马湾船闸基坑降排水

基坑降排水施工方案江苏淮阴水利建设有限公司马湾船闸项目部2017年5月目录一、工程概况 (3)（一）工程标准及规模 (3)（二）自然条件 (3)1、气象 (3)2、水文 (4)3、工程地质 (5)4、水文地质 (8)5、特征水位与水位组合 (9)二、编制依据 (10)三、降水设计方案 (10)（一）船闸主体基坑施工降水 (11)（二）船闸非主体基坑施工降水......................... （三）明沟集水坑的运用. (12)四、降水井进度安排和投入的机械设备和人员 (14)五、施工质量保证措施 (15)基坑降排水方案一、工程概况（一）工程标准及规模：本标段为河南省沙河漯河至平顶山航运工程漯河港至北汝河口段马湾船闸施工标段，该船闸坐落在沙河拦河闸北侧，船闸中心线与拦河闸中心线平行，相距213米。

标段全长889米，该船闸设计最大船舶吨级为500t, 船闸尺度为120×18×3.5（m）（闸室有效长×口门宽×槛上水深，以下同）。

上、下游导航调顺段均为120m，主导航墙直线投影长度均取120m，辅导航墙直线投影长度分别为50m，引航道护坦均为50m，靠船段长均取240m。

船闸水工建筑物设计级别如下：上闸首、闸室、下闸首为2级水工建筑物；上下游导航墙、靠船墩、护坡为3级水工建筑物；临时工程为4级水工建筑物。

（二）自然条件1、气象1）、气温沙颍河流域处于北温带向亚热带过渡区，属大陆性气候区，流域内地形复杂，冷暖气团交会频繁，气候变化受季风及地形特征的影响，气候温暖，四季分明，冬春干旱少雨，夏季炎热多雨。

流域内多年平均气温为14.0℃～16℃。

极端最高气温为43.2℃，极端最低气温为-21℃。

2）降水多年平均降水量为749.2～845.2mm ，日最大降水量118.7mm （1970.8.17），年最大降水量1189.9mm（1979年），年最小降水量524.2mm（1978年）。

降雨由南向北逐渐递减，年内分配很不均匀，呈明显的季节性，丰枯变化显著，汛期6～9月降水量占全年的62%以上。

3）降雪多年平均降雪日数10.6d；多年平均降雪最多日数26d；多年平均降雪最少日数5d。

2、水文马湾船闸工程位于漯河市舞阳县马湾村区境内，是沙河漯河航道进入漯河境内的第二个通航梯级（自上而下分别是西陈枢纽、马湾船闸、漯河船闸），根据规划，该段航道是一条具有航运、引水灌溉和防洪等多功能的综合利用河道。

位于本段河道上的船闸工程其设计水位，既受排洪的影响又与正常蓄水水位密切相关，船闸设计水位应与水利部门批复的——洪水调度等水位相互协调。

根据水利部总[2006]419号文“关于沙颍河近期治理工程初步设计报告的批复”，沙颍河干流节制闸按20年一遇洪水位设计，50年一遇洪水位校核，下泄流量均为3000m3/s。

根据河南省水利勘测设计研究有限公司编制的《河南省沙颍河近期治理工程初步设计报告》（2006.12），马湾拦河闸20年一遇设计洪水位为闸上水位▽69.02，相应闸下水位▽67.47，过闸流量为3130m3/s；设计正常蓄水位▽65.92，相应蓄水量2000万m3，设计灌溉面积20万亩。

3、工程地质根据《沙河漯河至平顶山航运工程漯河港至北汝河口段航运工程马湾船闸施工图设计工程地质勘察报告》，项目区处于华北地台南部的华北坳陷区的一部分，属新华夏系第二沉降带，也是古老的小秦岭－嵩山东西向构造带没入地下的通许～太康隆起之东端和新华夏体系、豫中北西向构造带的复合部位。

