1、宰葬贼藻则孕燥憎藻则灾燥造援猿7晕燥援 7水力发电第37卷第7期南水北调穿漳工程基坑降排水韩永席袁 张建强袁 陈 杰渊中国人民武装警察部队水电第一总队第一支队袁 河北唐山 063004冤摘 要院 南水北调穿漳工程主体为穿越漳河河床的倒虹吸袁 地基为砂卵石层袁 渗透系数非常大袁 工期紧袁 降排水施工难度大遥 根据现场实验袁 确定了帷幕灌浆与井点降水结合明排的降排水方法遥 先期进行帷幕灌浆施工袁 阻止基坑外的水进入基坑曰 然后采取井点降水结合明排的方法袁 降低并控制地下水水位曰 保证了基坑混凝土干地施工袁 同时保证了工期袁 节约了资金遥关键词院 帷幕灌浆曰 井点降水曰 排水曰 渗透系数曰 南水北调
2、穿漳工程FoundationPitDrainageintheConstructionofZhangheRiverCrossingProjectofSouth-to-NorthWaterDiversionHanYongxi,ZhangJianqiang,ChenJie(The1stDetachmentof1stGeneralContingentofChinesePeoplesArmedPoliceHydropowerTroops,Tangshan063004,Hebei,China)Abstract:ThemainpartofZhangheRiverCrossingProjectinSouth-
3、to-NorthWaterDiversionistheinvertedsiphonwhichpassingthroughtheriverbed.Astheveryhighpermeabilitycoefficientofthesandandgravelriverfoundationandshortconstructionperiod,thedewateringanddrainageoffoundationpitisdifficult.Accordingtofieldexperiments,themethodsforwaterloweringanddrainageinfoundationpita
4、reproposed.Curtaingroutingisconductedinadvancetopreventwaterpenetratingintothepit;andthentakingwellpointsandopenchanneldrainagetolowerandcontrolgroundwaterlevel.Thesemethodsguaranteethepitconcreteconstructioninadryconditionandensuretheconstructionperiodandinvestmentsaving.KeyWords:curtaingrouting;we
5、llpointdewatering;drainage;permeabilitycoefficient;ZhangheRiverCrossingProjectofSouth-to-NorthWaterDiversion中图分类号院TV223.5曰TV682.5 文献标识码院B 文章编号院园缘缘怨原怨猿源圆渊圆园11冤07原园园01原园4收稿日期院 2011-04-08作者简介院 韩永席渊1986要冤袁 男袁 河北石家庄人袁 助理工程师袁从事工程施工管理.第猿7卷第7期圆园11年7月1 工程概况1.1 工程规模与布置南水北调中线一期穿漳工程位于河南省安阳市施家河村东北尧 河北邯郸市讲武城以南袁 是
6、南水北调向河北尧 北京输水的控制性工程袁 本渠段设计流量为235m3/s袁 加大后流量为265m3/s遥工程建筑物包括南北两岸渠道连接段和过河建筑物袁 总长1081.81m遥主体工程为穿越漳河河底的管身段袁 管身段共37节袁 包括进口斜管段6节尧平管段25节尧 出口斜管段6节袁 其中平管段底部高程61.8m袁比漳河河道 渊76m冤低14.2m遥管身段分两期施工袁 本文就穿漳工程一期施工的降排水作一介绍遥一期工程主要施工倒虹吸进口侧的18节管身袁围堰包括第20节管身位置顺河流向的纵向围堰和向进口侧方向延伸的横向围堰袁 降水施工在围堰上进行遥1.2 地质条件工程区地下水类型为潜水遥 含水层主要为砂
