旋流池井点降水设计与施工(三)

 
 沉井下沉至-13m左右时，在不同界质交接面存在部分层间滞水，单纯依靠管井降水无法完全疏干，当该面土层被揭露后，在滞水处由于流水带走砂土引起小范围沉井刃脚下出现局部有小细流现象，造成沉井内积水较多，影响沉井开挖下沉。为此我们果断采取如下措施应对：
 1、在旋流沉淀池及旋流池泵房几何中心位置补打两口深井，采用φ400mm无砂渗管，沉井下沉过程中边挖土方边降水，以保证沉井顺利下沉。
 2、井排辅之以明排水，即在沉井内部开挖明沟，将水流引向沉井内的无砂渗管，采用潜水泵排出，以此保证降水效果。深井降水与明降水示意图如图4所示：

 通过以上措施，基本满足了沉井下沉的需要。沉井在下沉过程中并未出现明显的涌砂现象，沉井顺利下沉到位，达到了设计要求，满足业主使用需要。
 2.5.3降水对周边环境的影响
 因井点降水中前期有大量细颗粒被带走，同时旋流池泵房沉井与C轴很近，仅1.5m，我们虽采取了对C列6、7、8线基础进行加固处理，但由于流砂的原因，该区域土体在抽水中下陷不可避免，基础、脚手架下沉也不可避免。通过沉降观测，C列6、7、8线基础下沉2～4cm，6～8线靠C列5m平台也出现平台及脚手架下沉现象，为保证使用阶段的设备运行安全，还必须对该区域土体进行加固处理。为此我们采取以下措施：
 2.5.3.1考虑到沉井外围打降水井时，有效抽水深度为25m左右，打井过程中-8.00m左右已发现流砂层，为避免5m平台下区域土体继续下陷，同时预防主电室土体下陷，对此区域重点部位考虑采取旋喷桩方式对其地基进行加固。旋喷桩采用单管法加固，旋喷成桩直径600mm，间距1000mm，双排交错布置。加固的深度为：自标高-2.00m处起，至-17.00m处为止，深15m。加固范围见图5：
     
 2.5.3.2从理论上来讲，旋喷桩这种复合地基的处理手段是可以起到密实土体，防止土体继续下沉的作用，具体实施过程中我们也编制了相应的专项施工方案，力求处理到位，达到预期效果。
 2.5.4降排水维持阶段
随着沉井的下沉到位，降排水工作进入维持阶段，降水工作仍需持续进行，在封底及底板混凝土未达设计强度之前，保证地下水位不超过刃脚底面。
 2.5.5降水监测与管理
 在降排水进行过程中，为查明场区地下水位动态变化，及时了解排水效果，对管井进行长期观测，同时，采用测量绳每天测量水位深度。在加强监测的同时，及时对监测资料整理分析，即在降水过程中实行动态管理和施工，发现问题及时解决。
 2.5.6降水效果
 在降排水中前期，因流砂较多，水质较浑浊，中后期，采用特制冲压凸面开缝钢管后，出水一直很清，未出现明显涌砂现象。从实际情况看，降水效果良好，沉井下沉顺利。
 3、总结
 本降水工程降水深度深、降水历时长且地质条件与地勘资料不符，经过工程实践，主要有以下几点体会：
3.1沉井下沉施工本是个动态的过程，由于工期较紧，本工程旋流沉淀池沉井与旋流池泵房需要同时施工，而两个沉井相距仅1.2m，距主厂房承台基础也仅1.5m。两个沉井施工相互影响，同时又影响周边建筑物，无疑加大了沉井施工中的难度及风险，对降水质量也提出了很高的要求。由于流砂层对于沉井法施工来说风险很大，在穿过流砂层时，沉井的偏位、歪斜、管涌流砂是其最不利的因素之一，如不提前预防，对沉井的施工将造成不可预计的损失。在施工初期，我们虽预料到了同时施工的风险，也采取了很多措施来预控，但由于地勘资料与实际不一致，没有标明-8.00标高下是流砂层，造成我们在前期降水设计及施工中对于降水井的选型上出现一些偏差。好在我们及时进行了修正。
 3.2应重视成井质量，合理安排施工计划，确保井点施工与降水工作的连续性。管井施工应严格控制成井质量和回填滤料质量，同时井点施工完毕后应尽快投入使用，搁置时间过长，易引起泥皮凝结，大大影响井点出水量。
 3.3降水工作应持续不间断的进行，同时应加强观测，一旦发现水流含沙量过大应及早采取措施控制，以免影响附近建筑物。降水过程漫长且枯燥，工人容易有麻痹思想，以为降水工作简单无关紧要，为此我们要加强检查，加强对工人的责任心教育，强调降水工作对沉井法施工至关重要的影响。同时加强观测，每天检测水位高度及含沙量，在降水过程中实行动态管理和施工，发现问题及时解决。
 3.4根据场区实际土质情况合理选择管井类型。降水施工前期，我们没有预见到流砂量会如此众多，桩基施工对降水影响如此大，仅考虑到土体渗透系数较小，为增大渗流量同时节省成本，采用无砂渗管管井。实际降水施工过程中，采用无砂渗管管井效果较差，未达到预期效果，虽然做了如水泵下先放草垫等预防措施，仍多次出现水泵被流砂淹没、管井泥沙淤积严重的情况，造成多个管井报废。我们针对实际土质，果断转换管井类型，采用特制冲压凸面开缝钢管管井，经实践证明，特制冲压凸面开缝钢管管井降水效果良好，且降水中后期，无大量细颗粒被带走，水内含沙量控制在小于十万分之一（质量比），满足降水需要。
 3.5由于场地土体渗透系数小，且不同土质交接面存在部分层间滞水，单纯采用管井降水无法完全疏干。本工程采用井排辅之以明排水，以此保证降水效果,效果良好，既大大加快了粉质粘土层的降水速度，又有效解决了层间滞水的排放问题。
 3.6由于管井降水深度有要求，土体振动对管井会产生淤积问题，故降水井的施工应在周围桩基础施工完成后进行。本工程进度要求不允许这样做，则一开始就应选择特制冲压凸面开缝钢管管井降水。
 总而言之，人工降低地下水方法很多，每种方法都有适用条件及优缺点。由于地层的非均匀性、复杂性，降水设计往往与实施情况有较大出入，应在降水实施过程中加强监测与管理，采用信息化施工，根据实际情况，采用一种或多种方法，达到降水的目的。本工程的实践经验证明特制冲压凸面开缝钢管管井在流砂、淤泥较多的地质情况下降水较好，值得推广，为以后类似工程提供了借鉴经验。

参考文献：
1、深基坑支护工程技术，黄强主编，北京：中国建材工业出版社
2、黄士骠主编，工程地质手册，北京：中国建筑工业出版社，1992

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