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佛山市顺德区均安镇国土城建和水利局 广东佛山 528300
摘要：本文主要针对排涝泵站基坑的降水施工展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对工程实例的进行作了详细的阐述，并为施工基坑降水的方案作了系统的比选，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：基坑；降水；探讨
排涝泵站作为我国水利建设的重要部分，对其的基坑施工需要有足够的重视，特别是降水施工的进行。因此，我们就需要制定科学合理的施工方案，并严格按照方案步骤进行施工，从而为降水工程带来帮助。
1 工程概况
某排涝站主要功能是抽排团结圩内涝水。装机5台，单机容量250kW，降压站布置1250kVA主变压器一台。主体工程包括：压力水箱、控制竖井、连接段、泵室、前池、出水箱涵，站前节制闸、防洪闸首和出水池。另外还有降压站、厂区道路、管理房等。
2 工程施工特性
工程区堤内场地较开阔，施工布置较方便，堤外略嫌狭小；施工项目较多、工期紧、单项作业强度高，施工中机械化程度要求较高；各种建筑材料距离施工现场运距较远，运输机械需求量较大；施工季节性强，泵房～出水池段建筑物受外水位限制及雨情影响较大。
3 工程地形及地质条件
排涝站圩内地面高程12.20～12.98m，沟塘众多，塘底高程一般在10.50m左右。右岸堤顶高程16.66～17.29m，宽度一般为5.8m，河底高程6～9m。
根据本次勘察成果，拟建场地地层主要由人工回填土（Ⅰ-1）灰褐色～黄褐色粉质粘土，可塑状态，层顶分布高程16.96～13.18m，层底分布高程8.00～8.02m，层厚5.0～8.6m；粉质粘土（Ⅱ-1）土体一般呈软可塑状态，层顶分布高程9.87～9.95m，层底分布高程8.97～8.95m，厚度0.90～1.00m；淤泥质粉质粘土（Ⅱ-2）土体一般呈流塑状态，层顶分布高程6.76～8.95m，层底分布高程4.96～6.52m，厚度1.50～3.10m；淤泥质粉质壤土（Ⅱ-3）土体一般呈流塑状态，层顶分布高程5.85～3.62m，层底分布高程-0.36～0.62m，厚度3.30～6.20m；粉细砂（Ⅱ-4）呈透镜体分布，松散状态，层顶分布高程5.82～6.52m，层底分布高程3.62～4.52m，厚度2.00～2.20m；粉质粘土（Ⅲ）土体一般呈硬塑状态该层层顶分布高程2.23～2.24m，层底分布高程-0.37m，层厚2.60m。
泵站位于冲积湖圩区，站房基础下分布的多为淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质壤土，粉细砂在堤基内呈透镜体分布，且穿堤基，与河道相通。淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质壤土渗透系数4.10×10-8～6.80×10-6cm/s，土体具有弱～微透水性；粉细砂渗透系数在I×10-4～I×10-3cm/s左右，土体具有中等透水性。
拟建场地内地下水类型为第四系孔隙水，主要赋存于淤泥质粘土、粉细砂中，主要受大气降水补给，以地表蒸发和向低洼处排泄（沟塘和河道）为其主要排泄方式，地质勘探期间，场地内稳定地下水位埋深2.00～3.50m，分布高程11.02～11.82m，高于建基面高程；排涝站泵室建基面高程7.0m左右，泵室及穿堤涵箱基础下存在中等透水的砂层，施工过程中需降低地下水来保证工程顺利实施。
4 施工基坑降水方案比选
本工程建筑物建基面高程分别为站前节制闸高程8.3m、前池及岸墙高程7.1m、泵房（含泵室、压力水箱、竖井控制段）高程7.0～8.9m、出水箱涵（含防洪闸首，下同）高程8.9～8.7m。建筑物建基面离粉细砂层顶距离0.5～2m、低于地下水面线约2～5m；根据以上分析，必须在工程施工期内降低地下水位和截断地下水补给才能保证施工基坑边坡稳定和永久建筑物工程顺利实施。实施前比选布置深井降水与水泥土搅拌桩防渗墙围井两种处理方案。
方案一：深井降水方案设计
（1）基坑等效降水半径ro
根据泵室、前池等的平面布置，将基坑纳入深井群降水范围，平面尺寸为130m×30m，将井圈范围作为一个大井。
基坑等效降水半径ro按下式计算
ro=0.29（a+b）
式中a、b—分别为基坑长、短边，a=130m，b=30m。
经计算ro=46.4m。
（2）降水影响半径R
式中：s为降水深度，s=11-3=8m；
k—渗透系数，k=5.05m/d。
