□趙華林 □陳玉芳 □祁鳳娟

（河南水利建筑工程有限公司）

一、工程概況

鄭州市生態(tài)水系輸水工程線路共分3部分：引水線路、水源線路和供水線路，規(guī)劃總長度38.264km。引水線路從邙山干渠如西流湖開始，沿賈魯河敷設(shè)至柿園水廠，線路規(guī)劃長度2.983km；在柿園水廠建設(shè)提水泵站，水源線路從提水泵站到尖崗水庫分水口，工程線路規(guī)劃長度10.559km；供水線路干管從尖崗水庫到潮河，規(guī)劃長度20.951km。

施工一標(biāo)段：引水管線（從邙山干渠入西流湖口到泵站，不含泵站工程）鋼筋混凝土管，管徑2m，長2.983km，管溝槽底開口線寬度 4.0m，溝槽深度 4.0～4.5m，坡比 1：1。

本標(biāo)段施工區(qū)域絕大部分在西流湖內(nèi)，原管道中心線基本接近湖底中心線，施工條件極差。進(jìn)場后，湖內(nèi)存水約800萬m3，主要是上游尖崗水庫除險加固泄水。西流湖湖水大部分排放完畢后，湖底露出。經(jīng)實地勘察，土質(zhì)類別變化劇烈，尤其是7～9月份持續(xù)大雨，造成西流湖持續(xù)維持高水位，加之湖底淤積層長期浸泡，土體飽和呈現(xiàn)流動性，導(dǎo)致地質(zhì)資料與設(shè)計嚴(yán)重不符。管道開挖及施工道路范圍內(nèi)仍存在地表水位埋深0.50～0.80m左右，地下水類型為潛水并且滲流豐富，河道是大量的淤泥，此范圍內(nèi)淤泥承載力極小，全部為飽和性淤泥質(zhì)土，具有流動性，嚴(yán)重影響施工機(jī)械及車輛通行和管溝開挖成型，并危及作業(yè)人員生命安全。故采用該公司提出的拋石擠淤和井點降水相結(jié)合施工法。

二、擠淤法施工方案設(shè)計

（一）擠淤的目的和要求

目的：施工臨時道路滿足機(jī)械設(shè)備正常進(jìn)出場，保證管道施工人員和機(jī)械設(shè)備安全；要求：根據(jù)該工程具體情況，經(jīng)實際察勘每段需擠淤寬度13m，擠淤深度2.8～3.2m，平均深度按3m。

（二）擠淤施工方案選擇

本工程擠淤施工方案有2種，第1種是沿管道中心線13m范圍采用挖泥船或吸泥設(shè)備將淤泥清走，并填土修筑臨時施工道路，滿足管道施工需要。但此方法投入設(shè)備多、施工難度大、工程量大、工期長。第2種方案就是采用拋填毛石和碎石將淤泥擠出，并增加開挖范圍內(nèi)的地基承載力，滿足機(jī)械設(shè)備通行。此法拋填取材方便、施工難度小、工期短。經(jīng)多方面分析比較，決定該工程采用第2種方案。

（三）拋石擠淤施工方法

1.拋填材料：采用毛石（塊徑 20cm以上）和碎石（8～15cm）;機(jī)械設(shè)備：挖掘機(jī)1臺，推土機(jī)1臺，8～12t自卸汽車15輛。

2.拋填擠淤的施工范圍：經(jīng)察勘本標(biāo)段需要擠淤施工的長度共計 651m，具體位置：樁號 0+186～0+401、樁號 1+252～1+433、樁號1+880～2+130。大約毛石用量為3m×13m×651m=25389m3。

