【摘 要】：论述了某不良地质浅埋隧洞工程施工历程中，通过对管井降水举行盘算分析并接纳须要的施工控制措施，既保证了隧洞施工顺利举行，又加速了施工进度，确保了工程质量宁静，其履历可供同类工程借鉴。【关键词】管井降水；不良地质；浅埋隧洞；施工；应用1 概 述引绰济辽输水隧洞工程隧洞六标位于内蒙古自治区兴安盟突泉县境内，主体包罗蛟流河倒虹吸和6#输水主洞第一段。

其中蛟流河倒虹吸长1.115km，为有压圆型隧洞；6#输水主洞第一段为无压隧洞，长14.687km，开挖断面为圆拱直墙型；工程共部署5条施工支洞，开挖断面均为圆拱直墙型。其中5号施工支洞全长177.23m，开挖断面为7.2m×7.3m，最大纵坡13.13%，最大埋深23.5m，Ⅴ类围岩。1.1 地质条件5号施工支洞地貌属冲积平原，地面高程约310.6m，隧洞底高程287.1m，地形平坦。

凭据超前地质预报，工程地处富水区，上部笼罩层为砾质砂壤土及砂砾石，厚度约4.8m～5.5m；基岩为凝灰质砂岩、凝灰岩，全风化层岩芯多呈散体泥化物夹风化碎石，泥化物多呈软塑～可塑状，局部位置泥质与碎石胶结呈柱状,用手可轻易掰碎,风化碎石多呈棱角状,裂隙面呈黄褐色，全风化层漫衍厚度大于10m；开挖揭破地下水位埋深约1.8m，为松散层中孔隙潜水，与基岩裂隙水联系密切，地下水主要泉源为岩土层间孔隙裂隙水、地表水入渗等。凭据设计钻孔常水头注水试验结果，岩层渗透系数平均为7.18×10-3cm/s，笼罩层砂砾石层垂直渗透系数为5.72×10-2cm/s，属强透水层，极易发生突水、突泥及坍塌现象。1.2 施工重难点分析（1）施工难度大：凭据现场实际情况，明挖段开挖1.8m左右地下水出露，且地下水富厚，补给稳定，在不接纳降水措施下，完全处于水下开挖，围岩以全风化凝灰岩为主，遇水软化，施工难度大。

（2）宁静风险高：进洞段开挖基坑深度凌驾5m，属深基坑开挖，由于地下水富厚，施工中易发生流土、管涌等渗透现象，造成基坑失稳，形成宁静隐患。2 管井降水方案的选择种种管井降水使用条件见表1[1]。表1 井点降水适用条件表注：表1泉源于《土木匠程施工》（中国修建工业出书社）2003年2月。

凭据实际开挖揭破，联合超前地质预报资料，通过对已有类似工程种种堵水、降水、排水等方法举行技术经济比力后，最终选择沿洞轴线两侧施钻超前管井井点降水辅助洞挖支护施工。管井（深井）井点，又称大口径井点，由滤水井管、抽水设备以及排水管道组成，具有井距大、降水深（＞15m）、降水设备和操作工艺简朴等特点。适用于地下水富厚、降水深、面积大、时间长的降水工程应用[2]。

凭据现场实际情况，接纳无压非完整井的环状深井井点降水。3 管井参数设计3.1 井点管高程设计盘算公式：H≥H1+h+iL+l式中：H1—井点管埋设地表至基坑底面的距离（m），取隧洞最大埋深23.5m；h—边坡底面至降低后的地下水位线的距离（m），本次取1.5m；i—降水曲线坡度，与渗透系数、地下水流量等有关，凭据测定环状井点取0.1；L—井点管至坑底中心距离，取7m；l—滤管长度，取1.5m；H≥H1+h+i×L+l=23.5+1.5+0.1×7+1.5=27.2m井点管长度=H+0.3=27.5m，其中井点管横跨地面0.3m。3.2 总涌水量盘算盘算公式：式中：Q—井点系统单井涌水量（m³/d）；K—垂直渗透系数（m/d），取7.18×10-3cm/s=6.2m/d；H0—降水影响深度（m），降水深度+滤管长度=23.5-1.8+1.5=24.2m；S—水位降低值（m），地下线降低高度，取23.5+3-1.8=24.7m；R—抽水影响半径（m）；凭据常用盘算公式： ，盘算得出R=590m；凭据公式：式中：X0—环状井点系统假象半径；F—环状井点系统困绕面积，明挖段+洞挖段=1232.3+163.23×14=3517.5㎡；通过公式盘算得出，X0=33.5m；故Q=1.366×K×(2H0-S)×S÷(lgR-lgX0)=1.366×6.2×（2×24.2-24.7）×24.7÷（lg590-lg33.5）=3979.6m³/d3.3 单井出水能力分析盘算公式：式中 q—单井涌水量（m³/d）；d—管井直径（m），取0.4m；l—滤管长度（m），长1.5m；K—土的垂直渗透系数；常用盘算公式：q=65×3.14×0.4×1.5×6.21/3=225m³/d3.4 井点数量和井距确定故沿5号支洞工程两侧部署20口深井举行井点降水可满足降水要求，井点间距D=2×230.75÷20=23m，思量主支洞交织段结构稳定，管井间距取20m。

3.5 管井水泵设置凭据单井涌水量，思量降水深度、水位线与地表高差及功率损耗等影响，每口井设置一台175QJ50-50/11深井泵，流量为50m³/h，扬程50m，功率11kW。其优点是安装轻便、耗能少、效率高、成本低[3]。4 管井施工4.1 部署方案管井接纳内径400mm，壁厚50mm的混凝土无砂管，沿隧洞轴线两侧各7m间距20m部署，水量大的洞段可适当加密，单口管井最大深度约27.5m。

