论文部分内容阅读
【摘 要】近年来,随着我国经济实力的提升,国家对于公共建设事业的重视程度也逐步加深。水利工程作为现代公共建设事业中极为重要的组成部分,对其建设发展有着重要的现实意义。基于此,本文着重分析探讨了水利工程基坑排水施工要点,以保证整体水利施工的顺利进行。
【关键词】水利工程;基坑排水;技术;措施
1、水利工程基坑排水概述
1.1、基坑排水的相关分析
基坑排水主要是对工程施工起到排水预防作用,利用排水系统,排除水分对基坑的影响,一般可在基坑开挖的前期,利用排水装置,如:排水坡、排水管等,组成可靠的排水系统,安装在基坑四周,协助基坑排水,或主动排掉基坑内部的给水,避免影响工程施工,除安装排水系统外,还可设置截水沟、集水井,主要是防止基坑渗水。
1.2、地基土质的相关分析
水利工程地基土质主要包括三大类:强透水、弱透水和不适水。不同种类的土质存在各不相同的排水要求。所以,在水利工程施工之前,应对施工现场土质及地下水位等具体资料数据进行仔细了解,例如用挖坑及钻探的方法,获取土样作为水利工程基坑施工的重要依据。其次,由于每条江河的土质各不相同,因此所获取的资料数据也不一致,造成无法彻底清除的现象。在设计基坑开挖时,应对该情况进行充分考虑,实际开挖应留有余地,随后根据开挖的实际情况运用适宜的方法。
1.3、基坑排水施工的分类
在基坑开挖前,要做好基坑工程的初期排水工作,以排出基坑内部覆盖层中的积水和截断外来水。截断外来水工作具体分为以下两点:截断基坑周边的溪流、泉水等,避免其流入基坑;在基坑边坡5m以外设置截水沟,以减少雨水汇入。
这一做法可增强基坑开挖过程中边坡的稳定性,同时能有效增加基坑的排水量;在基坑开挖完毕后,也需要进行排水工作,主要排出围堰体和基础的渗入水、自然降雨和施工废水等。其目的是:增加边坡的稳定性,防止细砂、粉砂土层发生流砂和管涌,防止黏土性基坑底部因地下水位的顶托而隆起,最重要的是创造良好的干地施工条件,保证主体工程的施工质量。
2、基坑支护的设计与施工内容
在设计基坑支护时,首先则是对一个合适的支护型式进行选择,并将支护的结构实施计算分析,然后根据所得出的结果对支护结构实施设计,主要包括:锚杆尺寸、支撑、结构截面以及入土深度等。一般,基坑支护的设计主要包括以下几方面:支护方案的选型和比较;计算支护结构的变形及强度;验算基坑内外土体的稳定性;围护墙抗渗的验算;降排水方及要求;挖土工况、运土和挖土等主要措施的确定;与设计要求相结合,对基坑支护施工的内容进行监测,并对科学合理的施工方法实施选择,支护结构质量的保障是施工开展的关键,并影响着基坑支护的成败。
3、水利工程基坑排水施工技术要点
3.1、明沟排水施工
基坑排水施工包括排出围堰形成后基坑内的积水、雨水、地下渗水和施工废水等。在施工中,应当根据地形分析基坑的来水情况、基坑的范围大小、开挖深度等,可根据不同的地质情况采取相应的排水措施。当围堰建成后,可以利用下游水位较低的地形特点自流排水,将积水经排水沟引入人工开挖的积水集中区,并用水泵排出,从而使基坑的泥土固结、干燥。排水沟的开挖一般有以下几种布置形式:在基坑四周采取自高向低的方式开挖明沟,将积水引入集水井中,再用水泵排出;如果开挖的基坑范围较大、深度较深、地下水位较高、土质差、渗水量大,则采取从高到低开挖明沟的方式是不可行的,此时,需要沿等高线分层设置排水沟和排水井,将积水引出,并用水泵排掉;当开挖的基坑范围较小、渗水量不大时,可顺纵向采取自上而下的方式开挖排水沟,并在其下方设置集水井排水。也可以同时开挖几条横沟将积水引入纵沟,将水集中引到排水井,并用水泵排出。要特别注意的是,在基坑排水时,最常使用的方法是开沟排水。开挖排水沟时,干沟的布置应尽量避免干扰工程施工,同时,要有一定的纵坡,以便进行集中渗水,水沟断面的选择应由渗水量决定。
3.2、粉土和粉砂基础降低地下水施工