3.施工方法及檢控要點

（1）施工前將施工區(qū)域內(nèi)積水導(dǎo)流或抽排，無明顯積水。

（2）從每段的起始位置開始，由8t自卸汽車運毛石至現(xiàn)場，汽車采用進(jìn)占法卸車，再由挖掘機(jī)或推土機(jī)將毛石至淤泥表面，并擠壓毛石至淤泥內(nèi)部，直至毛石露出淤泥。拋填時要逐步推進(jìn)，層層相連，行行相連，縱橫交叉。并在毛石表面鋪墊8～10cm厚碎石找平層，待穩(wěn)定達(dá)到一定的承載力后，方能讓施工機(jī)械及車輛通行。

（3）確保施工安全，隨時安排安檢人員監(jiān)控拋石范圍或施工過程中因地基承載力問題，引起邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。

三、管溝開挖降排水方案設(shè)計

（一）降排水目的和要求

目的：保證管溝開挖邊坡穩(wěn)定和管底基礎(chǔ)穩(wěn)定，保證管道施工安全；要求：考慮本工程實際情況，管溝基礎(chǔ)中心線處要求降水深S應(yīng)低于開挖基底50cm。綜合考慮最少降深為5m。

（二）降水方案選擇

該工程管溝基礎(chǔ)降水常用的有明溝降水和井點降水。由于明溝降水適用于降水深度不大的工程，因此，本工程采用井點降水。井點降水的方法有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點等。降水方案的選擇應(yīng)根據(jù)土層、滲透系數(shù)、工程特點等，對各種方法進(jìn)行綜合對比分析后確定。

電滲井點主要在淤泥和淤泥質(zhì)粘土中使用；噴射井點降水深度大，但造價高昂；管井井點降水深度大，影響半徑大；輕型井點設(shè)備簡單、安裝快捷，影響半徑大。

該管道基礎(chǔ)屬于窄長式型式，降水深度約5.0m，要達(dá)到良好的降水效果，使基坑盡快滿足施工要求，參照以前工地降排水的經(jīng)驗，采用輕型井點和管井井點相結(jié)合的方法降水，是安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的降水方案。

（三）井點設(shè)計

1.設(shè)計依據(jù)：工程特點及巖土工程勘察報告；《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T111-98）；《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）。

2.井點設(shè)計

（1）輕型井點：輕型井點間距1.5m，井點管長6m，一級輕型井點埋深5.0m（自然地面）為滿足井點埋深，井點安裝前先開挖深1.0m寬1.0m的溝槽。管道長約1500m，需安裝井點設(shè)備50套，每套設(shè)備控制長度30m左右。

（2）管井井點：管井井點沿管道邊長布置，降水長度1500m，井間距 15m，井深18m（自然地面），成孔400mm，管徑300mm。

（3）地表排水：輕型井點、管井井點所抽地下水直接排入西流湖內(nèi)。

3.降水計算

（1）輕型井點管埋深：H1≥h1+h2+iL+L1=7.0m。其中h1基坑深度取5.0m；h2降水后水位至基底距離取0.5m；i水力坡度取0.1；L輕型井點至管井井點距離的1/2取5m；L1濾管長度1.0m。

（3）基坑等效半徑：r0=0.29a=435m。其中a基坑長=1500.0m。

（4）管道涌水量：Q=1.336k(2H-S)S/1g(L+R/r0)=106.28m3/d。其中K為滲透系數(shù)取0.5m/d；H為有效帶深度取14m；S為水位降深取3.0m。

（5）井點抽水能力。管井單井出水能力：q=120×3.14×Lrk1/3=28.26m3/d。其中L為進(jìn)水管長度3m；r為濾管半徑0.15m；K為滲透系數(shù)取0.5m/d。故計算得井點抽水能力為q=Σniqi=169.56m3/d。q/Q≥1.6滿足設(shè)計要求。

