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《摘要》 随着我国经济的快速发展,水利工程建设进入繁荣阶段。作为水利工程建设重要内容,基坑排水施工能够有效地保护地基安全与提升地基承载力。本文对水利工程基坑排水施工技术进行简单探讨。
《关键词 》水利工程;基坑排水;排水施工;施工技术
中图分类号:TV5文献标识码: A
引言
水利工程的基坑基本上都存在着渗水现象,不但影响到工程施工的顺利进行,也威胁到施工质量与安全,因此,必须根据工程的实际情况,采取最合理的基坑排水施工技术,才能保障施工的安全。
一、水利工程基坑排水施工的前期工作
基坑排水工作的科学方案能保证一个水利工程的稳固,并为其施工提供良好的基础条件,妥善处理好基坑的排水问题,可谓之解决水之源、木之本的根基问题。排水系统的科学设计,能够保证地基不受破坏,也能增强地基的承载能力,从长远意义上讲更可以减少水利工程的整体开支,如果基坑排水问题处理不当,会给水利工程的运行带来巨大的安全隐患,增加了将来对水利工程的维护成本,也降低了水利工程的质量。
1、地基土质分类分析
地基有强透水、弱透水和不适水之分,因此对排水要求也不同。有条件的工程在动工前可采用挖坑或手摇钻钻探等办法,取得土样,查明地基各部位和不同高程的土质和地下水位等有关资料数据,供基坑开挖时确定边坡和排水准备工作的依据。
2、确定基坑排水施工技术方案
水利工程绝不能一成不变、墨守成规、生搬硬套,而要具体问题具体分析,依据在施工前的地基土质、水文等各种资料做参考,加之当地相关部门对往年对此的统计数据和工程本身的特点要求等作为重要参考数据。
土地的地质情况复杂,有些地区地质以砂土为主,有些地区以砾石为主,根据地质多样性应当采取不用的排水方法处理。明沟排水的方法一般是针对基坑排水技术相对来说要求不高的工程。而对于基坑排水要求较高的工程,明沟排水已经难以满足其要求,那么可以选择人工截渗降排水。实践证明,采用不同方法分别对待都取得了较好的效果。对于不同的水利工程采用哪种基坑排水技术方案,应当根据当地以往数年的水文地质条件、降水量统计作综合因素来计算结果。而由于地理位置和气候条件的变化多端,河流湖泊沿岸的地质条件、地下水位都会因此而发生改变,只有根据数年的数据才能保证其相对正确性,为了保证工程安全,方案还应当保留一部分的安全系数以便应对特殊情况的发生,同时,还要做好各种救济措施和紧急应急方案,这样才能做到万无一失。
二、水利工程基坑排水施工技术
1、基坑基础施工技术
在水利工程基础施工中,若是开挖基坑的地质基础为粉土和粉砂,在开挖过程中,由于必然会出现渗水,这就极易导致管涌、流砂情况的出现,从而增加施工难度。地下水位过高是造成管涌出现的主要原因之一,一旦渗水出溢坡降超出粉砂粉土允许范围,就会导致土粒随渗水移动,这是由于粉砂粉土由均匀细小的颗粒组成,出溢坡降允许范围较小。因此,若是开挖基坑的地质基础为粉土和粉砂,为了确保施工进行的顺利,如何有效降低地下水位至关重要。防止管涌和流砂出现的办法多种多样,例如铺垫砂砾反滤层、放缓边坡等办法,但是这些方法又会一定程度的增加工程量,这样不仅会增加成本,又会对施工造成影响,所取得的效果也不理想。随着这一问题的产生,新的施工工艺也应运而生。例如从施工工艺或基础结构上采取措施的沉箱、沉井加水力冲填等新施工工艺,能有效防止和降低排水困难;从而降低地下水位上采取的措施或射流装置或在基坑四周设置井管排水系统等新方法,均能取得较好的效果。
2、井点法排水施工技术
在比较小型的水利工程中,通常基坑的深度较浅,地下水位也较低,这种情况下可采用井点法排水施工技术。施工时,只需要沿着基坑的周围设置几个井点,并通过水管把它们连接起来,从而组成一个排水系统,最后用水泵抽出系统内的水。井点法排水系统可以是一个单独的排水系统,也可以把多个排水系统通过三通管、五通管等连接组成复合排水系统,并分别进行抽水。连接井点的水管一般采用普通材质的塑料管,当基坑范围较大且土质渗水比较大时,可用钢管来连接井点。
3、明沟排水施工