依据《河南省地质构造体系图》，路线跨越及路线区附近发育的断裂主要为鲁山～漯河断裂，该断裂由鲁山－叶县－漯河－沈丘南延入安徽境内，长约250公里左右，断距1000～2000m，属纬向构造带，走向285°，倾向南，倾角60°左右，切穿第三系地层，具多期活动性，近期地震活动较弱。

且新生界覆盖层较厚。

因此，则认为此断裂带对工程无大的影响。

1）、地形、地貌本项目位于华北平原西南部即黄淮冲积平原的过渡地带，岩性、岩相较单一，地面高程62.0～72.0m。

总体而言，覆盖层由第四系冲洪积土层组成，下部更新统主要由黄河冲积扇边缘带的沉积物组成，上部全新统主要由淮河支流沙颍河近期沉积物组成，呈现出河谷地貌，河谷两岸局部有岗地，河谷两岸一般呈“U”型，局部呈“V”型。

2）、土体工程地质特征勘探深度内土层依次为第四系全新统、上更新统粘性土、粉细砂、中粗砂层。

依据地质时代、岩性、土层的物理力学性质和分布规律，从上至下详细地层划分如下：第四系全新统（Q4）人工填土（Q4ml）1b层填土：成分以粉土为主，湿，混细砂。

主要分布于河道两岸，为河堤填土，局部可见少量碎石，揭示层厚约1.1～9.8m。

冲洪积物（Q4al）1-1层粉土：灰黄色，松散，稍湿，土质不均，局部与粘性土呈互层状，具摇震反应。

分布于沿线项目浅部，层厚0.6～5.7m。

1-3层粉土、粉砂：灰黄色，稍密，湿，土质不均，局部夹粘性土薄层，具摇震反应。

分布于沿线项目浅部，层厚0.6～5.7m。

2-3层粉细砂：局部为中砂，褐黄色，中密为主，局部稍密，湿，饱和，主要颗粒成分为长石石英，粘粒含量较多。

层顶埋深 1.2～14.1m，揭示层厚1.5～8.1m。

2-3a层粉质粘土：局部为粉土，灰褐色、青灰色，可塑，土质较均，含粉土薄层，韧性及干强度中等，压缩性中等偏低。

呈透镜体状分布于2-3层上下，揭示层厚0.5～6.3m。

第四系上更新统（Q3）冲洪积物（Q3al+pl）3-1层粉质粘土：褐黄色，硬塑，局部可塑，土质较均，见铁锰质结核，韧性及干强度中等，压缩性中等偏低。

层顶埋深7.8～19.6m，揭示层厚1.1～11.7m。

3-1c层细砂：局部为粉砂，黄褐色，中密，饱和，土质不均，夹粉质粘土薄层，具摇震反应。

呈透镜体状分布于3-1层上下，揭示层厚0.5～3.0m。

3-3层细砂：局部为中砂，黄褐色，中密-密实，饱和，主要矿物成分为长石石英等。

主要分布于马湾船闸中下部，揭示最大层厚14.0m。

4-1层粉质粘土：褐黄色，硬塑，土质较均，见铁锰质结核，韧性及干强度中等，压缩性中等偏低。

揭示最大层厚8.9m。

4-1a层粉质粘土：灰褐色，可塑，土质较均，含粉土薄层，韧性及干强度中等，压缩性中等偏低。

呈本次勘察仅钻孔MCZK4揭示，揭示层厚2.9m。

2.3.3不良地质3）不良地质项目区主要特殊性岩土为填土，未发现不良地质现象。

填土主要分布于河道两岸，为河堤填土，局部可见少量碎石，揭示层厚约1.1～9.8m。

该层为欠固结土，土性不均，渗透稳定性及边坡稳定性均较差。

4）工程地质评价（1）本项目位于华北平原西南部即黄淮冲积平原的过渡地带，岩性、岩相较单一，总体而言，场地区地势较平坦，区域稳定性良好，地质条件较稳定，无全新世活动断裂通过，适宜工程建设。