（四）主要施工方法及控制要點

1.施工工藝流程

設(shè)備進(jìn)場→井點定位→井點安裝→試抽水→開始降水→基坑土方開挖→基礎(chǔ)施工→基坑回填→井點拆除→退場。

2.施工方法

（1）輕型井點

溝槽開挖：沿基坑四周確定開挖線，其原則為：一是滿足基礎(chǔ)施工需要；二是盡量減少基坑土方開挖量。然后按方案要求的尺寸用挖掘機(jī)開挖溝槽。

成孔：在槽底確定井點位置，并做出標(biāo)記，手持沖槍用沖孔法成孔。孔徑≮200mm、孔深應(yīng)超過濾管底部0.5m。

井點管沉設(shè)：井孔沖成后應(yīng)立即拔出沖槍，插入井點管，確認(rèn)管口溢出泥水后，向孔內(nèi)填入粗砂濾料，填料≮0.1m3，然后用土封孔。

系統(tǒng)安裝：把集水管與井點管、真空泵用密封膠管緊密連接，形成完整系統(tǒng)。然后立即試抽水，以檢查出水和漏氣情況。真空泵的真空程度是判斷井點系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)，一般真空度≮50kPa。如真空度不夠，應(yīng)及時檢查修復(fù)。

井點運轉(zhuǎn)：井點系統(tǒng)正常后，開始正式抽水。井點系統(tǒng)運行后要求連續(xù)工作，反復(fù)抽停易出現(xiàn)堵塞濾網(wǎng)、抽帶泥沙等不良現(xiàn)象，直接影響降水質(zhì)量。

（2）管井井點

管井定位：根據(jù)軸線控制點，用經(jīng)緯儀定位，其位置要準(zhǔn)確。

成孔：鉆機(jī)就為后要平整穩(wěn)固，確保在施工過程中不發(fā)生傾斜移動，孔斜度應(yīng)＜1%。

安裝井管：井管采用無砂混凝土濾水管，連接要采用有效措施，使其緊密牢固，防止井管錯位造成漏泥。井管安裝完成后，向孔內(nèi)填滿米石濾料。

洗井：管井安裝完成后，立即抽水洗井。防止長時間閑置，使濾管堵塞。

抽水：洗井12～24h后應(yīng)流出清水，此時即可連續(xù)抽水。如果水較渾濁，泥沙含量大應(yīng)查找原因，必要時報廢該井。

3.質(zhì)量控制要點

（1）各種原材料均濾料及井管必須有合格證方可進(jìn)場,必須符合設(shè)計要求。

（2）安裝井點的質(zhì)量是降水效果能否達(dá)到設(shè)計要求的前提條件，公司將選派有豐富經(jīng)驗的質(zhì)檢員嚴(yán)格控制其質(zhì)量，尤其是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如輕型井點深度、成孔直徑、濾料投入量、管井井管連接狀況等。

（3）真空泵與污水泵各備1臺，以免設(shè)備損壞后及時更換，使損壞的設(shè)備在最短的時間內(nèi)恢復(fù)正常運行。

（4）派責(zé)任心強(qiáng)的施工員全場巡視設(shè)備運行情況，不允許有絲毫松懈。發(fā)現(xiàn)問題，及時搶修或更換設(shè)備，以確保降水質(zhì)量。

（5）要與各施工小組密切配合，保證降水設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

（6）為保證降水效果和降水質(zhì)量，要提供70KVA的發(fā)電機(jī)1臺，防止停電后水位反彈。水位反復(fù)升降，不僅影響工期，而且更危及基坑與周邊環(huán)境的安全。

4.安全控制要點

（1）由降水引起的危情，項目部立即召開研討會，8h由技術(shù)負(fù)責(zé)人內(nèi)拿出技術(shù)處理措施，并報現(xiàn)場監(jiān)理工程師和業(yè)主工程師通過，迅速組織實施完畢。

（2）安排專人負(fù)責(zé)危情的監(jiān)控。監(jiān)控負(fù)責(zé)人組織現(xiàn)場的技術(shù)員，做到每天24h進(jìn)行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)危情10min內(nèi)通知到施工負(fù)責(zé)人。