船闸工程中深井降水的施工技术

　　摘 要：船闸建筑外形结构复杂，施工组织设计的合理性对船闸的表面质量、施工进度和经济效益等均有比较大的影响。在船闸工程施工过程中，需要采用先进的控制技术和施工技术。本文结合实际工程，对船闸工程深井降水施工技术进行了分析和探讨。
　　
　　关键词：船闸工程 深井降水 地面沉降 波纹管。
　　
　　1.工程概况。
　　
　　某船闸工程按照IV级标准设计，场地地面高程为16.25~24.28m,基坑开挖地面最低高程为8.71m,设计开挖最大深度为15.54m,船闸基坑设计为长方形，结合工程的开挖情况和地质勘察报告来看，船闸主体工程所在地段地质质量良好，原地面以下至10m高程部分主要为粘土，还有一部分地质为粉质粘土，10m以下为渗透性比较强的重粉质砂壤土，土壤渗透系数为40m/d.
　　
　　2.选择降排水方案。
　　
　　深井降水施工是基坑土方开挖前的一项基础工作，是保证基坑开挖工作顺利开挖的基础和前提。
　　
　　由于该项目地下水位比较高，基坑开挖深度比较大，基坑下层为渗透性比较强的沙壤土，很容易出现涌泥和流砂的情况。结合本工程的实际情况，对地质情况进行调查后发现，决定使用波纹管深井降水法进行施工。
　　
　　3.波纹管深井平面布置。
　　
　　根据计算，波纹管深井井点间隔距离按照15m进行布置，在实际施工过程中将深井井点间隔距离控制在13m,井点布置图如图1所示。
　　
　　根据下述公式计算波纹管深井井点深度：
　　
　　在上述公式中，H指的是深井管埋设深度，单位为m;指的是基坑地面和深井管埋设面之间的间隔距离，设计为6.15m;L指的是基坑中心和深井管中心的水平距离，设计为263m;指的是降水后地下水位和基坑地面的安全距离，通常控制在0.5m~1.0m;指的是滤管长度，设计为2m;指的是降水曲线的坡度，环状井点可以取1:10.
　　
　　通过计算发现，为了保证施工安全，最终将深井井点深度H确定为13m,降水井断面图如图2所示。
　　
　　4.深井降水施工技术。
　　
　　4.1深井降水施工流程。
　　
　　确定井点位置→深井成孔施工→清孔作业→填入滤料→下放波纹管→回填深井壁和孔壁之间的滤料→安装水泵、抽水电、管路→试抽→设备拆除以及封井。
　　
　　4.2操作重点。
　　
　　（1）确定渗透系数。在进行施工之前要对地质资料进行调查，然后对类结合施工现场地基基本情况，计算涌水量，然后将各个深井之间的间距、深度、管井直径确定出来。此外，井点要按照环形布置，全部封闭好。
　　
　　在没有地质资料时，要做好降水试验，根据试验结果计算出土壤的渗透系数。
　　
　　（2）成孔。在进行成孔之前，要对井位进行测放，并根据水平平面图将测放井位布置好，在实际施工过程中可以根据实际施工情况进行调整，然后在原状土层中插入护口管底口，使用粘性土将管外封闭好，避免施工过程中出现管外反水的情况，护口管上部要超出地面高度0.3m.在安装钻机过程中，要保证机台安装的稳固性，大钩要和孔中心对准，使转盘、吊钩钩、孔三点处在一条直线上。成孔时使用TM100型小型回旋钻机成孔，成孔直径控制600mm~800mm,在成孔的过程中，要将泥浆的稠度和比重控制好，泥浆比重要控制在1.1左右，将粘稠度保持在20s以内，对孔进行彻底清理，尽可能减少泥皮和井壁的厚度。
　　
　　（3）下井管。本工程井管使用直径为350mm的大直径轻质波纹管，成品长度控制在6m,对井管进行加工时，要在井管入场后检查井管是否可以达到设计要求，下管之前要对孔深进行测量，孔深达到设计要求后对井管进行下放，下放过程中要和孔中心对准，确保滤水管可以放置到中部，井管实管位置要焊接好，保证不透水，下放到设计深度后，将井口固定好，使其保持在中部。填砾前要对井管内外的深度进行测量，进行填砾时要将砾料的高度控制好，填砾过程不能中断，滤料的投入量不能低于计算量的95%.
