深井井管降水设计与施工管理存在问题及解决措施

摘要：随着经济的快速发展，我国城市化建设的步伐愈加迅速，在大中型城市中，高层乃至超高层建筑的数量逐年递增，这就对建筑工程的深基坑地下降水控制提出了新的要求，降水控制的规模和难度都逐渐提高。文章以德阳变电站工程为例，对建筑深基坑深井井管降水施工技术进行了探讨。

关键词：建筑施工技术；深基坑；地下降水控制；深井井管降水；降水设计；施工管理 文献标识码：A

中图分类号：TV551 文章编号：1009-2374（2016）33-0105-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.052

1 概述

1.1 工程简介

项目工程位于什邡市西南面马井镇双石桥村（原名为新华村），全称德阳Ⅱ500kV变电站新建工程，该工程距市区直线距离约6.5km，距马井镇直线距离2.0km，S105省道从站址东南面经过。进站道路从S105省道引接至变电站大门，进站道路94.1m，站区总用地面积5.4406hm2（81.60亩），其中围墙内用地面积4.8233hm2（72.35亩）；站内总建筑面积1629m2。

1.2 工程规模

主变压器采用本期2×1000MVA；最终3×1000MVA。500kV出线为本期出线4回，至彭州变及谭家湾变各2回；最终10回，向北方向备用4回，向南方向备用2回。220kV出线为本期8回，其中2回至云西220kV变电站，2回至城南（古城）220kV变电站，2回至新市变电站，2回至南丰变电站，最终14回。500kV高抗：本期和最终均不考虑高抗位置。低压无功补偿装置：本期低压电抗：2×（1×60）MVar，本期低压电容：2×（2×60）MVar。最终低压电抗：3×（3×60）MVar，最终低压电容：3×（3×60）MVar。SVC：2×180MVar[180MVar（TCR）+60MVar（滤波器）+2×60MVar（常规电容）]。

1.3 工程地质条件分析

德阳Ⅱ500kV变电站新建工程所在地的地貌较为特殊，属于川西冲积平原，整体的地层分布构架为首先是耕植土，然后接着是粉质黏土构架，再接着是中砂结构，最后则是卵石层，该项目范围内以耕植区为主，常年种植农作物。

由于地理环境原因，该区域内地下水相对来说储量较大，不仅埋藏的深度很浅，并且针对性的水位易积水量都不处于一种稳定状态，相对来说其变化的动态很大。经过实地勘测，这些地下水属于卵石当中承载压力的承压水，厚度大概为35～45m。

鸭子河作为该地区的主要地下水的主要来源，受到事件的影响很大，一般静止的水面高度大约为海平面下4m，同时附近的大量农业用水会对这个部分的地下水位造成十分巨大的影响，水位可能会上升1.0～1.5m。

1.4 工程重点、特点

1.4.1 站区排水形式。站区地址位于低于公路的水田之中，站区围墙基础施工完成站区排水管道未形成之前，站区形成一个积水塘，站区施工排水无法排除；根据设计方案站区排水采用室外排水管道，最终汇集到雨水泵池，采用“强排”将水抽排到站外水沟，施工期间雨水无法自然排除。

1.4.2 站区地质情况复杂。由于站区地址地下水位较高，且地下为易液化的沙土和黏性土，施工过程中极易产生流沙，是本工程的最大难点之一。

同时，该地区常年地下水位高，地下水位枯季3.0～3.4m，灌溉期变幅约1m。站内雨水泵池、事故油池等深基础埋深7～7.5m，位于地下水位线以下3～4m，基础土方开挖时大量地下水涌入，基坑坍塌，基坑无法正常开挖，所以在深基坑作业过程中必须采用井点降水和临时排水措施。

2 井管降水设计

2.1 井点降水总体方案思路

目前我国在平原地区建设施工时，一般利用明沟排水的方式处理大面积基坑开挖时产生的涌水，然而如果开挖土层地下水含水量丰富，那么地下水会大量上涌，造成基坑水量过大，严重时会出现翻浆以及冒泥、流砂等不利现象，当出现这种情况时，不仅深挖基坑的操作无法进行，而且很可能会引发一定范围的水土流失现象，如遇周边既有建筑物或者地理结构特殊，还有可能造成边坡失稳或地面塌陷等严重安全事故，这对临近建筑物与周边自然环境都是极大的威胁。

2.2 降水方式的对比分析

降水方式应参照井点降水设备的不同合理选择，目前比较常见的降水方式包括四种，在实际施工中，需根据现场条件进行判断，通过对土的种类和透水层位置的分析，测算土层的渗透系数，同时我们要对整体的施工场地、对应施工的设备的技术水平进行分析，尽量达到经济性和节能性双赢的降水方案。现就四种常见降水方式类比分析如下：

2.2.1 轻型井点。轻型井点对土层渗透系数要求0.1～50m/d，适用于含有大量细砂、粉砂的土层，同时对真空度还有对应的程控质量要求相对来说进行提升，并且针对性地完成后形成的孔洞呈现出密集分布。

2.2.2 喷射井点。喷射井点的降水方式在开挖深、降水深度大的工程中应用广泛，适用于土渗透系数为3～50m/d的砂土，对设备要求高，技术工艺都较为复杂。

2.2.3 电渗井点。电渗井点由于对技术、设备要求高，使用范围受限，目前我们主要是把这方面的技术应用到相关于淤泥或者是对应黏土的降水处理之上，一般来说如果渗透的系数低于0.1m/d的土层，如沼泽地区等就可以使用。

2.2.4 深井井点。深井井点应用于地下水丰富的地区，土层渗透系数为10～250m/d，在施工中如遇降水深、基坑面积大的工程，可以使用深井井点发降水方式，深井井点相对来说对于成孔的质量要求很高，但是缺点就是在降水过程完毕之后，井管取出难度较高。

2.3 降水方式选择

轻型井点对施工技术和工艺要求高，并且井管密集、成本较高；深井井点应用范围广，没有过高的技术要求和工艺要求，并且针对性的操作难度不高，后期维护的方式也很简单，平面布置的方法也不难，在造价上也有相对较低的优势。