在水利工程基坑排水施工中,位于地下水位较高处的粉土和粉砂基础,在水利工程基础开挖过程中,由于渗水作用容易发生流砂、管涌,给整体施工带来很大困难。造成管涌的外因是地下水位高,渗水的出溢坡降超过粉砂粉土的允许范围,使土粒随渗水移动,其内因是粉砂粉土颗粒细而均匀,允许的渗水出溢坡降较小,因此在粉砂粉土地基上施工,为了保证水利工程基坑排水施工的顺利进行,降低地下水位是一项关键措施。如采用放缓边坡、铺垫砂砾反滤层或柴梢等防止流砂和管涌的办法,工程量相应增加,既不经济,又对施工造成干扰,效果不理想。
3.3、井管施工
一般情况下,进行井管施土中,如大锅锻造孔,需要使用水冲沉井土具及钻井器械。如果井管外径、尺寸为40--50cm,大锅锻造孔的直井则70--80cm。该过程中井壁容易坍塌,需要使用比重为1.2的泥浆,对井壁进行加固,孔中泥浆的高低需要超过地下水水位,但是不能超过井管管口。在钻孔的深度达标后,先下放性能一般的混凝土底管,再下放无砂性质的混凝土管,而透水性、凝土浇筑质量良好的井管则放置最下部。上述过程中,可以使用细的钢丝绳将井管底部吊环穿起来,制作一个活扣,利用插钎将井管牢牢的固定。抽动插钎上额拔钎副绳,将其从井管中抽至地、面,再利用人力或者机械绞车实施控制,将井管在按、照顺序一节一节的下放至孔内。各个井管需要有一部分露出地面,使用170℃的胶结剂均匀涂抹在井口,取宽度为20cm左右的麻袋片或者玻璃丝布,把相邻的管口之间的缝隙包裹严实,最后使用长度为40cm左右,宽度为4cm左右的木板或者一竹片,贴在井管的外面,最后使用14型号的铅丝将管井绑、牢固。在井管下放结束后,在井管底部填入各种物质,包括黄沙、碎石、细砾石等,厚度保持在0.5m左右,再使用粗砂及细砾石将井管与钻孔之间的空隙填充紧实,厚度应超过10cm,保障井管的牢固度。 4、水利工程基坑排水施工中的注意事项
4.2、水利工程整体优先原则
在进行排水沟和集水管的设计过程中,需要以水利工程整体为重,即需要遵循水利工程优先的原则,以水利工程的整体性、施工质量为基本条件进行排水管的设计,集水管的设计也需要考虑到各个方面的因素。因此排水沟需要有一定的坡度,这样才便于进行集水措施,水沟的规格需要先掌握排水量。再分析决定排水沟的宽度、深度等。另外还要考虑到排水的状况,在进行基坑的开挖时,应适当将施工范围增加。
4.2、合理利用水泵
水利工程的施工结束后,需要使用到排水泵。在选择排水泵的数量及规格时,并非一定要选择功率较大的水泵,抽水量如果超过其正常的排除水位,水流的速度较快,会带出大量的沙石,可能会出现其他意外情况,在各个管壁之间设置过滤器,在管井抽水的过程中,其水位应低于第一个取水含水层的过滤器,可以避免滤管的缠丝出现氧化、损坏等问题而造成涌沙情况。因此需要先收集抽水的数据结果,进行对比分析,进行合理选择,不仅能够有效减少事故的发生,实施科学施工,且使用合适的抽水泵也能够减少能源消耗,降低成本,提高工程的经济性。
4.3、制定科学的预警机制
在进行基坑排水施工的过程中,由于工作任务繁重,需要综合把握许多方面的因素,且排水要求较高,施工人员无法将所有因素一一考虑进去,或者需要有所选择和取舍,可能会造成一些意外情况,因此需要制定科学的预警机制,做好应对意外情况的准备,包括备用的水泵、动力设备等,即使突然出现地质灾害、暴雨,或者设备出现异常情况后,能够及时更换设备,避免该类问题引起停工或者施工质量下降等问题,给工程带来损失。如果工程所在的地区条件较为优越,可以充分利用电力发动水泵,并保障供电质量及再出现特殊情况时,各项设备均能及时转移,防止出现重大损失。
总言之,水利工程一般规模较大,包含了较多的环节,内容十分丰富,其中基坑排水施工是基础施工中的重要构成,其能够强化土基的承载能力,强化其稳定性,保障安全性。这就要求我们在对水利工程深基坑建筑进行施工时,应运用相应的措施对各道工序及质量实施有效控制。同时还应与合理的施工组织相结合,对各项资源有效运用。当有安全隐患存在时应及时进行处理,以此为水利工程建设发挥保障性作用。
参考文献:
[1]杨清辉,朱肖,董民珍.小议水利工程基坑排水施工技术[J].中国水运(下半月),2013,06:204-205+207.
[2]李飞.探讨水利工程基坑排水施工技术[J].科技与企业,2013,20:211.
[3]刘宝平.水利工程基坑排水施工技术[J].河南科技,2010,20:38.
