刘 刚

(滁州市公路勘测设计院，安徽滁州 239000)

1 桥梁概况

轮泊路一桥位于明光市泊岗乡Y012线轮泊路K1+500处，桥梁上部结构采用1×10 m现浇钢筋混凝土简支矩形板，下部结构为重力式U形台配扩大基础，桥梁全长20 m。桥台位于河道范围内，基坑底面开挖平面尺寸拟定为22 m×12 m，开挖深度5 m。

2 地层渗透性

拟建场地位于明光市北部、淮河右岸的河漫滩上，表层为素填土，其下为第四系全新统冲积物、洪积物组成的粘性土和砂，底部为闪长岩，水平层理发育。桥位地质勘探时测得静止地下水位埋深1.50 m～1.60 m，地下水位高，地下水主要为赋存于下部②层粉细砂、④层中细砂中的承压水。

场地内①层为素填土，③层为亚粘土，土质不均，渗透性一般较差;②层为粉细砂，④层为中细砂，渗透性较强。表1为各层土体的渗透性指标。

表1 土体渗透性评价

3 基坑降水方案选择

本项目扩大基础的持力层为③层亚粘土，基坑开挖深度5 m。为保证施工安全，在基坑开挖时需降低②层粉细砂层的水位。

基于以上情况，如果用明排法降水，②层粉砂层会滑塌，无法进行基础施工;采用钢板桩围堰则工序较为繁琐，施工周期长，造价高，进度慢。综合考虑施工的可行性，经过经济技术比较，决定在桥梁扩大基础基坑开挖时采用轻型井点降水法。

4 轻型井点设计计算分析

轻型井点降水法是利用真空抽吸作用连续抽水，使地下水位降低至基坑底以下，并在基坑开挖过程中进行不间断抽水，使基础在无水状态下进行施工。轻型井点降水法可使边坡得到稳定，有效防止流砂、管涌现象的发生，有利于机械化施工，保证工程质量与安全。

4.1 确定井点系统的布置方式

布置井点系统，与基坑平面形状与大小、土质、地下水位高低与流向、降水深度等要求有关。

1)平面布置。

井点系统的平面应结合基坑平面形状和降水深度进行布置。本项目为矩形基坑，面积约660 m2，经过分析，应采用环状井点系统。井点距基坑边距离为1 m，管路长31.2 m，宽21.2 m。

2)高程布置。

井点管埋深按下式计算:

其中，HA为井点水泵轴至井点滤管底深度，m;h1为井点水泵轴至未降水前的地下水位高度，取0.4 m;h2为原地下水位至基坑底面高度，取3.4 m;r为基坑底中心至井管的水平距离，取10.6 m;i为地下水降落坡度，取1/10;Δs为降水后地下水位距基坑底面的安全深度，取0.5 m;l为滤管长度，取1.2 m。

经计算得HA=6.56 m，取HA=6.6 m，井点管采用38 mm直径，并备有配套抽水设备(见图1)。

4.2 计算参数

1)涌水量计算。

本项目扩大基础的持力层为③层亚粘土(微透水)，含水层为②层粉细砂层，因此，井点系统可视为无压完整井。涌水量计算方法如下:

a.基坑涌水量Q按下式计算(基坑靠近河岸):

其中，Q为基坑总涌水量，m3/d;K为土的渗透系数，粉细砂层取K=4.0 m/d;H为潜水含水层厚度，取3.2 m;S为基坑水位降深，取3.9 m;R为抽水影响半径，计算得 R=27.208 m;x0为基坑假想半径，F为环状井点系统所包围的面积，计算得x0=14.51 m。经计算得Q=195.1 m3/d。

图1 井管示意图（单位：m）

b.单井出水量q按下式计算:

其中，q为单井出水量，m3/d;d为滤管直径，取0.038 m;l为滤管长度，取l=1.2 m。

经计算得q=14.78 m3/d。

其中，L为井点降水管路周长，计算得D=7.2 m。

结合井点降水管路系统平面布置情况，最后确定井点管数量为17根，设置见图2。

图2 井点降水管路系统

5 轻型井点的施工

1)设备准备。

a.井点管及滤管。

采用直径38 mm的钢管，下端为滤管(钻有φ10 mm梅花形孔)。

b.集水总管、连接管及排水管。

连接管用塑料透明管，直径38 mm，顶部装铸铁头。集水总管用直径100 mm钢管带接头。排水管用直径200 mm的钢管。

c.抽水机组。

采用φ50型射流泵轻型井点设备。

2)施工工艺。

a.井点管埋设和井管安装。

采用回旋式或冲击式钻机成孔，孔径约为300 mm，井深比设计值深50 cm;用0.6 m3水泵或空压机洗井;安装井点管后再分别填入粒径5 mm～30 mm石子及2 mm～4 mm粒径粗砂，上部1 m用粘土密封。

b.井点管连接与试抽。

总管铺设在井点管以外50 cm处，集水总管间用法兰连接，并要求密封完好，防止漏气。连接完毕后，连通抽水设备，进行试抽水，检查是否漏气、堵塞，出水是否正常。如正常即可投入使用。

c.井点运转与监测。

井点不断抽水3 d～5 d后水位基本稳定。同时对降水区域内的建筑物进行观测，若发现水平位移或沉陷过大，要及时采取防护措施。

d.井点拆除。

构造物施工结束且回填土方后，即可拆除井点系统。可用杠杆式起重机或倒链拔出井点管，其孔洞用砂或土堵塞密实。

6 结语

在淮河流域，有大量含有细砂和粉砂的土层，在桥梁基础基坑开挖施工中采用轻型井点降水，降水效果良好，相对于明排法或钢板桩围堰施工方案，既安全又降低了工程费用，而且可以大大加快施工进度。

［1］JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准(桥涵)［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［3］钱七虎，方鸿琪，张在明，等.岩土工程师手册［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［4］向中富，邹毅松，杨寿忠.新编桥梁施工工程师手册［M］.北京:人民交通出版社，2011.

［5］周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［6］《工程地质手册》编委会.工程地质手册［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2007.