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發布日期:2020-03-30 12:18:25來源:土木工程網責任編輯:土木龍
水利工程作為我國的基礎設施項目,對于人們的日常生活和當地經濟發展有著重要影響。水利工程施工中的基坑排水是施工重點,也是施工難點,因此應根據水利工程基坑施工現場的實際情況,進一步完善和優化基坑排水施工技術,不斷提升地基的穩定性和承載力,保障水利工程的施工質量。
1水利工程基坑地質情況分析
水利工程地基可分為不適水、弱透水和強透水[1],不同的地基土質情況對于排水要求是不同的,對于條件允許的水利工程,可采用手搖鉆探、挖坑等方法采集土樣,搜集地下水位、地基不同高程和各部位的土質、水文等情況,為基坑開挖施工排水和確定邊坡提供重要參考依據。同時,由于水利工程施工現場情況比較復雜,施工單位無法全部了解清楚,再加上江河湖泊沿岸的土質不均勻,因此水利工程基坑開挖時,應適當留出一些余地,因地制宜,具體問題具體分析,結合基坑開挖施工實際情況,采取有效的維修補救措施。
2水利施工的基坑排水措施
(一)合理設計降水方案
水利施工中基坑排水可采用管井井點降水、明溝降排水兩種方法,對于降水深度較小的水利工程可采用基坑明溝降排水方案,結合水利工程的降深要求和施工現場地質特點,采用管井井點降水方法,合理進行明溝排水設計。
(二)明溝排水施工
水利施工中的基坑排水主要包括基面和周邊滲水、施工期雨水、圍堰積聚余水,結合水利工程基坑施工現場的地形、施工工期、土質、開挖深度、基坑范圍、積水情況等,采取有效的排水措施。完成圍堰后,應及時將基坑積水排出,科學利用施工現場的地形地貌,向水位較低的下游進行排水,剩下的水經過排水溝導引到排水井或者低洼處,利用水泵設備將水排出,使基坑盡快固結干燥,全面了解情況,做好施工準備。同時,水利施工中還需經常排水,如基坑和圍堰地下滲水、雨水等,盡量利用地形優勢進行自排,例如,在基坑周圍的等高線上開挖排水溝,將滲水和雨水用水泵或者自流排出,采用科學合理的布置形式:其一,基坑滲水量較小,在下游設置集水井,在基坑縱向軸線上,由上到下設置排水溝,開挖多條橫溝,將滲水引到縱溝,使用水泵將水快速排出。
3粉砂和粉土基礎降低地下水位
在水利工程施工中,若粉砂和粉土基礎的地下水位較高,在開挖基礎過程中,一旦發生滲水,容易造成管涌、流砂,給后期施工造成較大困難。產生管涌的內因是由于粉土和粉砂的顆粒粒徑較細,滲水出溢坡降比較小,外因是由于地下水位較高,出溢坡降滲水遠遠超過粉土和粉砂的承受范圍。為了確保水利工程的順利施工,在粉土和粉砂地基上進行施工時,必須注意降低地下水位,可采用柴梢、鋪墊砂礫反慮層、放緩邊坡等方法,避免發生管涌和流砂。同時,優化水利工程基坑施工工藝,合理設置基礎結構,在沉井或者沉箱中增加水力進行充填,避免由于排水造成水力施工困難,還可在基坑周圍設置射流裝置或者井管排水系統,可實現良好的排水效果。
4井管施工
水利工程施工可采用鉆井工具或者水沖深井,大鍋激錐造孔直徑50~60cm,井管外徑約30~50cm,為了防止在造孔過程中井壁發生坍塌,使用水泥砂漿進行固壁,從施工開始到完成造孔,應確保地下水水面低于孔內泥漿面,當鉆孔深度達到水利工程施工設計要求時,應將井管立即下放,首先將混凝土底管進行下放,然后將無砂混凝土管沉放在中間位置,將透水性好、澆筑質量高的井管放置在下部,普通材質井管放置在上部,井管安放過程中,把細鋼絲繩穿入底部吊環,設計活口的鋼絲繩,用插釬在管內進行固定,從管中將副繩引出,通過人力或者絞車進行控制,逐節下管,當管子上口達到指定高度時,將每節管子進行固定,管口沖洗干凈晾干,涂抹水泥或者瀝青,按照4:3:3的比例,配置膠黏劑,然后安裝下一節井管,用熱膠黏劑涂抹縫口,用粗布或麻袋片或者鋼絲繩將上下管接縫纏好,使用寬2~3cm、長20~30cm的木板或者竹片粘貼在管子外壁,確保管子垂直,完成全部井管后,在底管內鋪墊一層厚度約50cm的黃砂,再鋪填一層碎石、細礫石,用粗砂對井管和鉆孔之間的間隙進行回填,在排水過程中發揮濾水攔砂的作用。如果濾料顆粒粒徑比較粗,使用玻璃絲布或者塑料窗紗布包裹透水管,使用鉛絲箍緊,將井管四周填實并且進行固定,拉出鋼坤繩,拔掉插釬。
5結語
近年來,我國水利工程快速發展,各個地區的水利工程地質情況不同,施工現場的水文、地質環境復雜多樣,基坑排水施工作為一個重要施工工序,應優化和完善水利工程基坑排水施工技術,提高基坑的安全性和穩定性,保障水利工程安全進行施工建設。
作者:金茜 朱帥 單位:商丘市水利建筑勘測設計院