1 工程概况

深圳孖洲岛友联修船基地修船坞工程主要由2个船坞组成，其中#1修船坞为30万吨级，尺寸为400 m×83 m×13.5 m；#2修船坞为15万吨级，尺寸360 m×67 m×14 m。2座船坞并列布置，净距32.0 m。为了形成船坞的干施工条件，在2座船坞南北两侧设置土石围堰，西侧设置沉箱围堰，东侧依西孖洲岛山体天然挡水，从而形成一个封闭的挡水结构。船坞围堰工程总平面布置见图1。

2 围堰内抽水施工

船坞要形成干施工条件，首先把围堰内的海水抽干。随着围堰内的水位下降，围堰逐渐受到围堰外的水压力和波浪力等荷载的作用，会产生位移、沉降综合性变形。因此，抽水时必须遵守平缓下降水位，严密观测围堰变形，以确保围堰安全。抽水施工期2005年12月29日—2006年1月23日，历时26 d，堰内水位从+1.90 m下降到-8.10 m。每天抽水的水位下降值在50 cm左右，水位平稳下降，围堰内总储水量约45.0万m3。在抽水过程中，每天坚持对堰内外水位、围堰沉降及位移进行观测。

图1 船坞围堰工程总平面布置

3 水泵配备

1） 实际投入使用的水泵列于表1。

表1 实际安装水泵的参数及数量注：ISZ200-315A型直联式单级离心泵作为备用，一旦其它水泵出故障立即投入使用。数量/台200BWQ350-25-45 350 25 30 45 73 200 准78 1 050 3 ISZ250-250A 500 17 30 45 81 250 700 2 ISZ200-315A 350 28 42 45 82 315 600 3型号 流量/（m3·h-1）扬程/m轴功率/kW电机功率/kW泵效率/%泵排出口径/mm通污能力/mm泵质量/kg

2） 水泵布置。

在水泵平面布置上，选择布置在水深较大的水面上。围堰合拢后抽水布泵考虑设2套，其中一套设2台ISZ250-250A型单级离心泵和3台ISZ200-315A型直联式单级离心泵，这套水泵放在9 m×3 m的铁船上。另一套设3台200BWQ350-25-45型潜水排污泵，这套放在5 m×6 m×0.6 m的浮排上，其余作为备用（图2，3）。

图2 围堰基坑离心泵抽水示意

图3 围堰基坑潜水泵抽水示意

4 施工过程监测及分析

4.1 水位的监测及分析

围堰抽水施工采用24 h连续作业，在围堰内外设立水尺，堰外水尺精度为10 cm，堰内水尺精度为1 cm。设专人进行水位观测，每小时观测一次围堰内外水位变化，并详细记录观测时间及抽水历时，为渗漏量分析提供依据。同时，绘制每日抽水时围堰内外水位对比图，以便了解堰内外水位的变化情况：如抽水速度的快慢程度、水头差的大小以及渗水的快慢程度等。

4.2 渗水量的监测及分析

4.2.1 渗水量的过程监测及分析

对于渗水量，抽水前期根据水位变化值、水泵的抽水能力、抽水历时及围堰内水域面积进行估算，最终绘制近似曲线图（图4）。由图4可知：每天平均渗水量随抽水历时的增加而增大，这是由于围堰内外水头差随抽水历时的增加而增大，导致渗水量增大的缘故。

图4 日平均渗水量与抽水历时的关系曲线

4.2.2 测定渗水量

围堰内降水完成后精确测定围堰基坑渗水量。以2006年3月3日的渗水量计算过程为例：

采用一台流量计测定流量，上午8：00（T1时刻）开始当日使用2（用n表示）台同种型号的水泵抽水，流量计起始读数Q1=1 541 m3，此时围堰内水位H1=-7.10 m。到中午12：00（T2时刻）时，围堰内水位降至H2=-7.32 m，流量计读数（累计量）变化到Q2=3 137 m3，然后停泵，进行基坑渗水量观测（水位从H1降到H2过程中，抽水量包括渗流量q和堰内贮存的水量M）。到下午18：00（T3时刻），基坑水位恢复到H1=-7.10 m高程。

由公式推导求渗水量：

因此，日平均渗水量约7.66×103m3，小于设计估计值1.36×104m3/d，说明止水帷幕止水效果良好。

4.3 沉降监测及分析

堵口沉箱围堰的沉降观测是在沉箱实体顶部4个角点设置沉降观测点，然后通过仪器进行观测。堵口沉箱围堰从安装到堰内抽水，随着堰内外水头差的增大，沉箱沉降逐渐显现出来。截至围堰抽水结束，最大的沉降量达到39 mm。主要原因是由于水头差变大，沉箱及回填料的自重增大，即相当于抽水的过程是给沉箱底部基础加载的过程，基础产生的压缩变形。随着时间的推移，沉箱的沉降将趋于稳定。南北土石围堰也存在沉降现象，随着防渗墙内地下水位的逐渐降低，沉降越来越大，随着时间的推移，最终趋于稳定。堵口围堰在堰内开始抽水、沉箱顶压砂和抽水结束，3个不同工序下的沉降曲线见图5。

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