泵站工程基坑深井井管設計與施工
南水北調工程是緩解中國北方水資源嚴重短缺局面的重大戰略性工程。東線工程作為三條調水線路之一，位于第三階梯東部，因地勢低需逐級抽提江水北送。東線一期工程共新建21座泵站，增加抽水能力2750m3/s。筆者有幸參與了其中3座泵站工程（寶應站、淮安四站、金湖站）的全過程施工，而深基坑工程貫穿泵站主體施工全過程，其安全性和重要性對泵站工程來說是至關重要的。地下水位降低效果的好壞，是直接影響工程能否正常進行施工的關鍵。
下面就南水北調東線期工程淮安四站工程泵站基坑降水的實例談談基坑深井井管降水設計和施工。
一、工程概述
淮安四站工程位于江蘇省淮安市楚州區三堡鄉境內里運河與灌溉總渠交匯處，設計流量100m3/s。泵站站身為堤身式，選用葉輪直徑3.0m全調節立式軸流泵4臺(包括備機1臺)，配套同步電機功率2500kw，葉輪中心安裝高程0.8m。泵站采用肘形流道進水，平直管出水，快速閘門斷流。
二、泵站地基地質資料
淮安四站工程站區地形平坦，溝渠成網，地面高程在▽8.0米左右,站址附近大多為農田。場地區地下水類型為松散巖類孔隙水。④1層為少粘性土，④2、④3層為砂土，透水、富水，滲透系數k= 1.4～3.5×10-4cm/s，弱～中等透水性，上覆的②5層極微透水性的粉質粘土構成相對的隔水頂板，下伏的⑤層極微透水性的粉質粘土構成相對的隔水底板，使④1、④2、④3層共同組成場地下部承壓含水層。
擬建泵站底板底面高程-5.70～-6.40m，基本位于②6層上。②6層為粉質粘土、重粉質壤土可塑，中壓縮性，力學強度較高，都可作為泵站基礎的良好天然地基。其下的④1、④2、④3諸層砂性土密實，⑤層粘性土硬塑，中偏低壓縮性，力學強度較高～高，為泵站基礎良好的下臥層。而④3層中局部有呈透鏡體狀展布的④3′層粘性土，該層土質偏軟，力學強度相對較低，但該層土埋藏較深，不會對其造成不利影響。
基坑開挖后②6層粘性土所剩很薄，其下伏的④1、④2、④3層組成的下部承壓含水層，承壓水頭高達11.5m，其上隔水頂板厚度約2.5～5.2m，薄處可能僅幾十厘米，基坑開挖時會導致基坑底部承壓水突涌，且閘塘基坑開挖低高程在▽-6.5m，為確保站身底板順利安全施工，必須降低地下承壓水位。
清污機橋底板底高程-0.70m，位于②3’層粉質粘土上，該處承壓水頭達14.4m，其上隔水頂板厚度約7.3m，基坑開挖時坑底抗滲流穩定處于臨界狀態，有可能會導致基坑底部承壓水突涌，為確保底板順利安全施工，也必須降低地下水位。
三、深井井管群設計與計算
根據地質資料可知，基坑底部地下水為承壓水，擬采用深井井管群形成封閉圈來抽排地下承壓水，以控制地下水水位。初步布設18口深井井管，井距20m左右，管井采用外徑φ360mm，內徑φ300mm的鋼筋砼井管，井管每節4m長。具體布設為： 站身基坑周圍布設14口，清污機橋四周布設4口。井位布設詳見下圖。
3.1泵站處深井井管降水校核驗算
根據地質資料和管井設置，參考《基礎滲水及人工降低地下水位的水文地質計算》，按有承壓水的不完整型深井進行降水計算。
泵站基坑開挖土面深高程為▽-6.5m，考慮基坑內地下水位控制在開挖面以下0.5m的基本要求，需將地下水降至▽-7.0m以下方能滿足底板施工要求。泵站四周布設14口管井，包圍的基坑面積為80m×72m。管井埋設深度為32m（計八節井管），井底高程設計為▽-24.0m，水泵放置高程為深井▽-17.0m，八節井管上部四節為不透水井管，下部四節均為濾水管。
3.1.1每一眼深井的排水容量的計算
式中：q，---- 每一眼井的排水容量（m3/d)
k ---- 儲水層的滲透系數（m/d）
m ---- 儲水層的厚度（m）
s ---- 地下水在各深井中降低的深度（m）
r ---- 抽水時水位出逸坡降影響圈的半徑（m），r=3000s
r0---- 排水裝置假想半徑（m），r0=η×（l+b）/4
η的數值可根據b/l的比值查下表
rc---- 深井半徑（m）
n ---- 深井數目（口）
l ----深井進水段長度（m）
β=n/ξ0
h-=l/m
δ---- 根據h-由下表中查得
n=
，當n=14計算可得2.64，常用的數值θ見下表。其它參數見下圖。
根據工程地質勘察綜合成果建議值表（泵站），可得滲透系數：
k=3.5×10-4cm/s=0.3024m/d
承壓水頭：▽11.5m
影響半徑：r=3000s=160m，而深井至河邊的平均距離根據地形圖量測為130m，所以取小值r=130m.
