水利工程排水方案与试验透析

基坑降水方案的确定

基坑降水方式的选取排灌站站身基坑底设计高程为8．5m。在开挖过程中，基坑必须始终保证地下水位在开挖面0．5m以下，当基坑开挖至设计高程直至泵站施工到站身在不降水情况下能确保稳定安全之日止的整个施工期内，必须始终保持站基地下水位低于基底0．5～1．0m。因此选定降水控制水位高程为7．5m。原地下水位高程以21．0m作为计算依据，水位降深为13．5m。基坑降水工程需根据具体的水文地质条件选择合适的降水方案，同时要求技术可行、成本较低。本文提出以下3种基坑降水方式：①方式1。明沟排水又称积水坑排水。适用于基坑不深、地下水位高出基坑底面不多，且坑壁土层不产生流沙、管涌或坍塌的情况。②方式2。大口井井点降水。适用于渗透系数较小的地层，且降深一般不超过6m。③方式3。深井（管井）井点降水。适用于土层渗透系数较大，土质为砂类土且地下水丰富、降水深、面积大、降水时间长。具有井距大、易于布置、排水量大、降水深（大于15m）、施工简便易操作，且降水效果好，各种形状的基坑均适用。由于本文工程降水深度达13．5m，降水较深，降水范围较大，同时根据层②中粉质壤土透水性较小，其下为极细砂，且土层渗透系数较大，达0．69m／d，承压水头较高，地下水丰富，降水深度内砂层厚度近13m，基坑形状不规整。因此结合以往的工程经验，本文工程选取方式3，方式1仅作为辅助降水方式。2．2基坑降水方案的确定（2）基坑总涌水量及深井数量的计算。基坑总涌水量及深井数量（按承压非完整井计算）计算公式分别为：（式略）代入数据，计算可得Q＝845．77m3／d，q＝259．71m3／d，再由式（2）可知n＝3．58。（3）布井总数的确定。通过理论计算基坑降水仅需4口井，实际确定基坑布井方案时，还应考虑以下因素：①第三层勘查孔没有贯穿，只有33m，因此含水层厚度取值偏小；②深井施工时由于各种因素的影响，导致单井出水达不到理论值；③地下水与淮河联系密切；④利用4口前池砂井作为降水深井；⑤在灌注桩支护一侧，深井相距较远，根据降水观测情况，必要时在此侧凿一排井点辅助降水；⑥实际工作中不可能确保机组长期24h／d不间断运行。综合上述因素最终选取布井总数为9口。（4）深井设备选择。考虑到各种水力阻力，要求本工程所用深井泵最小额定扬程不小于30m，共12台（备用3台）。

深井降水试验为验证

本降水方案的可行性和实际操作性特做了降水试验。考虑到前期基坑范围内地下水水量大，开始试验时全部机组开机，第1d末基坑范围内地下水水位从20．5m降至15．3m，第2d末基坑范围内地下水水位降至11．8m，第3d末基坑范围内地下水水位降至9．5m，第4d末基坑范围内地下水水位降至7．9m，第5d11：35基坑范围内地下水水位降至7．5m，达到设计降水高程；此时关停＃2、＃4、＃6井内深井泵，其他井内深井泵正常工作，观察到基坑水位还有缓慢下降趋势；再关停＃8井内深井泵，观察到基坑水位有缓慢上升趋势；关停＃1、＃3、＃5井内深井泵，其他井内深井泵正常工作，观察到基坑水位还有缓慢下降趋势；再关停＃7井内深井泵，观察到基坑水位有缓慢上升趋势。

如此通过多种组合试验，发现要确保降水满足要求，＃8、＃9井内深井泵必须保证1台井内深井泵不间断工作，另1台井内深井泵间断工作1d不少于14h左右；＃1、＃2、＃3和＃4井内深井泵可分＃1、＃3井内深井泵为一组和＃2、＃4井内深井泵为一组的两个工作组，必须保证一个工作组不间断工作；＃5、＃6、＃7井内深井泵在＃1、＃3井内深井泵工作时＃6井内深井泵停机，＃2、＃4井内深井泵工作时＃5井内深井泵停机，地下水位才能有效地控制在设计高程以下。

作者：何俊 陈送财 单位：安徽水利水电职业技术学院