　　
　　（4）封闭井口。使用粘性土对孔进行封闭，为了避免围填过程中出现架桥的情况，围填之前要先捣碎粘土然后再填入，围填粘土的过程中要对下入数量和下入速度进行控制，做好井管外的封闭工作。
　　
　　（5）试抽。成井施工完成后要立即将潜水泵下入，铺设好电缆、排水管道等，电缆和管道之间要布置标识，抽排水管理和集水坑要保持通畅，不允许出渗漏，所有抽排地下水需要立即排放到附近沟渠[3].进行试抽前要认真检查电线管路，保证电线管路正常运行后进行抽水。此外，要根据降排水的用电量，配置相应的发电机组，并将发电机组和降水电路连接好，结合排水用电量，配置应急发电机组并将其和降水电路连接好，保证出现意外停电的情况时可以及时启动应急发电机组；基坑中间要布置观测井，保证基坑面积和基坑数量可以达到要求，控制好降水情况。正常抽水的过程中，要有专人实时监测井泵的运转情况，当有异常情况时可以及时进行处理。抽降水过程中要保证四周的井点抽水的平衡性和对称性。
　　
　　5.基坑降水监测。
　　
　　（1）基坑开展降水前，要监测自然水位，开始抽水10天内每天的早上和晚上都对流量和水位观测一次，然后每天进行一次观测，并将记录工作做好。
　　
　　（2）做好观测记录工作。将水位下降值与时间以及抽水量与时间之间的关系图确定出来，分析水位变化情况和水流量变化情况，预测水位降至设计水位需要花费的时间，并对降水设计的可靠性进行分析，然后提出相应的调整措施，搞清楚异常抽水出现的原因，并将存在的问题及时排除。
　　
　　（3）降水期内不允许停泵，抽水过程中要将水排放到降水区以外，防止出现回渗的情况，为了可以保证遇到大雨或者暴雨天气时避免出现回渗，能够及时安排工作人员将基坑积水和地面积水及时清理干净，防止水出现下渗的情况。需要按照规定要求选择高排水水泵设备布置在作业现场。
　　
　　（4）考虑到基坑降水以后地面不可避免会有所沉降，为了最大限度的保证周围建筑物的安全，本工程在施工时选择灌井的方法开展作业，以期可以最大限度的减少降排水时对建筑产生的不利影响。根据本工程的实际情况来看，因为工程所在地区周围为滩地，距离周围的建筑相对来说也比较远，所以基坑降水整体上对建筑物影响不大。为了保证建筑物的安全性，在进行降排水的过程中，要密切观测附近建筑物情况，一旦有一些不正常的情况出现，要马上停止排水作业，然后找出问题的具体原因，制定合理的应对方案，保证深降水作业顺利完成。
　　
　　6.结论。
　　
　　综上所述，深基坑工作作业过程中，周围环境对基坑的施工质量和施工安全有比较大的影响。例如当地下水位没有达到设计高层，就会出现管涌、流沙等问题，直接影响基坑施工的开展，为了保证深基坑施工的顺利开展，首先要解决地下水降排的问题，而深井降水施工技术可以实现地下水的降排，将地下水位控制在设计高程范围值内，而且使用深井降水施工也具有良好的经济性，具有较高的推广应用价值。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1]付文广。龙洲垸船闸施工中深井降水井的应用[J].中国水运（下半月），2014（10）：132-134.　　
　　[2]邵倩。蚌埠闸老船闸加固工程施工期降水[J].水利科技与经济，2015（04）：68-70.　　
　　[3]吕黄。降排水技术在淮安三线船闸土建工程中应用[J].水运工程，2005（09）：97-99.