H—含水层厚度，H=7m。
经计算R=95.13m。
（3）基坑涌水量计算
将基坑作为一口大井，均质含水层承压～潜水非完整井坑涌水量计算公式如下：
式中：γ0—矩形基坑等效半径，γ0=46.4m；
S—基坑水位降深，S=8m；
k—渗透系数，k=5.05m/d；
R—降水井影响半径，R=95.13m；
H—含水层厚度，H=7m。
h—基坑中心水面线至砂层底的深度，h=3.5m。
经计算Q=1156m3/d。
（4）井出水量计算
设计滤管内径0.3m，外径0.4m，单井出水量按下式计算：
式中：rs—透水管半径（m），rs=0.15m；
l—透水管进水段长度（m）；
k—含水层渗透系数（m/d）。
经计算，单井出水量为190m3/d。
（5）深井数量确定
降水井数量n按下式计算
取n=7口井。
就理论计算而言，7口井即可满足基坑降水要求，考虑到某河河水的直接补给，尚需适当增加井的数量。根据工程经验，井间距一般为20m左右，本站需降水的基坑尺寸为130m×30m，临河侧需要加密布井故共需布置10口深井。
（6）井管结构
根据单井出水量计算及地质分布情况，确定井底高程为1.0m，井口高程为12.0m，井深11.0m。1.0m～2.0m高程为钢筋砼有底沉淀管段，2.0m～11.5m高程为无砂砼滤水管段，11.5m高程至地面为普通砼盲管。
盲管采用内径为0.3m，外径为0.4m的C20普通钢筋砼管。透水过滤管采用水泥无砂砼管，井管接头均须用0.3m宽无纺土工布包扎严密，透水管外包二层80目尼龙丝网布，透水管外壁至井管孔土壁之间环形空间填充洗净的中粗砂，径向厚度0.2m，顶部不透水管外用粘土球捣实至地面。
埋设井管的造孔直径为0.9m，采用钢套筒护壁清水钻进。
（7）深井抽水泵配置
每口井内配扬程15m、流量15m3/h潜水泵1台，另降水基坑按深井数的50%配备用泵。
（8）降水水位观测系统
为了监测群井运行过程中的降水效果，以便随时调整井群运行工况和控制数据，保证降水正常运行及施工期对已有建筑物可能造成的危害，须设置降水观测系统。本工程共需布置4根临时测压管，观测地下水位变化。根据测压管水位控制深井的运行，并尽量实行自控运行。
（9）深井封堵
主体工程完成后，撤出井中的抽水设备，并对深井进行分层封堵。砂层内封堵材料采用反滤料回填，砂层以上段采用粘性土料回填，回填应逐层填实。
方案二：水泥土搅拌桩防渗墙围井方案设计
摘要：本文主要针对排涝泵站基坑的降水施工展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对工程实例的进行作了详细的阐述，并为施工基坑降水的方案作了系统的比选，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：基坑；降水；探讨
排涝泵站作为我国水利建设的重要部分，对其的基坑施工需要有足够的重视，特别是降水施工的进行。因此，我们就需要制定科学合理的施工方案，并严格按照方案步骤进行施工，从而为降水工程带来帮助。
1 工程概况
某排涝站主要功能是抽排团结圩内涝水。装机5台，单机容量250kW，降压站布置1250kVA主变压器一台。主体工程包括：压力水箱、控制竖井、连接段、泵室、前池、出水箱涵，站前节制闸、防洪闸首和出水池。另外还有降压站、厂区道路、管理房等。
2 工程施工特性
工程区堤内场地较开阔，施工布置较方便，堤外略嫌狭小；施工项目较多、工期紧、单项作业强度高，施工中机械化程度要求较高；各种建筑材料距离施工现场运距较远，运输机械需求量较大；施工季节性强，泵房～出水池段建筑物受外水位限制及雨情影响较大。
3 工程地形及地质条件
排涝站圩内地面高程12.20～12.98m，沟塘众多，塘底高程一般在10.50m左右。右岸堤顶高程16.66～17.29m，宽度一般为5.8m，河底高程6～9m。
根据本次勘察成果，拟建场地地层主要由人工回填土（Ⅰ-1）灰褐色～黄褐色粉质粘土，可塑状态，层顶分布高程16.96～13.18m，层底分布高程8.00～8.02m，层厚5.0～8.6m；粉质粘土（Ⅱ-1）土体一般呈软可塑状态，层顶分布高程9.87～9.95m，层底分布高程8.97～8.95m，厚度0.90～1.00m；淤泥质粉质粘土（Ⅱ-2）土体一般呈流塑状态，层顶分布高程6.76～8.95m，层底分布高程4.96～6.52m，厚度1.50～3.10m；淤泥质粉质壤土（Ⅱ-3）土体一般呈流塑状态，层顶分布高程5.85～3.62m，层底分布高程-0.36～0.62m，厚度3.30～6.20m；粉细砂（Ⅱ-4）呈透镜体分布，松散状态，层顶分布高程5.82～6.52m，层底分布高程3.62～4.52m，厚度2.00～2.20m；粉质粘土（Ⅲ）土体一般呈硬塑状态该层层顶分布高程2.23～2.24m，层底分布高程-0.37m，层厚2.60m。