基坑需要排出的水分包括雨水、地面渗水、地下泉水、围堰积聚的余水等,且基坑排水技术的选择应根据基坑所在地形、基坑大小、基坑所在土质、工期、基坑开挖深度并结合基坑进水情况来确定。在基坑开挖施工且完成围堰后,必须迅速将基坑内的积水排出,采用的方法为:充分考虑并利用下游水位低这一地形条件进行自流排水,若是存在余水,应采取人工开挖排水沟或用水泵将余水引导排出。基坑排水工作应尽早进行,以便使基坑有干燥固结的时间,从而为后续施工的顺利进行提供一个良好的保障。若是存在地形条件的应尽量使用地形自流排水方法,若是没有条件的应采取开挖排水沟人为引导排水的方法。排水沟的布置形式主要有下列几种:一是结合基坑实际情况,选取合适位置由基坑处自高向低开挖排水沟,将坑内积水引入集水井中采用水泵排出。二是若是基坑开挖难度大,就应沿基坑等高线分层设置排水井和排水沟,而后采用水泵将水排出。根据设计中组合的不同,排水量的估算可分为:a.降雨量的计算:明渠排水的降雨量按抽水时段中最大日降水量在当天排干计算;b.施工废水,其用水量的估算,应根据气温条件和混凝土养护的要求而定;c.渗透量的计算方法,当没有可靠的渗透系数等资料时,透水地基上的基坑,可按下表估算渗透流量。
4、井管施工
井管施工采取的方法主要为水冲沉井和钻井工具施工。若是采用钻井工具施工,当井管外径在45厘米左右时,选择的钻井工具直径应在75厘米左右,为了避免在钻井工具造孔时出现井壁坍塌情况,应采用比重合理的泥浆加固井壁,且井孔内的泥浆面应超出地下水水面,但是应低于井管口40到60厘米,在钻孔深度符合要求时,应及时进行井管下放工作:先下放普通砼底管,在顺序沉放无砂砼管,最后将性能一般的井管放在上部,将性能优越的井管放在下部,井管安放过程中,做好一系列安全措施,而后顺序、有节奏的进行下管,每节管子安放完成后应迅速进行固定,并清洗干净后涂抹热胶结剂,而后进行上一节井管的安放,并在井管接缝口涂抹热胶结剂,再采用粗布或是玻璃丝布缠结在上下管接缝处,为了确保井管垂直,还应采用4跟长为35厘米、宽为3.5厘米的木板或竹片将其紧贴在井管外壁,并用铅丝绑扎牢固,待全部井管安放完毕后,应先填埋50厘米厚的黄砂于底管内部,再填埋50厘米厚的细砾石或碎石,直至钻孔和井管内无空隙,以起到拦砂滤水的作用。
5、降水法施工技术
在水利工程基坑开挖过程中,对于在较高地下水位处的粉砂和粉土基础,很容易由于渗水而导致管涌、流砂现象的发生,造成施工难度变大,在这种情况下,要采取各种措施来降低地下水位以保证施工的顺利进行,就是降水法施工技术。传统的降水法有铺垫砂砾反滤层法、放缓边坡法、柴梢法等,但由于会大幅增加工程量,造成成本增加,而且还会干扰到正常的施工,已经逐渐被一些新的方法如沉箱法、沉井加水力冲填法等所取代,另外也可以通过井管排水系统或射流装置来排水。
《結束语》
基坑排水是水利工程施工中的一个关键环节,其质量的好坏直接决定了水利工程的整体质量与性能。就国内目前的水利工程施工来说,基坑排水已经受到了施工单位的广泛重视。鉴于基坑排水既能有效保证工程的施工质量,又有利于加快施工进度,保证施工顺利,因此在以后的水利水电工程施工中,做好基坑排水是必需之举。
参考文献
[1]江小萍.浅谈水利工程基坑排水施工技术[J].建筑与文化(学术版)2013,(7):65-65.
[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):211-211.
[3]李明.水利工程基坑排水施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(30).
《关键词 》水利工程;基坑排水;排水施工;施工技术
中图分类号:TV5文献标识码: A
引言
水利工程的基坑基本上都存在着渗水现象,不但影响到工程施工的顺利进行,也威胁到施工质量与安全,因此,必须根据工程的实际情况,采取最合理的基坑排水施工技术,才能保障施工的安全。
一、水利工程基坑排水施工的前期工作
基坑排水工作的科学方案能保证一个水利工程的稳固,并为其施工提供良好的基础条件,妥善处理好基坑的排水问题,可谓之解决水之源、木之本的根基问题。排水系统的科学设计,能够保证地基不受破坏,也能增强地基的承载能力,从长远意义上讲更可以减少水利工程的整体开支,如果基坑排水问题处理不当,会给水利工程的运行带来巨大的安全隐患,增加了将来对水利工程的维护成本,也降低了水利工程的质量。
1、地基土质分类分析
地基有强透水、弱透水和不适水之分,因此对排水要求也不同。有条件的工程在动工前可采用挖坑或手摇钻钻探等办法,取得土样,查明地基各部位和不同高程的土质和地下水位等有关资料数据,供基坑开挖时确定边坡和排水准备工作的依据。
2、确定基坑排水施工技术方案
水利工程绝不能一成不变、墨守成规、生搬硬套,而要具体问题具体分析,依据在施工前的地基土质、水文等各种资料做参考,加之当地相关部门对往年对此的统计数据和工程本身的特点要求等作为重要参考数据。
