浅谈辽河石佛寺水库枢纽一期工程泄洪闸基坑降水

高婧 郝延峰

【摘 要】石佛寺水库是辽河干流上唯一的一座大型控制性水利工程，水库枢纽为二等工程，水工建筑物有拦河主坝及泄洪闸。坝址左岸位于沈阳市新城子区黄家乡，右岸位于法库县依牛堡乡。本文主要对石佛寺水库枢纽一期工程泄洪闸基坑降水施工布置、施工资源配备、施工方法及质量控制进行了分析，旨在为类似工程建设提供参考和借鉴作用。

【关键词】泄洪闸 基坑 降水

1工程概述

泄洪闸闸址部位为中细砂基础，非汛期地下水位平均高程41.5m左右，右侧靠近河床处的基岩高程平均为26m，滩地处的基岩平均高程17m，闸址部位含水层厚度约16～25m，地下水丰富。泄洪闸建筑物最大开挖高程35.7m，为保证开挖及砼浇筑等施工干地作业，要求地下水位降至35.0m高程，由于基坑开挖范围大，其它方法降水很难奏效，本工程采用深层管井降水方案，降低地下水位。

2 施工资源配置

主要施工机械配备。施工机械设备配备如下：冲击钻CZ302台；汽车吊8t2台；潜水泵200JQA80×360台（其中备用10台）；离心泵10吋2台；离心泵IS150-125-2507台（备用1台）；变压器630KVA1台。主要施工人员配备。主要施工人员配备有：管理人员1人，技术负责人1人，测量工2人，钻工6人，水泵工20人，电工6人，电焊工4人，起重工2人，合计42人。

3 基础开挖施工分区与分期降水

根据施工进度安排，基础开挖采用分区分期施工，一期开挖一区（U0+54～D0+04.5）至设计高程、开挖二区～四区（D0+04.5～D0+173）基础至39.0m高程；二期继续开挖二区～四区基础至设计高程。根据类似已完工程的实际经验，初期排水困难，抽水量大，本工程初期排水采用以井群降水为主，集水井明排为辅的降水措施；施工期采用管井法进行经常性降水。

4 初期强排水

根据基础开挖计划安排及本工程基础渗透系数大等特点，初期排水以井群为主，排水沟集水井为辅的降水措施。泄洪闸初期强排水量约40万m3，采用集水井配合管井井群联合降水，每眼集水井配备一台6吋～10吋离心泵，集水井日排水量约5～6万m3，初期排水强排水进行4～5天，地下水位下降后，采用管井法進行经常性降水。

5 管井法降水

根据地质资料，泄洪闸基岩埋深16～25m，平均含水层厚度21m，地下含水丰富，通过对类似工程降水经验分析，本工程采用管井法进行经常性排水。降水井井底至不透水层，平均井深21m，降水井井径40cm，建筑物基坑开挖面积225×315m，根据开挖进度安排，为减少抽水量，分期进行降水。一期施工降低地下水位至38.0m高程，二期降低地下水位至35.0m高程。

5.1基坑涌水量计算

根据抽水试验资料，得地基平均渗透系数K=92.3m/d，抽水影响半径选用基坑至导流明渠的两倍距离：R=400m，按无压完全井公式计算：

基坑当量半径r0

（ 取1.18）

单井涌水量q 式中H——潜水层平均厚度21m；K——渗透系数92.3m/d；r——井管半径0.2m；SO——井内水位降深值。

①一期降低地下水位至38.0m，井内水位降深值s0=4m，按30眼井试算，单井涌水量为

校核基坑中心水位下降深度 即

经计算，一期30眼井同时抽水，单井涌水量1420m3/d。基坑中心的水位降深值3.5m，满足一期施工要求。

②二期地下水位降至35.0m，井内水位降深值s0=7m，按50眼试算，单井涌水量为 校核基坑中心水位下降深度即

经计算，二期50眼井同时抽水，单井涌水量1450m3/d，基坑中心水位降低6.5m，满足施工期间干地作业要求。

5.2降水井点布置

泄洪闸基坑内井线周长L=1080m，沿建筑物四周布置50眼降水井，平均井距 ，与导流明渠相临侧（桩号BA0+450轴线上）井距为17m；下游侧（桩号D0+175轴线上）井距21m；其它两侧井距为25m，考虑井群跨越主坝及翼墙，井群间距局部进行调整。井点沿建筑物边线外20～30m布置，降水井顶面高程42.0m，距开挖边坡保持3～5m安全距离，井底至不透水层。降水井井内安装深井潜水泵，井内水泵出水管路采用钢丝胶管，出井口采用管径为100mm钢管和PVC管，跨越围堰处采用胶管将水导入围堰外的排水沟内。出水管路沿地面敷设，跨越围堰处管路埋入堰顶以下50cm（胶管过堰顶外套铁管）。排水沟布置在上、下游、纵向围堰外侧距坡脚10m处，基坑内排水通过排水沟导入明渠内。排水沟底宽1.5m，沟深1.5m，边坡1：1.5，排水沟穿越道路处埋设涵管。

5.3泵型选择

根据计算结果，单井平均涌水量1450m3/d，按设计单井平均涌水量扩大20%选取水泵，降水井内安装200JQA80×3型深井潜水泵，其扬程为21～36m，相应流量95～65m3/h，运行中考虑20%备用量，共选60台。井管采用钢筋笼外包一层10#铁线及一层纱网，管径40cm，每节长4m，两节之间采用钢筋焊接。

5.4降水井施工

降水井直径60cm，采用冲击钻钻孔，施工程序为：井位放样→做井口、按护筒→钻机就位钻孔→吊放井管→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作。钻机钻孔前在井口埋设护筒，采用泥浆护壁，边冲孔边掏砂。成孔后，采用8t汽车吊吊装钢筋笼井管至井点内，上下节井管采用钢筋焊接牢固。井管安装完毕后，井管与井壁间回填中粗砂，井底回填50cm反滤料。

6施工用电

降水井点系统用电通过变压器输变电解决，施工中投入一台630KVA变压器，变压器墩放在围堰内，接引右岸依牛堡10KV线路端口，经变压器用电力电缆引至各井点分电柜，基坑内电缆采用地下敷设，潜水电泵电缆及接头绝缘可靠，并配备保护开关控制。

7 施工期监测

井点降水期间，为保证水泵正常运行，在每台水泵井口出水管处设置一压力表，并由专业水泵工通过压力表随时观察水泵运行状况；管井正常抽水规律为“先大后小、先混后清”，如不上水或水一直较混，及时进行检查纠正。管井抽水时，对基坑内已完工建筑物进行沉降观测，在建筑物上设置控制点，定期用仪器进行沉陷及位移观测。

8结语

通过对石佛寺水库枢纽一期工程泄洪闸基坑降水分析，该技术方案具有可操作性，切实可行，对于实际施工中的应用具有一定的借鉴意义。

作者简介：高婧（1978—），辽宁沈阳人，女（汉），专科，工程师，研究方向：水利工程；郝延峰（1978—），辽宁省沈阳人，男（满族），专科，工程师，研究方向：水利工程。