7、层尧砂卵石层袁 总厚度70.0m左右遥各含水层透水性不均一袁 其中砂层具中等透水性曰 砾岩尧 砂卵石及卵石具强透水性袁 渗流系数为0.10.8cm/s遥 各含水层之间水力联系密切袁 水量丰富遥 地下水位埋深小袁水位76.0m左右袁水位随季节而变化袁 一般变幅1.0耀2.0m袁主要受大气降水及洪水期河水补给袁向67PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 宰葬贼藻则孕燥憎藻则灾燥造援猿7晕燥援 7水力发电 圆园11年7月下游排泄及补给下部含水层遥 地下水流速为0.56m/d袁 流向SE45毅渊与漳河主流向一致冤遥2 方案选定2.1 前期抽降水实验报告穿漳工程前期进行了抽排
8、水实验袁 实验报告显示院渊1冤 推荐实验区域内涂层渗透系数为0.10.8cm/s范围遥渊2冤 基坑降水时袁 偏保守考虑袁 卵石层渗透系数考虑为0.8cm/s遥渊3冤 群井降水将井布置在一级马道对应位置袁井数需布置166个袁 能满足施工要求曰 在开口线位置袁 需布置176口井袁 能满足施工要求袁 但对电力保障要求极高袁 施工风险大袁 且影响周围环境遥由实验结果知袁 井点降水难以满足降水要求遥2.2 方案的选定投标时采用高压旋喷灌浆袁 灌浆深度为28m遥当超过28m时袁防渗效果越来越差袁 全封闭施工最深深度为70m袁且必须采用液压抓斗施工浇筑混凝土连续墙袁 才能达到防渗目的遥 此种方法施工成本约为
9、14000 万元袁 将远远超过项目总价承包费用袁 工期约为1年半袁 也不能满足合同要求遥综合考虑施工效果尧 成本尧 工期等方面因素袁穿漳工程形成了帷幕灌浆结合井点降水尧 集水井明排的降排水方案遥3 帷幕灌浆施工3.1 孔位布置帷幕灌浆孔位按照3排孔布置袁 其中外排为深孔 渊入粘土岩冤尧 内排为浅孔 渊入砾岩冤尧 中间排为检查孔和补充灌浆孔袁 排距为2.0m袁每排孔按顺序又分玉尧域序孔袁孔距为3.0m遥3.2 要求渊1冤 钻孔深度遥 深孔必须钻穿砾岩袁 入粘土岩0.5耀1.0m袁浅孔钻至砾岩袁 孔深控制在50.0m左右遥渊2冤孔位布设必须正确遥渊3冤 分玉尧域序孔进行钻灌施工遥渊4冤 严格要求帷
10、幕灌浆浆液配比及灌浆结束标准遥渊5冤 帷幕灌浆的效果达到防渗要求遥3.3 灌浆材料的选择渊1冤 水泥遥 灌浆施工选用水泥强度等级为32.5MPa的普通硅酸盐水泥袁 水泥细度要求通过80 滋m方孔筛的筛余量不大于5%遥渊2冤 水遥 直接用水泵抽取地下水遥渊3冤 粘土遥 粘土的粘粒含量高一些好袁 粒径小于0.005mm的粘粒含量不宜低于25%袁 含砂量不宜大于5%遥渊4冤 水泥粘土浆配比遥 灌浆选用的灌浆材料为水泥粘土浆袁 边排孔采用水泥颐粘土=1颐2.5袁 中间排孔采用水泥颐粘土=1颐4袁 水颐固 渊水泥+粘土冤 采用3颐1尧 2颐1尧 1颐1尧 0.6颐1等 4个比级袁 开灌比视地层情况而定袁
11、 原则上由稀至浓袁 逐级変换袁 吸浆量特大地层灌注水泥砂浆遥渊5冤 水泥浆配比遥 灌注纯水泥浆的水灰比采用5颐1尧 3颐1尧 2颐1尧 1颐1尧 0.8颐1尧 0.5颐1等 6个比级袁 开灌水灰比采用5颐1遥3.4 施工方法步骤渊1冤 施工次序遥 施工次序遵照分排分序逐渐加密的原则进行遥 为尽快在围堰上形成一道封闭的尧单排防渗灌浆帷幕袁 先对外排孔 渊深孔冤 进行施工袁再对内排孔 渊浅孔冤 进行施工袁 最后是中间排孔施工袁 中间排孔同时作为前两排施工质量检查孔袁 检查不合格继续灌浆遥 同排内各孔分两个次序钻灌袁先钻灌玉序孔袁 后施工域序孔遥渊2冤 钻孔深度遥 外排孔 渊深孔冤 必须钻穿砾岩袁深
12、入粘土岩0.5耀1.0m袁此排孔深约在60.0耀72.0m渊为深孔冤袁 需先使用潜孔锤钻至砾岩袁 然后换地质钻机钻孔至粘土岩成孔曰 内排孔 渊浅孔冤 需钻至砾岩袁 孔深一般在50.0m左右袁此排孔使用潜孔锤直接成孔遥渊3冤灌浆顺序遥 潜孔锤造孔至砾岩袁 首先对砾岩层进行稳孔灌浆 渊砾岩层容易塌孔冤袁 之后再换地质钻机钻孔成孔袁 最后对整孔自下而上进行灌浆遥当埋设的灌浆工作管底部为花管时 渊花管长度一般为6.0m冤袁 射浆管距离花管底0.5m袁可直接灌浆曰当埋设的灌浆工作管不是花管时袁 需提高灌浆工作管高度保证射浆管口比孔底高0.5m曰砾岩层以下渊含砾岩层冤 一段次灌注袁 砾岩层以上分段进行灌注
