平原水工建筑物施工降水

　　1施工降水的重要性
　　水工建筑物多建在河床上或水资源较丰实的地方，地下水位偏高，一般均需采取人工降低地下水位的措施。
　　1.1降低土方开挖成本
　　水中或含水量饱和的土方开挖均存在着边坡不稳或被迫加大开挖边坡，造成运输困难、道路泥泞，加大弃料难度等；人工降低地下水后，无论从开挖量上还是从开挖难度上均可大大降低土方开挖成本。
　　1.2保证干场作业，确保工程质量
　　干场作业是混凝土工程（包括砌石）的先决条件，只有干场作业才能确保基础和平面尺寸及高程准确无误，基础原状土不受扰动，也为后续混凝土及其他工程施工提供保障与可能。而干场作业，离不开施工降水。因而水工建筑物施工最重要的是首先要做好施工降水。没有良好的降水，施工质量无法保证。
　　1.3施工降水直接影响工程进度
　　没有良好的降水，混凝土浇筑运输系统布置十分困难，许多常规的施工方法难以实施，将被迫采取费时费工的方法。因而施工降水直接影响着工程进度。
　　尽管施工降水需一定投入，但可带来开挖成本的降低，混凝土施工成本的降低。衡水电厂穿滏阳河底管线工程，由于承建方未采用降水措施，塌方严重，局部开挖3次才完成，有水段管线，管道安装和河外无水段安装在同等人力设备情况下相差4~5倍，教训相当深刻，因而施工降水直接影响着工程的质量、进度和效益。
　　2施工降水采用的主要方法及适用范围
　　施工降水的方法较多，主要有：明排、截流沟、防渗墙、轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井进点及深井泵，明排、截流沟多用于渗透系数较大的项目。防渗墙用于受场地限制目前我省多采用管井法，个别工程采用了真空吸水。
　　各种降低地下水位的深度，设备条件及经济比较而定。喷射井点、电渗井点、深井泵在我省水利工程施工中工程施工中采用还比较少。
　　理论上讲：轻型井点一般适用于渗透系数不小于0.1m/昼夜的土层中，降低地下水位，对一层轻型井点为3~6m。管井就是沿基坑一定距离设置一个管井，每个管井单独设置一个水泵不断抽水降低地下水，管井施工适合于渗透系数较大（K=20~200m/昼夜），地下水量大的土层中。
　　可以看出，轻型井点与管井法的采用主要应考虑土层的渗透系数是否合适，技术是否可行。在具体施工中，河北省东部平原地区渗透系数多在0.1~1.5m/昼夜，理应采用轻型井点，但实际上多采用管井法，也取得了较好的降水效果。近几年在浪淀枢纽、邯郸热电厂取水口、邯郸热水电沉淀池工程均采用深井法，均达到降水要求。之所以选用管井法原因是：
　　（1）管井法合理布置也能达到降水效果；
　　（2）管井法施工简单，不用专用工具，用4-5天就可完成排水井布置，相反，轻型井点需一次性投资专用设备；
　　（3）水利工程工期偏紧，土方开挖与施工排水同时进行，管井法多布置基坑外，轻型井点需挖一定土方，管井法容易控制基坑边坡，防止塌方，且减少土方开挖难度。
　　（4）管井法一劳永逸，不需在闸底板、消力池处分别布置；
　　（5）管井法对土方开挖及混凝土施工影响较小，而轻型井点则有一定影响。
　　3排水方案设计
　　一般排水方案设计采用水利水电施工设计手册的假设理想园方案。
　　（1）基坑当量半径x0=F/元
　　F为井管包围面积
　　（2）含水层深度H0
　　H0=K1(S0+L)
　　S0指井内水位降低深度，L指滤管长，K为系数
　　（3）抽水半径影响
　　
　　R=1.95SH0K
　　
　　K为渗透系数，S指需降水深度
　　（4）计算单井涌水量及总量
　　（5）校核基坑中心水位下降深度
　　
　　S=H0-
　　
　　
　　假设理想园方案计算方法有一定缺陷，缺陷就出在假设上。建筑物结构形式多种多样，如条形建筑工程（倒虹吸）明显无法假设成理想园；同时降水最深的部位也不是假设园圆心；再者假设理想园方案井深一样，不利于具体布井方案。为此建议在渗透系数较小的情况下（如K>2m1昼夜）采用管井法谨慎使用以上计算公式。特别是在井深上更不易生搬硬套。
　　从近几年实践经验效果看，假设理想园方案过与保守，实际上在河北省平原水工建筑物排水只用假设理想园方案一半井深和井数就可达到理想的降水效果。排水设计还应注意以下内容：
　　（1）有无明水影响基坑，在有明水位置设置截水槽。
　　（2）一般工程井深、井距、井位的确定和布置
　　井深布置：开挖深度4m以内，以10～15井深为好；开挖深度6m以内，以15～20m井深为好，但井深不能超过不透水层，不求井深一致，降水深部位可适当加深。
　　井距布置：布置在平坦部位（河岸或河槽）；尽可能离基坑近些，间距15ｍ左右。可布置在干砌石或浆砌石上，在均匀布置基础上开挖深度较大部位加密。
　　4排水方案
　　在排水方案设计完成后，方案实施包括成井与排水。
　　（1）管井法成井多采用农用井成井工艺，钻机成孔，下无砂混凝土管，但在具体施工中应注意：①管井完成后立即投入洗井，连续不断24小时抽水洗井以确保混凝土井管周围泥浆洗净，以防淤井；②成井时泥浆不易太稠，以免难以洗井，同时带来周围回填料的困难；③井管接头要用麻布封闭，井管周围要用双层尼龙布包裹，确保地基安全和延长井的寿命；④钻井时要设专人负责，对小时进尺认真观注，若进尺突然加快（如每小时5m）说明有透水层，若进尺慢要考虑有隔水层，要及时地调整井深（甚至井距）。
　　（2）抽水
　　抽水一般采用潜水泵，通过抽水试验选用合适的泵型，但由于井深不同，地质结构不同，在具体抽水中多发生“不够抽”的现象，且容易发生烧泵等问题，具体实施中可采用回水管，在出水管出井部位设置三通，加回水阀通过阀门控制回水流量，以确保水够抽又能抽完，达到不断地实施排水；另外在抽水过程中还应注意：①洗井后仍抽浑水（含泥沙）或在抽水中突然由清变混，发生这种现象，一般来说有成井的失败或井已坏的可能，要坚决果断地予以封井，并采取必要的补救措施；②抽水过程中要加强临近建筑物的观测及在建建筑物的观测，密切注意高程的变化，在高程出现有一定沉降后，要封井或抬高泵位的措施，直到对建筑物无影响为止；③排水设计一定要考虑对邻近建筑物的影响，特别是加固工程。如邯郸热电厂施工时降水就造成邻近学校的地面沉降、房屋裂缝，带来了严重的话题纠纷和社会问题。同时要考虑降水对正在施工的建筑物的影响；施工安排应合理，先底部，后上部，在建筑物进行到闸墩浇筑后，应停止临近闸墩部位管井的使用。
　　5、结束语。施工降水对水工建筑物施工有着十分重要的作用。施工降水费用在整个工程中占有相当的比例，施工降水方案一定要根据工程特点、地形特点合理布置，具体实施过程更要考虑周全，灵活调整。