□ 馮曉波（南水北調(diào)工程建設(shè)監(jiān)管中心）

0 前言

南水北調(diào)工程渠道大部分為挖方渠道，需進(jìn)行基坑開挖。在基坑開挖施工過程中，因地下水作用而導(dǎo)致滲透破壞，為保證邊坡穩(wěn)定和減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，需要選擇合適的降排水方法進(jìn)行基坑降水與排水。目前常用的降排水方法有明溝排水、輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、砂（礫）滲井、電滲井點(diǎn)、管井等，其中明溝排水多用于降深較小，一般<5m的情況，而管井多用于降深10m的地質(zhì)條件。鑒于施工場(chǎng)地的多樣性及地質(zhì)條件的復(fù)雜性，基坑開挖的降排水措施雖然有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但需結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行分析，本文以南水北調(diào)中線工程進(jìn)行降排水方案對(duì)比分析，選擇最適合的降排水方法，以滿足工程施工需求。

1 工程概況

南水北調(diào)某標(biāo)段渠道為上粘性土、下軟弱膨脹泥巖雙層結(jié)構(gòu)，以挖方為主，挖方深度一般為9.00～16.20m，最大挖深23.70m左右。渠底板主要位于黃土狀輕壤土中下部及其粉砂透鏡體中（alQ3），局部在砂質(zhì)粘土巖頂部，渠坡由黃土狀輕壤土和粉砂構(gòu)成。黃土狀輕壤土（alQ4）厚度4.50～7.00m，具輕微濕陷性，局部具中等濕陷性，并具地震液化潛勢(shì)，液化等級(jí)為輕微～中等；黃土狀輕壤土及粉砂透鏡體具弱～中等透水性，砂質(zhì)粘土巖具弱膨脹潛勢(shì)。黃土狀輕壤土（alQ4）濕陷和地震液化問題一般在表層3～5m內(nèi)，可采取換填或壓實(shí)處理措施；砂質(zhì)粘土巖開挖后僅局部暴露，可采取換填處理。地下水位多臨近渠道設(shè)計(jì)水位，施工中應(yīng)注意流砂、管涌等不良地質(zhì)問題。

場(chǎng)區(qū)地下水主要為第四系松散層孔隙水，主要賦存于黃土狀輕壤土、砂壤土和細(xì)砂中，滲透系數(shù)分別為K=1.60×10-5～3.70×10-4cm/s、K=5.60×10-5～1.10×10-4cm/s、K=2.60×10-4～4.00×10-3cm/s，屬弱～中等透水性，除砂層富水性較好外，其他各層富水性較差?？辈炱陂g地下水位埋深一般為3.20～10.60m，局部地勢(shì)低洼處埋深<3m，地下水具動(dòng)態(tài)變化特征。地下水主要接受大氣降水入滲及側(cè)向逕流補(bǔ)給，主要以人工開采及側(cè)向逕流排泄。

表1 各土層滲透系數(shù)建議值表

2 降排水方案

2.1 方案一

渠段長(zhǎng)約6000m，勘測(cè)期間地下水位埋深淺，地下水位在渠道設(shè)計(jì)水位附近或高于渠道設(shè)計(jì)水位，地下水位遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于開挖基面，計(jì)劃在渠道開挖至一級(jí)馬道高程時(shí)，沿兩側(cè)馬道內(nèi)側(cè)1m外布置深井，深井內(nèi)徑400mm，間距30m，井深20～30m，兩側(cè)梅花形布置，共布置320眼。

根據(jù)單井出水量和抽水揚(yáng)程，選擇200JQ40-39/3型水泵，出水量40m3/h，揚(yáng)程35～45m，功率7.50kW。

2.2 方案二

渠道降排水井布置在渠道兩側(cè)一級(jí)馬道上，井排距:渠道85m、廟后唐倒虹吸45m，梅河倒虹吸40m，降水井井口高程125m，降水開始時(shí)的地下水位高程為120～121m，相對(duì)于井口而言地下水埋深4～5m，渠底建基面高程為115m、建筑物水位降至高程109.50m，水位降深S渠基為121-115=6m以上、建筑物為121-109=12m，渠道及建筑物依據(jù)干地施工的原則，渠道地下水位需降至114m、建筑物地下水位需降至108.50m方能滿足干地施工要求。因現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況可能發(fā)生變化，渠道井深確定為28～36m考慮、建筑物井深按32～41m。

當(dāng)確定了各施工單元基坑涌水量、各施工單元單井實(shí)際出水量（見表2）及各施工單元降水井?dāng)?shù)量（見表2），則井間距D為:D=L/n，詳情見表（見表2）。

3 抽水費(fèi)用對(duì)比分析

表2 基坑施工單元降水單井?dāng)?shù)量級(jí)井間距成果表

本工程水泵運(yùn)行期平均約10個(gè)月，約合304.10d，另根據(jù)降排水方案二知，175QJ（R）15-39/3水泵共236臺(tái)，175QJ（R）10-40/2.2水泵共184臺(tái)。方案一配備200JQ40-39/3水泵320臺(tái)。

根據(jù)《水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額》,采用內(nèi)插法計(jì)算出水泵臺(tái)時(shí)費(fèi)見表3。

表3 水泵臺(tái)時(shí)費(fèi)用表

根據(jù)河南省《建筑工程預(yù)算定額》2006年版和表3，管井降水套天費(fèi)用分別為:配備2.20kW潛水泵降水井抽水費(fèi)為68.55元/套天，配備3kW潛水泵降水井抽水費(fèi)為283.54元/套天，配備7.50kW潛水泵降水井抽水費(fèi)為366.83元/套天。

故方案一比方案二多投入的降排水費(fèi)用為:

△M=（366.83元 /套天×320-268.55元 /套天×184-283.54元/套天×236）×10×30.41天=321422元。

4 結(jié)語

根據(jù)實(shí)際工程進(jìn)行渠道降排水方案設(shè)計(jì)，并分析其降排水費(fèi)用，結(jié)果表明采用滿足施工要求的小型號(hào)水泵較大型號(hào)水泵更能節(jié)省降排水費(fèi)用。

[1]陽玲.地鐵車站降排水施工技術(shù)[J].市政技術(shù)2005，23（2）:102-103．

[2]唐健.淺析深基坑工程支護(hù)及降水施工技術(shù)[J].城市建設(shè)，2010，（27）:244-245．

[3]雷振華．深基坑工程降水技術(shù)淺析[J]．隧道建設(shè)．2006，26（4）:10-12．