[4]罗玉恒.试谈水利工程基坑排水施工技术[J].科技致富向导,2014,03:62.
[5]陈智勇,毛琳琳.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].中国高新技术企业,2009,22:159-161.
【关键词】水利工程;基坑排水;技术;措施
1、水利工程基坑排水概述
1.1、基坑排水的相关分析
基坑排水主要是对工程施工起到排水预防作用,利用排水系统,排除水分对基坑的影响,一般可在基坑开挖的前期,利用排水装置,如:排水坡、排水管等,组成可靠的排水系统,安装在基坑四周,协助基坑排水,或主动排掉基坑内部的给水,避免影响工程施工,除安装排水系统外,还可设置截水沟、集水井,主要是防止基坑渗水。
1.2、地基土质的相关分析
水利工程地基土质主要包括三大类:强透水、弱透水和不适水。不同种类的土质存在各不相同的排水要求。所以,在水利工程施工之前,应对施工现场土质及地下水位等具体资料数据进行仔细了解,例如用挖坑及钻探的方法,获取土样作为水利工程基坑施工的重要依据。其次,由于每条江河的土质各不相同,因此所获取的资料数据也不一致,造成无法彻底清除的现象。在设计基坑开挖时,应对该情况进行充分考虑,实际开挖应留有余地,随后根据开挖的实际情况运用适宜的方法。
1.3、基坑排水施工的分类
在基坑开挖前,要做好基坑工程的初期排水工作,以排出基坑内部覆盖层中的积水和截断外来水。截断外来水工作具体分为以下两点:截断基坑周边的溪流、泉水等,避免其流入基坑;在基坑边坡5m以外设置截水沟,以减少雨水汇入。
这一做法可增强基坑开挖过程中边坡的稳定性,同时能有效增加基坑的排水量;在基坑开挖完毕后,也需要进行排水工作,主要排出围堰体和基础的渗入水、自然降雨和施工废水等。其目的是:增加边坡的稳定性,防止细砂、粉砂土层发生流砂和管涌,防止黏土性基坑底部因地下水位的顶托而隆起,最重要的是创造良好的干地施工条件,保证主体工程的施工质量。
2、基坑支护的设计与施工内容
在设计基坑支护时,首先则是对一个合适的支护型式进行选择,并将支护的结构实施计算分析,然后根据所得出的结果对支护结构实施设计,主要包括:锚杆尺寸、支撑、结构截面以及入土深度等。一般,基坑支护的设计主要包括以下几方面:支护方案的选型和比较;计算支护结构的变形及强度;验算基坑内外土体的稳定性;围护墙抗渗的验算;降排水方及要求;挖土工况、运土和挖土等主要措施的确定;与设计要求相结合,对基坑支护施工的内容进行监测,并对科学合理的施工方法实施选择,支护结构质量的保障是施工开展的关键,并影响着基坑支护的成败。
3、水利工程基坑排水施工技术要点
3.1、明沟排水施工
基坑排水施工包括排出围堰形成后基坑内的积水、雨水、地下渗水和施工废水等。在施工中,应当根据地形分析基坑的来水情况、基坑的范围大小、开挖深度等,可根据不同的地质情况采取相应的排水措施。当围堰建成后,可以利用下游水位较低的地形特点自流排水,将积水经排水沟引入人工开挖的积水集中区,并用水泵排出,从而使基坑的泥土固结、干燥。排水沟的开挖一般有以下几种布置形式:在基坑四周采取自高向低的方式开挖明沟,将积水引入集水井中,再用水泵排出;如果开挖的基坑范围较大、深度较深、地下水位较高、土质差、渗水量大,则采取从高到低开挖明沟的方式是不可行的,此时,需要沿等高线分层设置排水沟和排水井,将积水引出,并用水泵排掉;当开挖的基坑范围较小、渗水量不大时,可顺纵向采取自上而下的方式开挖排水沟,并在其下方设置集水井排水。也可以同时开挖几条横沟将积水引入纵沟,将水集中引到排水井,并用水泵排出。要特别注意的是,在基坑排水时,最常使用的方法是开沟排水。开挖排水沟时,干沟的布置应尽量避免干扰工程施工,同时,要有一定的纵坡,以便进行集中渗水,水沟断面的选择应由渗水量决定。
3.2、粉土和粉砂基础降低地下水施工
在水利工程基坑排水施工中,位于地下水位较高处的粉土和粉砂基础,在水利工程基础开挖过程中,由于渗水作用容易发生流砂、管涌,给整体施工带来很大困难。造成管涌的外因是地下水位高,渗水的出溢坡降超过粉砂粉土的允许范围,使土粒随渗水移动,其内因是粉砂粉土颗粒细而均匀,允许的渗水出溢坡降较小,因此在粉砂粉土地基上施工,为了保证水利工程基坑排水施工的顺利进行,降低地下水位是一项关键措施。如采用放缓边坡、铺垫砂砾反滤层或柴梢等防止流砂和管涌的办法,工程量相应增加,既不经济,又对施工造成干扰,效果不理想。