假象半徑：r0=η×（l+b）/4=1.18×（80+72）/4=44.8m
深井水位高程：▽-17.0m
深井水位降深：s=11.5+17.0=28.5m
儲水層厚度：m=32-7.2=24.8m
l ----深井進水段長度 l=24-17=7m
δ----由h-查表
h-=l/m=7.0/24.8=0.28， 查表δ=4.3
=14.14
n==17.01
β=n/ξ0=17.01/14.14=1.20
則=43.06m3/d
3.1.2排水地段中心點處水位降低的高程
h0：排水地段中心處降低后的地下水位高度m
h：地下水位未降低前至不透水層的深度m
其余參數與（一）相同，在此h=43.5m，
可計算出h0=22.21m
則中心處地下水位降低后的高程為-32+22.21=-9.79m
▽-9.79＜▽-7.0 滿足地下水水位控制要求。
3.1.3每口井的排水容量q，與聚水容量f的比較 ，滿足q，<f
f
式中 ：f ---- 深井的聚水容量 （m3/d）
l ---- 深井進水段長度 （m）（l=7m）
vφ----容許滲入速度 （m/d）
滿足每口井的排水容量q，≤聚水容量f的條件。
3.1.4深井井管群總排水容量
根據上述計算，泵站基坑布設14口深井，井底高程為▽-24.0m，水泵放置▽-17.0m處，基坑中心處的降水后地下水位為▽-9.79滿足施工對降低地下水的要求。
3.2清污機橋深井井管降水校核驗算
采用同樣方法，校核清污機橋周圍的降水，清污機橋基坑開挖土面深高程為▽-1.3m，需將地下水降至▽-1.8m以下方能滿足底板施工要求。考慮布設4口井，包圍的基坑面積為36m×17m。管井埋設深度為24m（計六節井管），井底高程設計為▽-16.0m，水泵放置高程為深井▽-13.0m，六節井管上部四節為不透水井管，下部兩節均為濾水管。清污機橋基坑處土的滲透系數為k=2.2×10-4cm/s。
微電腦便攜式濁度測定儀，操作簡便，測量精度高
四氣路大氣采樣器是一種對有害氣體進行平行樣采集的常規儀器
星火灌裝機的質量前茅
嚴環保檢查開始，包裝印刷企業，我太難了
法蘭盤的作用和設計以及鑄造和密封
泵站工程基坑深井井管設計與施工
淺談二手濃縮蒸發器安全操作要點
美國進口霍尼韋爾honeywell執行器的優勢
空調木托報價
集中供熱網預制直埋保溫管品種分類
高精度磨床服務大中型工件,做高精度部件
探索大鼠成骨細胞的奇妙世界
未來10年景氣度維持 環保產業2018“錢景”預測
受生物啟發的液體柵極過濾膜能夠防止污垢積累
平板磁力攪拌器是目前同類產品中質優價廉的產品
車銑復合的操作規程和日常保養
箱式電阻爐的結構分析
創意咖啡杯用膠解決方案-聚力推薦無氣味可耐高溫環氧膠強度高韌性好
德國IFM易福門位移傳感器其電刷移動時電阻以匝電阻為階梯而變化
工業蠕動泵常見的故障都是什么原因引起的
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一、工程概述
淮安四站工程位于江蘇省淮安市楚州區三堡鄉境內里運河與灌溉總渠交匯處，設計流量100m3/s。泵站站身為堤身式，選用葉輪直徑3.0m全調節立式軸流泵4臺(包括備機1臺)，配套同步電機功率2500kw，葉輪中心安裝高程0.8m。泵站采用肘形流道進水，平直管出水，快速閘門斷流。
二、泵站地基地質資料
淮安四站工程站區地形平坦，溝渠成網，地面高程在▽8.0米左右,站址附近大多為農田。場地區地下水類型為松散巖類孔隙水。④1層為少粘性土，④2、④3層為砂土，透水、富水，滲透系數k= 1.4～3.5×10-4cm/s，弱～中等透水性，上覆的②5層極微透水性的粉質粘土構成相對的隔水頂板，下伏的⑤層極微透水性的粉質粘土構成相對的隔水底板，使④1、④2、④3層共同組成場地下部承壓含水層。
擬建泵站底板底面高程-5.70～-6.40m，基本位于②6層上。②6層為粉質粘土、重粉質壤土可塑，中壓縮性，力學強度較高，都可作為泵站基礎的良好天然地基。其下的④1、④2、④3諸層砂性土密實，⑤層粘性土硬塑，中偏低壓縮性，力學強度較高～高，為泵站基礎良好的下臥層。而④3層中局部有呈透鏡體狀展布的④3′層粘性土，該層土質偏軟，力學強度相對較低，但該層土埋藏較深，不會對其造成不利影響。
基坑開挖后②6層粘性土所剩很薄，其下伏的④1、④2、④3層組成的下部承壓含水層，承壓水頭高達11.5m，其上隔水頂板厚度約2.5～5.2m，薄處可能僅幾十厘米，基坑開挖時會導致基坑底部承壓水突涌，且閘塘基坑開挖低高程在▽-6.5m，為確保站身底板順利安全施工，必須降低地下承壓水位。