（2）场区内覆盖层埋深较深，勘探深度内土层依次为第四系全新统、上更新统粘性土及砂性土层。

（3）项目区地表水系主要为沙河，其余地表水体分布较少，主要接受大气降水补给，水位动态受季节性变化影响明显。

地下水主要接受大气降水及地表径流的入渗及侧向补给，水位动态受季节性变化影响明显，以自然蒸发及侧向迳流为主要排泄途径。

受季节影响，水位变化幅度较大。

（4）建基开挖面主要位于上部粘性土层和砂性层内，应做好基坑降水、防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。

（5）闸室、闸首均为深基坑工程，构成边坡土体主要地层为1-1层粉土、1-3粉土、2-3层粉细砂、3-1层粘土、3-1c层细砂。

3-1层硬塑状粉质粘土土性均较好，可选作为基础持力层；2-3层及3-1c 层为稍密～中密状粉细砂，工程性质一般，可选作为基础持力层。

开挖土层多为1-1层及1-3层稍密状粉土及2-3层粉细砂，基坑开挖后，在地下水动力作用下，可能产生渗透变形，引起基坑边坡垮塌，开挖时应做好基坑降水、防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。

4水文地质1）、地表水项目区地表水系主要为沙河，其余地表水体分布较少，主要接受大气降水补给，勘察期间沙河水位约65.7m，水位动态受季节性变化影响明显。

2）、地下水地下水主要接受大气降水及地表径流的入渗及侧向补给，水位动态受季节性变化影响明显，以自然蒸发及侧向迳流为主要排泄途径。

受季节影响，水位变化幅度较大。

3）、主要岩土层渗透性评价据本阶段室内试验测定的渗透系数，按《水运工程岩土勘察规范》（JTS 133-2013）评价，综合确定场区内主要土层渗透性如表2-3。

表2-3闸址区岩土层渗透系数表5、特征水位与水位组合1）特征水位马湾船闸设计特征水位见表2-4。

表2-4马湾船闸特征水位表2）水位组合马湾船闸水位组合见表2-5。

表2-5 马湾船闸水位组合表二、编制依据马湾船闸设计图纸马湾船闸设计说明书合同协议书施工组织设计《水利水电工程施工测量规范》（SL52-93）；《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-1998）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGT/180-2009）《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)三、降水设计方案本工程船闸主体基坑开挖深达16~22.75m米（最高地面标高71.55m，最低下闸首底标高48.8m），开挖揭示的土质主要有1-1粉土、1-3粉土、2-3细粉砂及3-1粉质粘土，除2-3细粉砂属于中等透水性外，其他主要土层属于弱透水性。

由于开挖揭示的粉土、砂土较多，随地下水渗流及大气降水基坑边坡很容易流土而失稳，并且船闸主体基坑要维持很长一段时间，因此需要进行降排水。

根据以上情况，船闸主体含上游下游导航墙基坑开挖拟采用深井降水，引航道护坡护底因施工周期较短，拟采取明排和针井相结合降排水的施工方法。

（一）船闸主体基坑施工降水1、降水方案基坑包括上下导航墙、上下闸首、闸室墙长420m，宽度约67m 组成一个大降排水基坑。

深井布置在基坑外侧第1层马道高程56.9米，井深15米，井底位于3-1层粉质粘土层上，井底高程为45.9米左右，低于（下闸首底板）建基面3米。

基坑设有管井40眼，间距约25m，沿第一层马道环形布置具体见主体基坑土方开挖图。

2、深井施打管井施打前，先根据待开挖的基坑土层特征施打试验井。

根据管井的出水量、降水漏斗半径确定各部位的管井的井深、井距，根据管井出水量的含砂量确定是否需调整滤网的孔眼直径，以确保管井降水满足基坑开挖要求。