浅谈广东沿海滩涂粉质砂土降水技术研究

浅谈广东沿海滩涂粉质砂土降水技术研究

姜皓严 孙国保

广东大唐国际潮州发电有限责任公司 521000

中能建建筑集团有限公司 230088

摘要：随着工程建设不断深入，粉质砂土层的降水问题已成为制约项目进展和保障工程质量主要因素，有效解决粉质砂土降水难题，确保施工安全与环境保护，已势在必行。基于此，简要探讨广东沿海滩涂粉质砂土地质特征及降水需求，分析广东沿海滩涂粉质砂土基坑降水排水措施。旨在提高降水效率、降低施工成本、减少对环境的影响。

关键词：广东沿海；滩涂；粉质砂土；降水技术

引言：广东沿海滩涂地区，以其独特的地理位置和丰富的自然资源，成为我国经济发展重要引擎。粉质砂土作为软土类型，具有含水量高、压缩性大、抗剪强度低等特点，降水不当会导致基坑失稳、周边建筑物沉降等安全隐患，还会对地下水环境造成破坏。深入研究广东沿海滩涂粉质砂土降水技术，对于保障工程建设安全质量，促进区域可持续发展来讲尤为重要。应对其加以重视，推动广东沿海滩涂地区地质工程技术创新发展[1]。

1.广东沿海滩涂粉质砂土地质特征

广东沿海滩涂的粉质砂土地质主要分布在广东漫长的海岸线上，由于河流来水来沙的长期沉积作用而形成，土层深厚，且分布广泛。粉质砂土的颗粒组成以粉砂和粘土为主，其中粉砂颗粒的直径通常在0.005mm-0.05mm之间，粘土颗粒更细小。此颗粒组成使得粉质砂土具有较好透水性及较强保水能力，但会受风化及侵蚀影响。粉质砂土含有丰富盐分及有机质，盐分主要来源于海水渗透及沉积过程中的盐分积累，有机质主要来源于海洋生物和陆地植物残体，化学成分存在对土壤肥力及生态环境具有重要影响。

2.广东沿海滩涂粉质砂土降水需求

从地质角度看，粉质砂土具有较大孔隙率和透水性，水分易于下渗积聚。但因受颗粒组成及排列方式影响，粉质砂土在受到外部压力或振动时易发生液化，导致地基承载力下降。在降水过程中，需要合理控制降水速度及深度，以免对地基造成不利影响。广东沿海地区年降水量充沛，通常在1300mm-2500mm之间，且主要集中在夏季及秋季。大量降水渗入会增加粉质砂土含水量，影响其力学性质及稳定性。在雨季，需加强对粉质砂土区域监测及排水工作，降水井的深度应超过粉质砂土层的厚度，以确保降水效果，注意对降水井维护保养，避免其堵塞或损坏影响降水效果。

3.广东沿海滩涂粉质砂土基坑降水排水措施

3.1地面排水、地下降水

在地面排水方面，应构建完善排水系统，在基坑周围设置排水沟，其宽度≥0.5m，深度根据地形及降雨量确定，通常≥0.3m。排水沟底部和两侧应铺设透水材料，如碎石或砂砾，以增强排水效果。在基坑边缘设置截水沟，以防止地表水流入基坑。截水沟深度≥0.2m，宽度≥0.4m。还需在基坑周围设置挡水墙或防水帷幕，以防止地下水通过土壤缝隙渗入基坑。

在地下降水方面，主要采取井点降水法，根据基坑大小及深度，合理布置降水井，每个降水井直径为0.3m-0.5m，井深需穿透粉质砂土层，进入下伏隔水层，以确保降水效果。降水井间距根据地下水流向及流速确定，将其控制在15m以内。降水井内应安装抽水设备，如潜水泵，其抽水能力需根据地下水位和基坑面积确定。若基坑地下水位较高，需安装多台潜水泵，使降水速度满足施工要求。在降水过程中，定期测量地下水位，观察基坑周围土壤的变形情况，以及检查排水系统运行状态。一旦发现异常情况，应增加降水井数量、调整抽水设备功率或加强排水沟的清理工作[2]。