泵站位于冲积湖圩区，站房基础下分布的多为淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质壤土，粉细砂在堤基内呈透镜体分布，且穿堤基，与河道相通。淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质壤土渗透系数4.10×10-8～6.80×10-6cm/s，土体具有弱～微透水性；粉细砂渗透系数在I×10-4～I×10-3cm/s左右，土体具有中等透水性。
拟建场地内地下水类型为第四系孔隙水，主要赋存于淤泥质粘土、粉细砂中，主要受大气降水补给，以地表蒸发和向低洼处排泄（沟塘和河道）为其主要排泄方式，地质勘探期间，场地内稳定地下水位埋深2.00～3.50m，分布高程11.02～11.82m，高于建基面高程；排涝站泵室建基面高程7.0m左右，泵室及穿堤涵箱基础下存在中等透水的砂层，施工过程中需降低地下水来保证工程顺利实施。
4 施工基坑降水方案比选
本工程建筑物建基面高程分别为站前节制闸高程8.3m、前池及岸墙高程7.1m、泵房（含泵室、压力水箱、竖井控制段）高程7.0～8.9m、出水箱涵（含防洪闸首，下同）高程8.9～8.7m。建筑物建基面离粉细砂层顶距离0.5～2m、低于地下水面线约2～5m；根据以上分析，必须在工程施工期内降低地下水位和截断地下水补给才能保证施工基坑边坡稳定和永久建筑物工程顺利实施。实施前比选布置深井降水与水泥土搅拌桩防渗墙围井两种处理方案。
方案一：深井降水方案设计
（1）基坑等效降水半径ro
根据泵室、前池等的平面布置，将基坑纳入深井群降水范围，平面尺寸为130m×30m，将井圈范围作为一个大井。
基坑等效降水半径ro按下式计算
ro=0.29（a+b）
式中a、b—分别为基坑长、短边，a=130m，b=30m。
经计算ro=46.4m。
（2）降水影响半径R
式中：s为降水深度，s=11-3=8m；
k—渗透系数，k=5.05m/d。
H—含水层厚度，H=7m。
经计算R=95.13m。
（3）基坑涌水量计算
将基坑作为一口大井，均质含水层承压～潜水非完整井坑涌水量计算公式如下：
式中：γ0—矩形基坑等效半径，γ0=46.4m；
S—基坑水位降深，S=8m；
k—渗透系数，k=5.05m/d；
R—降水井影响半径，R=95.13m；
H—含水层厚度，H=7m。
h—基坑中心水面线至砂层底的深度，h=3.5m。
经计算Q=1156m3/d。
（4）井出水量计算
设计滤管内径0.3m，外径0.4m，单井出水量按下式计算：
式中：rs—透水管半径（m），rs=0.15m；
l—透水管进水段长度（m）；
k—含水层渗透系数（m/d）。
经计算，单井出水量为190m3/d。
（5）深井数量确定
降水井数量n按下式计算
取n=7口井。
就理论计算而言，7口井即可满足基坑降水要求，考虑到某河河水的直接补给，尚需适当增加井的数量。根据工程经验，井间距一般为20m左右，本站需降水的基坑尺寸为130m×30m，临河侧需要加密布井故共需布置10口深井。
（6）井管结构
根据单井出水量计算及地质分布情况，确定井底高程为1.0m，井口高程为12.0m，井深11.0m。1.0m～2.0m高程为钢筋砼有底沉淀管段，2.0m～11.5m高程为无砂砼滤水管段，11.5m高程至地面为普通砼盲管。
盲管采用内径为0.3m，外径为0.4m的C20普通钢筋砼管。透水过滤管采用水泥无砂砼管，井管接头均须用0.3m宽无纺土工布包扎严密，透水管外包二层80目尼龙丝网布，透水管外壁至井管孔土壁之间环形空间填充洗净的中粗砂，径向厚度0.2m，顶部不透水管外用粘土球捣实至地面。
埋设井管的造孔直径为0.9m，采用钢套筒护壁清水钻进。
（7）深井抽水泵配置
每口井内配扬程15m、流量15m3/h潜水泵1台，另降水基坑按深井数的50%配备用泵。
（8）降水水位观测系统
为了监测群井运行过程中的降水效果，以便随时调整井群运行工况和控制数据，保证降水正常运行及施工期对已有建筑物可能造成的危害，须设置降水观测系统。本工程共需布置4根临时测压管，观测地下水位变化。根据测压管水位控制深井的运行，并尽量实行自控运行。
（9）深井封堵
主体工程完成后，撤出井中的抽水设备，并对深井进行分层封堵。砂层内封堵材料采用反滤料回填，砂层以上段采用粘性土料回填，回填应逐层填实。
方案二：水泥土搅拌桩防渗墙围井方案设计