸部 位 原 始地 面 高 程 约 为 ３．５ｍ，基 坑开 挖 高程 最低 处为 １ ． ｍ，开挖 深度 达 １．５ｍ。船 １ ７ ５５ ６２
管井法降低地下水位 ，一旦开始 ，应不断进行 ，否则基坑地
下水 位 即会 迅 速 回升 ，威 胁 基 坑 安全 。为 了监测 基 坑 地下 水 位 和 周 围影 响 范 围 内的地 下水 位 的 变 化情 况 ，必 须 在 在基 坑 区域 内 布 置 临时 观测 井 ，降水 系 统运 行 期 间要 按 规定 的 观测 频 率 和精 度 对
闸基 坑 深度 较大 ，需 要 布置 两层 管 井井 点 。船 闸管井 降水 井 点 管 布置方 法详 见 图１ 所示 。
５
图１船 闸闸室部位管 井布置横 断面示 意图
图２基坑 明排水示 意 图 在 本 工 程 中地 质 基 本 可 认 为 均 质 、各 向 同 性 ，地 下 水 为 潜 水 ，二 维 层 流 状 态 ，取 综 合 渗透 系数 ，按 面 状 基 坑 、均 质 含 水 层 、潜 水 非完 整 井计 算 基 坑涌 水 量 和干 扰 条件 下 的 单个 降 水井 的 出水量 。根 据井点 间距 模数 ，管 井井点 间距 一般 为 １ 一 ｏｍ，结 ０ ｍ ２
箍霸
应 用 方 法论
２． ．４抽水及水 位监测 ２
１ ０ ｌ
井点 圈 宽度４ １ ５／），管井 数量 为３ 。 Ｉ ０ ２ ）船 闸上游 导航 墙部 位 井点 ：① 一级 井 点 ：基 坑井 点 圈周 长 为２ ５ｉ 已扣 除与 上 闸首基 坑相 邻边 的重 复 井点 ），管 井数 量 为 ５ ｎ（ １。② 二级 井点 ：基 坑井 点圈周 长 为２０ｍ （ ７ ０ 已扣 除与上 闸首 基 坑
沱浍河大青沟 船 闸工程基坑 降排 水施工 技术研
究 及 应用
陈明刚
（ 商丘 市睢 阳区水务局 ，河南商 丘 ４ ６ ０ ） ７００ 摘 要 通过 管井降水施 工在 沱浍河大青沟船 闸工程 中的 实际应用 ，阐述 管井降水施工方法和工 艺特点 ．以供今后 类似工程 参考。 关键词 基 坑降水；管井；基坑 明排水 ；施工技术
２ ． 井井点各 项参数及 抽水设备 ．２管 ２
合本 工程地 质条 件及 以往 的施工 经验 ，确定 井点 间距 为 １ ５ ｍ。井径 ５０ｍｍ，二级 井点 井底 高 程需 低 于 降水 后的 水 位高 程 １ ｌ 取 ０ ０ｒ，故 ｌ 井底高程为４ ，一级井点为确保基坑底以上部分的抽水量 ，同 ．ｉ ５ｎ 时为 保证 一二级 降水 范围 的连续 性 ，确定井 底 高程为 １．ｍ。 ４５ １ ）上 闸首 、闸室 和 下 闸首部 位 井点 ：① 一级 井 点 ：基 坑 井 点 圈周 长为５ ０ （ ５ 井点 圈长 度２０ｍ，井 点圈 宽度６ ｍ １ ５ ｍ），管井 数量 为３ 。②二 级井 点 ：基 坑井 点 圈周长 为４０ｍ （ 点 圈长度 １０ ７ ５ 井 ８ ｍ，
中圈分 类号 ＴＮ９ ４ １ 文献标识码 Ａ 文章 编号 １７ — ６ １ （０ ２０ ２ ０ ０ ～ ２ ６３ ９ ７ 一２ １）６ — １０ ０
１ 工程概况
沱浍 河大青 沟 船 闸位 于河 南省 永城 市侯 岭 乡境 内沱河 与浍 河 的连接线 一大 青沟 航 道 上 ，是 为克服 沱河 与浍河 水位 差和 维护 沱 、 浍 两河水 系现状 而建 的通 航建 筑物 ，船 闸 总 体 长度７４３ ４ ． ｍ。主体 基坑 开挖深 度达 １ ． ２ ６２ ５ ｍ，属深 基坑 开挖 ，土体 相对 透水 ，地 下水 位较 高 ，施 工 中应做 好 降排水 工作 。 ２ 基坑降排水措施 ２１ 基 坑降水 方法 的选 择 ． 