13、遥 浅排孔钻灌需待相邻的深排各序孔灌浆结束7d后进行遥渊4冤 灌浆压力遥 孔深大于30m段的压力院玉序孔为0.5MPa袁域序孔为0.8MPa遥 孔深为30.0耀20.0m段袁 当该段尚未灌注0.6颐1 浆液或仅灌注了0.6颐1浆液且孔段灌浆量不足 3000.0L院玉序孔按0.5寅0.8寅1.0MPa袁域序孔按0.8寅1.2寅1.5MPa 逐级升压遥 孔深小于20.0m袁当该段尚未灌注0.6颐1浆液或仅灌注了0.6颐1 浆液且灌浆量不足 2000.0L袁且注入率小于10L/min 时院玉序孔按0.5寅0.8寅1.0MPa袁域序孔按0.8寅1.2寅1.5MPa逐级升压遥 孔口68PDF 文件使用
14、“pdfFactory Pro“ 试用版本创建 宰葬贼藻则孕燥憎藻则灾燥造援猿7晕燥援 7水力发电第37卷第7期段灌浆周围冒浆时袁 应降低压力或暂停袁 及时进行人工封堵袁 夯实处理袁 处理后再升压灌注遥 若仍无效袁 应结束该段灌浆袁 如实记录压力尧 注入率及冒浆情况遥渊5冤 结束标准遥 灌浆结束标准为注入率不大于5L/min袁 持续 15耀30min遥 当孔深大于30.0m段可灌性较差时袁灌浆结束标准为院逐级升高压力袁在一压力下灌至速率小于10L/min后再升压袁 直至达到1.0MPa 渊玉序孔冤 和1.5MPa 渊域序孔冤袁 且注入率小于3.0L/min后结束遥渊6冤 封孔遥 灌浆孔灌浆结束
15、后可采用导管法向孔内注入水泥砂浆袁 或采用全孔灌浆法进行封孔遥灌浆孔需保留时袁 孔口应加塞保护遥4 井点降水与明排降水施工帷幕灌浆结束后经孔压水实验得到基坑渗透系数为6伊10-4 cm/s遥 为保证管身段混凝土在干地状态下施工袁 采取井点降水与集水井明排结合的方式降低基坑水位遥4.1 水量计算基坑降水的涌水量与场地水文地质条件尧 基坑的形状大小及补给水边界条件有关遥 本工程基坑长度与宽度之比较大袁 属于窄长式基坑遥 根据工程水文地质条件袁 本工程降水按无压非完整井计算遥 群井出口流量为49443m3/d袁 单井理论出水强度为60.4m3/h遥 井点降水见图 1遥4.2 基坑明沟袁 集水井排水基
16、坑施工时袁 在基坑周边设置浆砌石排水明沟袁排水沟断面尺寸为0.5m伊0.5m袁排水沟与集水井连通袁 直接将边坡渗水尧 施工废水尧 雨水排入集水井中遥 集水井布置在纵向围堰一侧袁 共2个袁 集水井尺寸为10m伊5m伊4m曰集水井四周采用钢筋石笼衬砌遥 每个集水井边布置3台流量为480m3/s尧 扬程为40m的大水泵袁将水排出基坑遥 集水井布置见图2遥4.3 基坑井点降水及布置渊1冤 降水井点数量及布置遥 由于基坑窄长袁 一期基坑周长都约为700m袁考虑到井点的降水效果袁井点均匀布置于69m高程马道处袁井口直径0.6cm袁 井点之间的间距为20m袁井点数n越700/20越35个遥 降水井及集水井布
17、置见图2遥渊2冤 井水抽排遥 采用潜水泵抽排至基坑外部浆砌石截水沟中袁 再顺截水沟排入河流袁 截水沟尺寸为1.0m伊0.8m遥渊3冤降水井成井后袁如发现井点降水满足不了要求袁 再在基坑底部坡脚线处相应部位增设井点袁井点采用潜孔钻造孔袁 造孔直径为150mm袁 再配置相应的潜水泵进行抽排遥5 结 语穿漳工程砂卵石地基渗透系数大袁 降排水施工难度大袁 同时降排水工期紧袁 降水项目总价承包费用低遥 为此袁 穿漳项目部首先进行帷幕灌浆以降低渗透系数袁 减少外部向基坑渗水曰 然后使用井点降水结合集水井明排的方式袁 降低基坑水位袁 并将水位控制在建基面以下遥 一期工程的实践证明这种方式十分成功袁 在合同工期与总价承包费用范围内袁有效地控制住了水位袁 保证了基坑混凝土干面施工遥此方案比地下连续墙施工方案缩短工期约1年袁 节约资金约1亿元遥渊责任编辑 陈萍冤图1井点降水示意图2降水井及集水井布置69PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
