淹没基坑度汛在望江县漳湖排涝站工程中的实践

淹没基坑度汛在望江县漳湖排涝站工程中的实践

徐卫星1 ,乔大宽2

1望江县水利局   安徽省安庆市望江县  246200 2中国电建市政建设集团有限公司  天津市  300384

【摘要】汛期期间采取各种有力措施，确保各类在建及已成水利设施安全的度汛的核心，通过淹没基坑度汛导流在望江县漳湖圩漳湖排涝站工程的实践应用，以适用、实用、经济、环保为原则论述了基坑淹没前的防护措施，分析了采用相关防护措施后的基坑稳定性,为类似淹没基坑施工导流方案的制订和实施提供借鉴。

【关键词】导流、淹没基坑、防护、排涝站

1工程概况

望江县漳湖排涝站地处望江县漳湖圩，位于同马大堤内侧，排水区总面积91.8km2,包括青湖圩、永兴圩及漳湖圩。原有漳湖老站与漳湖二站将排区内涝水排至长江。为提高漳湖圩的防洪排涝能力，在同马大堤堤后建漳湖新站，设计排涝流量由原来的37 m3/s提升至105 m3/s，原漳湖老站将拆除。漳湖新站主要建筑物由引水渠、进水控制闸、前池、进水池、泵房、压力水箱、穿堤箱涵、防洪闸、出水渠等组成。泵房中间布置抽排机组，两侧布置自排流道。抽排机组共6台，单台装机2300kw，总装机13800kw，建成后将大大缓解望江县8个半乡镇的38个千亩以上圩口的汛期防汛压力。

根据工程区附近武昌渡雨量站1971～2019年历年实测资料统计分析，本区多年平均降雨量为1249.0mm，降水量年际变化较大，年最大降水量为2296.1mm（1999年），年最小降水量为795.4mm（1978年），丰枯水年降水量相差2.9倍。降水的年内分配亦很不均匀，暴雨多集中在4～7月，约占全年的55.8%。区内多年平均有效降水（日降水量大于2mm）天数为78天；多年平均最大1d降水量97.5mm，历年实测最大1d降水量为281.5mm（1995年5月24日）；多年平均最大3d降水量142.1mm，历年实测最大3d降水量为377mm（2016年7月1日-3日）。武昌渡雨量站多年平均降水量年内分配见表1。

表1 武昌渡雨量站多年平均降水量年内分配表

2施工导流方案

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）和《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017），漳湖站属于Ⅱ等大（2）型工程，其主要建筑物级别为2 级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级，基坑即使淹没后，损失不大，导流建设物设计洪水标准取10年一遇。采用一次拦断河床围堰导流方式：在基坑上下游修筑临时围堰挡水，利用漳湖二站抽排导流的导流方式。在漳湖二站出水池位置，沿新漳河右岸埋设一根直径2000mm的钢管作为导流管，将漳湖圩内涝水通过导流管抽排入长江。

采用基坑过水度汛方案，新建漳湖站5月底停止施工，圩内需要排涝时，打开现有漳湖老进水闸和新建的出口防洪闸，拆除上、下游临时围堰，通过新漳河现有漳湖站和漳湖二站将圩内涝水抽排至长江（发挥原有排涝功能）。第一年枯水期（2021年10月~2022年4月），漳湖二站抽排圩内涝水经导流管排入长江。主要完成基坑开挖、基坑范围内地基处理、泵房段5.4m以下部位、进水前池底板、进水前池5.4m以下边墙、出口防洪闸、穿堤涵、出水渠等施工。第一年汛期（2022年度汛）新建漳湖站停止施工，淹没基坑过流，圩内需要排涝时，通过漳湖老站和漳湖二站将涝水抽排至长江（发挥原有排涝功能）。第二年枯水期（2022年10月~2023年4月）通过漳湖二站抽排导流，主要完成泵房段剩余工程、进水闸、进水前池剩余边墙、引水渠、压力水箱等所有主体工程施工，引水渠施工前拆除老漳湖站和进水闸。

3淹没基坑防护措施

第一年汛期，基坑淹没过流，淹没基坑前需要对在建工程进行防护，需要对已施工的建筑物基础进行防冲防护，为降到防护费用，本工程采用装土编制袋防护，沿建筑物周边2~4m范围采用装土编制袋人工码放防护，防护厚度1.0m。基坑过水前对建筑物周边外露地基进行回填，确保基坑过水对地基无影响，具体防护方案见图1。