原 地 面 高程 ３ ． ０９ ｍ一３ ．５ ０ １ ｍ，表层 为 ７ 粘性 土 。其 下高 程 ２ ． ｍ 一１ ． ８ ４ ０６ ｍ之 间 为 ５ 主 要 潜水 含 水 层 ，其 中② 层 粉 质 粘 土 层 厚 ０９ｍ 一 ． ｍ，渗透 系数 ｋ ２ ． ８０ ＝ ． Ｏ ｍｓ ０×１ ｃ ／； 其 下层③ 层 为粉土一 粉质 粘土互 层 ，层厚９１ ． Ｉ ６ ｎ～１． ｍ，渗透 系数 ｋ ３ １ ０ ｍ ｓ ０ ＝ ． ×１一ｃ ／，可 ０ 塑 ～ 塑状 态 ，易产 生 流土与 管涌 ，本 工程 硬 闸基持 力层 即坐 落在 该层 土上 。上 述② 、③ 层 土层 在地 下水 渗 流作用 下极 易产 生流 土 或 踏 坡 ，所 以在基 坑 开挖过 程 中必须 采取 降水 措 施 。参考 各种 井点 降水 的适 用范 围 ：管井 降水适 用 于土体 渗 透系数 大 、地下 水量 大 的 土层 。有效 降水深 度 ６ｍ一 ８ｍ。本 工程 基 坑 底 高 程 １． ｍ，按 照设 计要 求 ，地下 水 位需 ５ ５ 降低至 １．ｍ ４ 以下 ，降水深度 达 １．ｍ，土体 ５ ３ ９ 渗 透 系数 ｋ ３Ｏ ×１～ｃ ／，根据 土 层性 质 ＝ ．１ ０ ｍ ｓ 和 以往 类 似 工 程 经 验 ，宜 采 用 分 级 设 置 管 井降水 ，确保每级降水深度在６ ｍ～８ｍ 范围 内 ，保 证基 底稳 定 和干地 施工 。 ２２ 管 井降水 方法 ＿ ２． ．１船闸管井井 点布置 ２ １ 船 闸管 井井 点平 面 布置 ：船 闸较 长 ，管井 井点 可 以分 成 三 ） 个 区域布置 ：①上闸首、闸室段和下闸首为一个降水 区域 ；②船 闸上 游 导航 墙段 为 一 个 降水 区域 ；③ 船闸 下 游导 航墙 段 为 一 个 降 水 区域 。其 中上 闸首 、闸室段 和下 闸首 为 主要 降水 区域 。 ２）船 闸 管井 井 点 的布 置 高程 ：船 闸部 位 原 始地 面 高 程 约 为 ３．５ｍ，基 坑开 挖 高程 最低 处为 １ ． ｍ，开挖 深度 达 １．５ｍ。船 １ ７ ５５ ６２
管井法降低地下水位 ，一旦开始 ，应不断进行 ，否则基坑地
下水 位 即会 迅 速 回升 ，威 胁 基 坑 安全 。为 了监测 基 坑 地下 水 位 和 周 围影 响 范 围 内的地 下水 位 的 变 化情 况 ，必 须 在 在基 坑 区域 内 布 置 临时 观测 井 ，降水 系 统运 行 期 间要 按 规定 的 观测 频 率 和精 度 对
闸基 坑 深度 较大 ，需 要 布置 两层 管 井井 点 。船 闸管井 降水 井 点 管 布置方 法详 见 图１ 所示 。
５
图１船 闸闸室部位管 井布置横 断面示 意图
图２基坑 明排水示 意 图 在 本 工 程 中地 质 基 本 可 认 为 均 质 、各 向 同 性 ，地 下 水 为 潜 水 ，二 维 层 流 状 态 ，取 综 合 渗透 系数 ，按 面 状 基 坑 、均 质 含 水 层 、潜 水 非完 整 井计 算 基 坑涌 水 量 和干 扰 条件 下 的 单个 降 水井 的 出水量 。根 据井点 间距 模数 ，管 井井点 间距 一般 为 １ 一 ｏｍ，结 ０ ｍ ２
箍霸
应 用 方 法论
２． ．４抽水及水 位监测 ２
１ ０ ｌ
井点 圈 宽度４ １ ５／），管井 数量 为３ 。 Ｉ ０ ２ ）船 闸上游 导航 墙部 位 井点 ：① 一级 井 点 ：基 坑井 点 圈周 长 为２ ５ｉ 已扣 除与 上 闸首基 坑相 邻边 的重 复 井点 ），管 井数 量 为 ５ ｎ（ １。② 二级 井点 ：基 坑井 点圈周 长 为２０ｍ （ ７ ０ 已扣 除与上 闸首 基 坑