清污機橋底板底高程-0.70m，位于②3’層粉質粘土上，該處承壓水頭達14.4m，其上隔水頂板厚度約7.3m，基坑開挖時坑底抗滲流穩定處于臨界狀態，有可能會導致基坑底部承壓水突涌，為確保底板順利安全施工，也必須降低地下水位。
三、深井井管群設計與計算
根據地質資料可知，基坑底部地下水為承壓水，擬采用深井井管群形成封閉圈來抽排地下承壓水，以控制地下水水位。初步布設18口深井井管，井距20m左右，管井采用外徑φ360mm，內徑φ300mm的鋼筋砼井管，井管每節4m長。具體布設為： 站身基坑周圍布設14口，清污機橋四周布設4口。井位布設詳見下圖。
3.1泵站處深井井管降水校核驗算
根據地質資料和管井設置，參考《基礎滲水及人工降低地下水位的水文地質計算》，按有承壓水的不完整型深井進行降水計算。
泵站基坑開挖土面深高程為▽-6.5m，考慮基坑內地下水位控制在開挖面以下0.5m的基本要求，需將地下水降至▽-7.0m以下方能滿足底板施工要求。泵站四周布設14口管井，包圍的基坑面積為80m×72m。管井埋設深度為32m（計八節井管），井底高程設計為▽-24.0m，水泵放置高程為深井▽-17.0m，八節井管上部四節為不透水井管，下部四節均為濾水管。
3.1.1每一眼深井的排水容量的計算
式中：q，---- 每一眼井的排水容量（m3/d)
k ---- 儲水層的滲透系數（m/d）
m ---- 儲水層的厚度（m）
s ---- 地下水在各深井中降低的深度（m）
r ---- 抽水時水位出逸坡降影響圈的半徑（m），r=3000s
r0---- 排水裝置假想半徑（m），r0=η×（l+b）/4
η的數值可根據b/l的比值查下表
rc---- 深井半徑（m）
n ---- 深井數目（口）
l ----深井進水段長度（m）
β=n/ξ0
h-=l/m
δ---- 根據h-由下表中查得
n=
，當n=14計算可得2.64，常用的數值θ見下表。其它參數見下圖。
根據工程地質勘察綜合成果建議值表（泵站），可得滲透系數：
k=3.5×10-4cm/s=0.3024m/d
承壓水頭：▽11.5m
影響半徑：r=3000s=160m，而深井至河邊的平均距離根據地形圖量測為130m，所以取小值r=130m.
假象半徑：r0=η×（l+b）/4=1.18×（80+72）/4=44.8m
深井水位高程：▽-17.0m
深井水位降深：s=11.5+17.0=28.5m
儲水層厚度：m=32-7.2=24.8m
l ----深井進水段長度 l=24-17=7m
δ----由h-查表
h-=l/m=7.0/24.8=0.28， 查表δ=4.3
=14.14
n==17.01
β=n/ξ0=17.01/14.14=1.20
則=43.06m3/d
3.1.2排水地段中心點處水位降低的高程
h0：排水地段中心處降低后的地下水位高度m
h：地下水位未降低前至不透水層的深度m
其余參數與（一）相同，在此h=43.5m，
可計算出h0=22.21m
則中心處地下水位降低后的高程為-32+22.21=-9.79m
▽-9.79＜▽-7.0 滿足地下水水位控制要求。
3.1.3每口井的排水容量q，與聚水容量f的比較 ，滿足q，<f
f
式中 ：f ---- 深井的聚水容量 （m3/d）
l ---- 深井進水段長度 （m）（l=7m）
vφ----容許滲入速度 （m/d）
滿足每口井的排水容量q，≤聚水容量f的條件。
3.1.4深井井管群總排水容量
根據上述計算，泵站基坑布設14口深井，井底高程為▽-24.0m，水泵放置▽-17.0m處，基坑中心處的降水后地下水位為▽-9.79滿足施工對降低地下水的要求。
3.2清污機橋深井井管降水校核驗算
采用同樣方法，校核清污機橋周圍的降水，清污機橋基坑開挖土面深高程為▽-1.3m，需將地下水降至▽-1.8m以下方能滿足底板施工要求。考慮布設4口井，包圍的基坑面積為36m×17m。管井埋設深度為24m（計六節井管），井底高程設計為▽-16.0m，水泵放置高程為深井▽-13.0m，六節井管上部四節為不透水井管，下部兩節均為濾水管。清污機橋基坑處土的滲透系數為k=2.2×10-4cm/s。
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