为节约降水施工成本，管井深度随隧洞埋深逐渐增加，超前隧洞掘进部署，管井井点部署示意图详见图1，井点立面部署图详见图2。图1：超前管井井点部署示意图图2：管井井点立面部署示意图4.2 施工工艺井点丈量定位→井口开挖→安装护筒→钻机就位→钻孔洗孔→回填井底垫层→吊放井管→回填过滤料→洗井→安装抽水设备并毗连控制电路→试抽水→降水井正常事情→降水完毕水泵拆除并拔井管→封井。4.3 操作要点及技术要求（1）定位：凭据设计的井位并联合现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标志。（2）接纳泥浆护壁盘旋钻机钻进成井，管井内径400mm，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

（3）成孔后立刻清孔，并安装井管。井管下入后，井管的滤管部门应放置在含水层的适当规模内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。（4）井管安装完成后，清洗管井，清除井内杂质，然后安装深井泵。

（5）水泵安装后，对水泵自己和控制系统做一次全面细致的检查，及格后举行试抽水，直到井管内排挤的水由浑变清，到达正常出水量为止[4]。（6）随时观察井中地下水位变化，作好详细记载。4.4 施工方法4.4.1 丈量放线凭据管井设计参数接纳全站仪举行放线，清理障碍,用白灰标志井点位置,遇到障碍物时可暂时调整管井位置，以满足钻孔需要。

4.4.2 井口开挖及护筒安装接纳人工开挖井口，深度控制在0.3～0.8m，确认无地下管线后下入护筒，护筒外侧填粘土封隔，以防止钻井施工用水大量流失致使塌孔，须要时可接纳钢管护壁。如遇地下管线，需适当调整井位，重挖开挖井口。4.4.3 钻孔、洗孔及回填井底垫层接纳泥浆护壁盘旋钻机钻进成井，钻孔直径0.6m，管井直径0.4m，井孔保持垂直，井深施钻至隧洞底板以下3.5m。井管下入前注入清水置换冲洗，高压污水泵抽出沉渣后测定井深。

井孔施钻完成后，倒入小石与砂的混淆料作为井底垫层，厚0.5m。4.4.4 吊放井管接纳钻孔设备将无砂混凝土管井徐徐下入井孔中间，当管口与井口相差0.3m时，接上节井管，讨论处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用3条30mm宽、长1m的竹条牢固井，防止上下节错位。

为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管横跨地面0.3m，并加盖暂时掩护。4.4.5 回填过滤料井管下入后立刻填入2～40mm洁净砾石作为过滤料，滤料沿井孔四周匀称、一连填入，将泥浆挤出井孔。填滤料时，随填随测填入高度，当填入量与理论盘算量偏差较大时，实时查找原因，以防滤料不匀称或打击井壁。

洗井后，如滤料下沉量过大，应补填至井口下1m处，上部接纳不含砂石的粘土封填，防止漏气。4.4.6 洗井凭据有关规范要求，设备下井前先接纳潜污泵对井壁泥皮冲洗，洗井至砂净水清，切合排水水质要求即可，到达清除井壁泥皮、疏通滤水管，恢复其原来孔隙率的目的。洗井在成井6小时内举行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化, 难以破坏，影响渗水效果。

4.4.7 安装抽水设备并毗连控制电路管井施作完成后，放入175QJ50-50/11深井泵，接纳φ60PE管毗连，管井内积水经抽排后，接纳系统集水箱收集，经检测水质满足排放尺度后，接排水管路排至四周沟渠。5 效果检测实施历程中，随掌子面开挖支护进尺提前25m施钻管井，经由降水处置惩罚后隧洞掌子面虽然有少量的股状水流渗出，但未发生涌水、突水、坍塌等不良地质现象，确保工程保质保量完成。为检测降水效果，接纳相对高程控制法对涌水举行计量量测，降水前后涌水段地质情况对比表详见表2。表2 管井井点降水效果对比6 结 语内蒙古引绰济辽输水工程六标5号施工支洞洞挖施工实践证明，通过对不良地质浅埋隧洞管井降水举行盘算分析，接纳超前管井降水法施工，有效的控制地下水位，改善洞内作业条件，提高施工效率，确保隧洞施工宁静和施工进度，对沿线及周边生态情况未造成恶劣影响，对同类地质水文条件下的隧洞工程施工有着一定的借鉴意义。

参考文献：[1]《土木匠程施工》（中国修建工业出书社）2003年2月.[2] 田胜利.修建与工程.2010年第13期.超前管井井点降水在沙坡头引水隧道中的施工及应用；710048.[3] 徐岩.井点降水法在输水管线施工中的应用[A]；水利建设与治理.1005-4774（2015）02-0035-04.[4] 蒲红斌.邓文杰.李洪澄.浅析井点降水在市政工程综合管廊施工中的应用[B]；四川水利发电，第35卷增刊2.[5] 姚天强.石振华.基坑降水手册.中国修建工业出书社.作者简介：郭文兵（1985-），男，甘肃文县人，中国水电五局三分局引绰济辽项目，生产司理，工程师，现从事水利水电施工现场治理事情；联系方式：手机号码：13881940123；QQ：273536738.熊 亮（1989-），男，四川成都人，中国水电五局三分局引绰济辽项目，工程部主任，助理工程师，从事水利水电施工技术治理事情；联系方式：手机号码：17608044446；QQ：1170440194.罗飞轮（1983-），男，四川成都人，中国水电五局三分局引绰济辽项目，项目司理，工程师，从事水利水电施工项目治理事情，联系方式：手机号码：15102806655；QQ：25479239.泉源：期刊网。

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