□吳金永(河南省水利第二工程局)
南水北調(diào)中線一期工程總干渠沙河南~黃河南禹州長(zhǎng)葛段第七施工標(biāo)段設(shè)計(jì)樁號(hào)為SH(3)97+000~SH(3)105+000,標(biāo)段總長(zhǎng)度8.0km。渠道挖深多為7-12m,開(kāi)挖基面大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。渠道地下水位普遍高于渠底,存在降排水問(wèn)題。
人工降低地下水位的方法可以保證渠道等大型基坑的經(jīng)常性排水需求,使開(kāi)挖和渠道襯砌施工始終處于干地上進(jìn)行。尤其是在礫質(zhì)粘土、重粉質(zhì)壤土這類(lèi)地基的經(jīng)常性排水施工時(shí),運(yùn)用人工降低地下水位法,可以有效避免由于基坑底面的下降、坑底與地下水位的高差加大、地下滲水壓力作用加強(qiáng)而產(chǎn)生的邊坡脫滑、坑底隆起等事故的發(fā)生。
人工降低地下水位的方法分為管井法排水和井點(diǎn)法排水。由于本工程渠道開(kāi)挖、特殊土處理以及混凝土襯砌施工之間間隔時(shí)間緊湊,渠道基坑地下水情況復(fù)雜,渠道施工降排水采用深井井點(diǎn)法降排水。
由于渠道開(kāi)挖面多呈帶狀布置,渠道兩側(cè)機(jī)械、人員較多,為避免抽排管線影響施工,在渠道兩岸一級(jí)馬道外側(cè)各布置一排抽水井,每口井內(nèi)配置潛水泵一臺(tái)。
渠道以300m為一降排水單元,各施工單元呈串列布置,互不干擾,且同時(shí)在一級(jí)馬道開(kāi)挖施工作業(yè)至少半個(gè)月前進(jìn)行。深水井排水管分為排水主管和排水支管,排水支管為Φ40mm的UPVC管,匯集至Φ150mm排水主鋼管內(nèi),排水主鋼管與渠道周邊天然排水河溝相連,最終將基坑以下的地下滲水和積水排出。
4.1 降水井直徑30cm、間距為30-40m、降水井深度為15m,井管深度在施工中根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
4.2 降水井具體結(jié)構(gòu)為:開(kāi)孔直徑500mm,混凝土無(wú)砂管節(jié)內(nèi)徑300mm,管外包裹2-3層紗濾網(wǎng),過(guò)濾料為豆石。
4.3 為保證施工降排水強(qiáng)度,提高降排水效率,每口降水井內(nèi)配置3kW潛水泵一臺(tái)。
4.4 每300 m作為一個(gè)降排水單元,每個(gè)降水單元布置降水井?dāng)?shù)量根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況合理的進(jìn)行布置,單元間依次獨(dú)立降排水,單井具體運(yùn)行時(shí)間根據(jù)施工進(jìn)度安排確定。
施工前安排專業(yè)測(cè)量人員對(duì)降水井的位置進(jìn)行放樣,明確降水井中心軸線的位置并確定每一個(gè)降水井的位置。
安裝鉆機(jī)時(shí),對(duì)鉆機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、鉆塔、鉆頭等部件進(jìn)行全面檢查和維護(hù)保養(yǎng),使其保持良好狀態(tài)。同時(shí)合理布置鉆機(jī)配套的電力系統(tǒng)和供水系統(tǒng)。安裝鉆機(jī)塔身時(shí),要采取必要的安全措施,鉆機(jī)操作要保持安全、可控狀態(tài),鉆機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)或絞車(chē)保持低速運(yùn)行,鉆機(jī)塔架升降勻速、平穩(wěn)。施工時(shí),隨時(shí)注意鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),出現(xiàn)不平穩(wěn)狀態(tài)時(shí),須及時(shí)切斷電源,防止鉆機(jī)突然傾倒致使人員和機(jī)械損傷。
采用鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)成孔施工,鉆孔一次成孔。在開(kāi)鉆前,認(rèn)真復(fù)核施工圖中標(biāo)示的地質(zhì)情況資料,做好數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析。在鉆井過(guò)程中,由操作人員根據(jù)地質(zhì)特征及孔內(nèi)實(shí)際情況安排相應(yīng)的鉆井速度和泥漿濃度等參數(shù),并嚴(yán)格控制鉆孔的垂直度,以利混凝土透水管的順利安裝。采用泥漿泵為配套水泵,泥漿泵排除的泥漿須排入附近泥漿沉淀池,經(jīng)沉淀后的水經(jīng)水溝自流入井孔。
井管采用無(wú)砂混凝土管,在混凝土預(yù)制井托上放置井管,在底部中間設(shè)導(dǎo)中器,四周拴鐵絲,緩緩下放,當(dāng)管口與井口相差200mm時(shí),接上節(jié)井管,接頭處用玻璃絲布粘貼,以免擠入泥砂淤塞井管,豎向用竹條綁扎井管管身,固定井管。底端井管作為沉砂管,以上3m井管外包一層尼龍網(wǎng),作為過(guò)濾管段。為防止上下管節(jié)錯(cuò)位,在下管前將井管依方向立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心,為防止雨、泥砂或異物進(jìn)入井中,井管要高出地面30cm,井口加蓋。
井管安裝完畢后,可回填濾料。管壁與孔壁之間設(shè)置為20cm厚的濾料層,濾料采用1-5mm豆石回填作為過(guò)濾層。濾料填至基坑底部高程后填筑粘土封口,孔口頂部需高出周邊地面10-20cm,以防外部雨水流入井內(nèi)。
為保證降水井具有良好的降水效果,在濾料填充完成后立即洗井。洗井時(shí),采用潛水泵進(jìn)行大降深抽水,使殘留在濾料內(nèi)的泥漿隨著水流帶出,以增強(qiáng)其透水性。洗井時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)具體情況而定,一般抽至井口出現(xiàn)清水即可。
安排專人進(jìn)行降水井看護(hù)和運(yùn)行管理,確保降排水施工的連續(xù)性和有效性。降水井的使用根據(jù)渠道地下水文情況綜合考慮而定,碰到突發(fā)水文情況,如在雨季或河水位上升時(shí),需加大觀測(cè)水位的次數(shù),適當(dāng)機(jī)動(dòng)調(diào)整降水井的使用數(shù)量,制定出相應(yīng)的措施,確保降排水施工有效進(jìn)行和渠道其他施工安全。