3.3、井管施工
一般情况下,进行井管施土中,如大锅锻造孔,需要使用水冲沉井土具及钻井器械。如果井管外径、尺寸为40--50cm,大锅锻造孔的直井则70--80cm。该过程中井壁容易坍塌,需要使用比重为1.2的泥浆,对井壁进行加固,孔中泥浆的高低需要超过地下水水位,但是不能超过井管管口。在钻孔的深度达标后,先下放性能一般的混凝土底管,再下放无砂性质的混凝土管,而透水性、凝土浇筑质量良好的井管则放置最下部。上述过程中,可以使用细的钢丝绳将井管底部吊环穿起来,制作一个活扣,利用插钎将井管牢牢的固定。抽动插钎上额拔钎副绳,将其从井管中抽至地、面,再利用人力或者机械绞车实施控制,将井管在按、照顺序一节一节的下放至孔内。各个井管需要有一部分露出地面,使用170℃的胶结剂均匀涂抹在井口,取宽度为20cm左右的麻袋片或者玻璃丝布,把相邻的管口之间的缝隙包裹严实,最后使用长度为40cm左右,宽度为4cm左右的木板或者一竹片,贴在井管的外面,最后使用14型号的铅丝将管井绑、牢固。在井管下放结束后,在井管底部填入各种物质,包括黄沙、碎石、细砾石等,厚度保持在0.5m左右,再使用粗砂及细砾石将井管与钻孔之间的空隙填充紧实,厚度应超过10cm,保障井管的牢固度。 4、水利工程基坑排水施工中的注意事项
4.2、水利工程整体优先原则
在进行排水沟和集水管的设计过程中,需要以水利工程整体为重,即需要遵循水利工程优先的原则,以水利工程的整体性、施工质量为基本条件进行排水管的设计,集水管的设计也需要考虑到各个方面的因素。因此排水沟需要有一定的坡度,这样才便于进行集水措施,水沟的规格需要先掌握排水量。再分析决定排水沟的宽度、深度等。另外还要考虑到排水的状况,在进行基坑的开挖时,应适当将施工范围增加。
4.2、合理利用水泵
水利工程的施工结束后,需要使用到排水泵。在选择排水泵的数量及规格时,并非一定要选择功率较大的水泵,抽水量如果超过其正常的排除水位,水流的速度较快,会带出大量的沙石,可能会出现其他意外情况,在各个管壁之间设置过滤器,在管井抽水的过程中,其水位应低于第一个取水含水层的过滤器,可以避免滤管的缠丝出现氧化、损坏等问题而造成涌沙情况。因此需要先收集抽水的数据结果,进行对比分析,进行合理选择,不仅能够有效减少事故的发生,实施科学施工,且使用合适的抽水泵也能够减少能源消耗,降低成本,提高工程的经济性。
4.3、制定科学的预警机制
在进行基坑排水施工的过程中,由于工作任务繁重,需要综合把握许多方面的因素,且排水要求较高,施工人员无法将所有因素一一考虑进去,或者需要有所选择和取舍,可能会造成一些意外情况,因此需要制定科学的预警机制,做好应对意外情况的准备,包括备用的水泵、动力设备等,即使突然出现地质灾害、暴雨,或者设备出现异常情况后,能够及时更换设备,避免该类问题引起停工或者施工质量下降等问题,给工程带来损失。如果工程所在的地区条件较为优越,可以充分利用电力发动水泵,并保障供电质量及再出现特殊情况时,各项设备均能及时转移,防止出现重大损失。
总言之,水利工程一般规模较大,包含了较多的环节,内容十分丰富,其中基坑排水施工是基础施工中的重要构成,其能够强化土基的承载能力,强化其稳定性,保障安全性。这就要求我们在对水利工程深基坑建筑进行施工时,应运用相应的措施对各道工序及质量实施有效控制。同时还应与合理的施工组织相结合,对各项资源有效运用。当有安全隐患存在时应及时进行处理,以此为水利工程建设发挥保障性作用。
参考文献:
[1]杨清辉,朱肖,董民珍.小议水利工程基坑排水施工技术[J].中国水运(下半月),2013,06:204-205+207.
[2]李飞.探讨水利工程基坑排水施工技术[J].科技与企业,2013,20:211.
[3]刘宝平.水利工程基坑排水施工技术[J].河南科技,2010,20:38.
[4]罗玉恒.试谈水利工程基坑排水施工技术[J].科技致富向导,2014,03:62.
[5]陈智勇,毛琳琳.浅析水利工程基坑排水施工技术[J].中国高新技术企业,2009,22:159-161.