图1 前池空箱式翼墙防护图

压力水箱段基础处理完成后，基坑底回填粘土、浇筑0.1m厚C20混凝土护底，基坑边坡采用编制袋装土防护，防护厚度0.50m，防护高度1.50m。具体防护方案参照压力水箱段基坑防护图（图2）。

图2 压力水箱段基坑防护图

基坑充水前对外露的钢筋采用喷（刷）水泥浆进行保护，将钢筋表面进行必要的清理，用钢丝刷将钢筋表面清理干净，尤其是已经发生锈蚀的钢筋，必须将锈迹清理干净。对清理干净的钢筋表面喷（刷）水泥浆。调整好水泥浆稠度，具体标准以易于操作和能包裹住钢筋为准。取调和好的素水泥将浆，均匀喷（刷）在钢筋表面，对喷（刷）不到到位的细部再用刷子进行涂刷。素水泥浆必须涂刷均匀，保证覆盖钢筋。

已施工的外露止水带可采用钢保护罩或槽钢等进行加固保护。先将止水带下部回填料夯实至钢保护罩或槽钢摆放位置，外露止水带位于钢保护罩或槽钢中部，再回填土方或编制袋装土压实固定。对预留穿墙套管、预埋管道、测压管等的管口进行封堵防护。

4基坑预充水要求及稳定性

建议前池汛前停止施工，在基坑不具备充水条件的4月和5月份，对前池已开挖部位进行回填处理，外江水位与回填面高程之差小于8.0m。在5月31日拆除上、下游围堰之前，应按基坑保护施工图完成相应内容施工，并采用小流量对基坑进行充水平压，并不得对基坑产生破坏。。采用漳湖老站向基坑内小流量、低流速的充水平压方式。在基坑内水位和外江水位差不超过8m的前提下，控制水位上升速度不超过1m/d。汛前应在周边基坑深井降水的基础上，对管涌点处采用砂石反滤围井进行处理。度汛期间，基坑充水，又能对涌水点起到蓄水反压效果，可满足管涌点度汛要求。

图3 引渠南侧堤防不同水位下临界滑移面示意图

选取外引渠堤防最大开挖断面进行渗流及稳定分析计算。计算外水位按汛期堤外地下水埋深1.0m取用，即外水位采用11.0m。采用AutoBANK进行计算，计算参数如表2所示。外引渠堤防（基坑边坡）在汛期抗滑稳定系数小于1，不满足规范要求，因此，汛期必须采取的防护措施确保堤防安全稳定。由于外引渠堤防稳定计算不能满足规范要求，故汛期需要采用防护措施保护堤防安全，处理方式采用回填保护土层并进行充水平压。除此之外，分别计算引渠内充水水位为3.0m、4.0m、5.0m、9.5m（设计运行水位）和11.35m（最高内水位）时的堤防稳定情况，如图3所示。

表2 基坑稳定计算参数表

5汛后基坑抽排水要求

由于基坑四周堤防及围堰土体渗透系数一般较小，当基坑内水位下降速度太快时，堤防或围堰内浸润面将维持较高位置，此时土体重度增加、抗剪强度降低，极不利于基坑边坡稳定。因此，在汛后基坑抽排水时必须控制降水速率，从而保障基坑安全稳定。选取现状最大基坑断面进行水位骤降期的基坑岸坡稳定分析，计算采用AutoBANK进行，土层计算参数见表2。不同速率下水位由11.0米下降至5.4米过程中临界滑移面如图4所示，从计算结果（表3）可知，当降水速率≤1m/d时，计算抗滑稳定系数均能满足规范要求，因此，汛后基坑抽排水时降水速率不得超过1m/d。

表3 基坑稳定计算条件表

注：抗滑稳定系数允许值是指施工期采用简化毕肖普法算得

图4 水位下降过程中临界滑移面示意图

6结语

本文以望江县漳湖排涝站为例，介绍了淹没基坑在度汛时的注意事项，指出不建议汛期施工前池部分，充水前需首先完成基坑内的防护等具体施工要求，并通过计算得出了汛后基坑降水速率的基本要求，可为其他类似工程提供参考。

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