3.2降水运行准备

降水运行需对地质进行勘察，了解粉质砂土物理力学性质、地下水位及流向、及潜在的地质灾害风险等。通过地质勘察，对基坑开挖深度、范围及降水井布置位置及数量进行确定。例如，对于一个预计开挖深度为10m的基坑，若地下水位较高，需在基坑周边布置至少6口降水井，每口井间距≤15m，井深需穿透粉质砂土层，进入下伏隔水层，需达到15m-20m。

根据地质勘察结果及降水需求，选用潜水泵或离心泵等抽水设备，其抽水能力需满足基坑降水的需求。潜水泵需配备独立电源及控制系统，保证降水过程连续性、稳定，降水井内需安装水位监测设备，实时监测地下水位变化。在降水过程中，一旦出现设备故障、地下水位异常上升等突发情况，需制定备用设备的准备、应急排水等应急预案，还需建立地下水位监测、基坑变形监测、土壤含水量监测等监测体系，以实时掌握基坑降水过程中的各项参数变化，保证降水过程安全可控。

3.3降水运行管理

制定基于地质勘察结果、基坑开挖深度和范围、地下水位及流向等信息的计划，明确降水井的布置位置、数量、井深以及抽水设备的选型、数量及运行参数。通过安装在水位井内的水位传感器，可实时监测地下水位高度，为调整抽水设备的运行参数提供依据，定期观测降水井的出水情况，如出水量、水质等，以判断降水效果是否达到预期[3]。

对地下水位、基坑变形、土壤含水量等参数的实时监测，对抽水设备运行状态、耗电量、维修记录等信息详细记录。若地下水位下降速度过慢或水质异常，可增加抽水设备数量或调整其运行参数。通过安装边坡监测设备，可实时监测基坑边坡位移、沉降等变形参数，为判断基坑稳定性提供依据。一旦发现边坡变形异常，需停止降水作业，需增设支护结构或回填土壤加固，保证基坑边坡稳定。在降水过程中，需防止地下水污染，如设置沉淀池、使用环保型抽水设备等，减少能源消耗，实现降水过程可持续发展。在降水结束后，应继续对地下水位进行监测，使水位稳定在预设的安全范围内，若地下水位出现回升趋势，应及时增加降水井或调整抽水策略。

3.4降水结束、维护处理

降水结束后，需持续监测地下水位变化，在降水结束后一周内，应每4h测量一次地下水位，记录数据并分析变化趋势。若地下水位出现异常波动，如上升超过50cm，需启动应急响应机制，检查降水系统是否正常运行。组织专业团队对基坑边坡检查评估，查看边坡变形、裂缝、渗水等情况。若发现边坡存在安全隐患，如变形量超过10cm或裂缝宽度超过5mm，需增设支护结构、注浆加固等，使基坑边坡处于稳定状态。

在降水过程中，会产生一定量废水和废渣，废水应经过沉淀、过滤等处理后，达到排放标准后再进行排放，废渣应分类收集，送至指定地点进行无害化处理或资源化利用。在降水过程中使用的抽水设备，应定期维护保养，延长其使用寿命，减少能源消耗及维修成本。降水结束后的维护处理需建立完善档案记录制度，对降水过程中的监测数据、检查记录、加固措施、环保处理等信息记录整理，形成完整降水维护处理档案，为节约资源和保护环境提供数据支持。

结论：

广东沿海滩涂粉质砂土降水技术研究，是对地质工程领域深入探索，也是对沿海地区基础设施建设安全与质量提升的迫切需求。在研究过程中，从地质勘察、降水方案设计到施工监测，通过不断实践创新，探索出适用于广东沿海滩涂粉质砂土的降水技术体系。未来，随着沿海地区经济社会快速发展，通过持续技术研发优化，可提升粉质砂土降水技术效率，为沿海地区发展奠定基础，推动地质工程技术创新发展。

参考文献：

[1]刘鑫，薛捷.富水粉砂土地区深基坑降水智能化控制系统的应用[J].河南水利与南水北调，2024，53(08):108-109.

[2]江俊豪，钟二妹，廖俊辉，等.广东滩涂生态循环经济的经验与借鉴[J].中国外资，2023，(24):51-53.

[3]徐坚，杨坤.富水砂土地区基坑预降水深度对基坑变形的影响研究[J].四川水泥，2023，(02):123-125.

[4]韩旭，刘俊城，张建辉，等.深厚富水砂土地层深基坑开挖降水变形研究[J].建筑结构，2022，52(S2):2246-2255.