土地的地质情况复杂,有些地区地质以砂土为主,有些地区以砾石为主,根据地质多样性应当采取不用的排水方法处理。明沟排水的方法一般是针对基坑排水技术相对来说要求不高的工程。而对于基坑排水要求较高的工程,明沟排水已经难以满足其要求,那么可以选择人工截渗降排水。实践证明,采用不同方法分别对待都取得了较好的效果。对于不同的水利工程采用哪种基坑排水技术方案,应当根据当地以往数年的水文地质条件、降水量统计作综合因素来计算结果。而由于地理位置和气候条件的变化多端,河流湖泊沿岸的地质条件、地下水位都会因此而发生改变,只有根据数年的数据才能保证其相对正确性,为了保证工程安全,方案还应当保留一部分的安全系数以便应对特殊情况的发生,同时,还要做好各种救济措施和紧急应急方案,这样才能做到万无一失。
二、水利工程基坑排水施工技术
1、基坑基础施工技术
在水利工程基础施工中,若是开挖基坑的地质基础为粉土和粉砂,在开挖过程中,由于必然会出现渗水,这就极易导致管涌、流砂情况的出现,从而增加施工难度。地下水位过高是造成管涌出现的主要原因之一,一旦渗水出溢坡降超出粉砂粉土允许范围,就会导致土粒随渗水移动,这是由于粉砂粉土由均匀细小的颗粒组成,出溢坡降允许范围较小。因此,若是开挖基坑的地质基础为粉土和粉砂,为了确保施工进行的顺利,如何有效降低地下水位至关重要。防止管涌和流砂出现的办法多种多样,例如铺垫砂砾反滤层、放缓边坡等办法,但是这些方法又会一定程度的增加工程量,这样不仅会增加成本,又会对施工造成影响,所取得的效果也不理想。随着这一问题的产生,新的施工工艺也应运而生。例如从施工工艺或基础结构上采取措施的沉箱、沉井加水力冲填等新施工工艺,能有效防止和降低排水困难;从而降低地下水位上采取的措施或射流装置或在基坑四周设置井管排水系统等新方法,均能取得较好的效果。
2、井点法排水施工技术
在比较小型的水利工程中,通常基坑的深度较浅,地下水位也较低,这种情况下可采用井点法排水施工技术。施工时,只需要沿着基坑的周围设置几个井点,并通过水管把它们连接起来,从而组成一个排水系统,最后用水泵抽出系统内的水。井点法排水系统可以是一个单独的排水系统,也可以把多个排水系统通过三通管、五通管等连接组成复合排水系统,并分别进行抽水。连接井点的水管一般采用普通材质的塑料管,当基坑范围较大且土质渗水比较大时,可用钢管来连接井点。
3、明沟排水施工
基坑需要排出的水分包括雨水、地面渗水、地下泉水、围堰积聚的余水等,且基坑排水技术的选择应根据基坑所在地形、基坑大小、基坑所在土质、工期、基坑开挖深度并结合基坑进水情况来确定。在基坑开挖施工且完成围堰后,必须迅速将基坑内的积水排出,采用的方法为:充分考虑并利用下游水位低这一地形条件进行自流排水,若是存在余水,应采取人工开挖排水沟或用水泵将余水引导排出。基坑排水工作应尽早进行,以便使基坑有干燥固结的时间,从而为后续施工的顺利进行提供一个良好的保障。若是存在地形条件的应尽量使用地形自流排水方法,若是没有条件的应采取开挖排水沟人为引导排水的方法。排水沟的布置形式主要有下列几种:一是结合基坑实际情况,选取合适位置由基坑处自高向低开挖排水沟,将坑内积水引入集水井中采用水泵排出。二是若是基坑开挖难度大,就应沿基坑等高线分层设置排水井和排水沟,而后采用水泵将水排出。根据设计中组合的不同,排水量的估算可分为:a.降雨量的计算:明渠排水的降雨量按抽水时段中最大日降水量在当天排干计算;b.施工废水,其用水量的估算,应根据气温条件和混凝土养护的要求而定;c.渗透量的计算方法,当没有可靠的渗透系数等资料时,透水地基上的基坑,可按下表估算渗透流量。
4、井管施工
井管施工采取的方法主要为水冲沉井和钻井工具施工。若是采用钻井工具施工,当井管外径在45厘米左右时,选择的钻井工具直径应在75厘米左右,为了避免在钻井工具造孔时出现井壁坍塌情况,应采用比重合理的泥浆加固井壁,且井孔内的泥浆面应超出地下水水面,但是应低于井管口40到60厘米,在钻孔深度符合要求时,应及时进行井管下放工作:先下放普通砼底管,在顺序沉放无砂砼管,最后将性能一般的井管放在上部,将性能优越的井管放在下部,井管安放过程中,做好一系列安全措施,而后顺序、有节奏的进行下管,每节管子安放完成后应迅速进行固定,并清洗干净后涂抹热胶结剂,而后进行上一节井管的安放,并在井管接缝口涂抹热胶结剂,再采用粗布或是玻璃丝布缠结在上下管接缝处,为了确保井管垂直,还应采用4跟长为35厘米、宽为3.5厘米的木板或竹片将其紧贴在井管外壁,并用铅丝绑扎牢固,待全部井管安放完毕后,应先填埋50厘米厚的黄砂于底管内部,再填埋50厘米厚的细砾石或碎石,直至钻孔和井管内无空隙,以起到拦砂滤水的作用。
5、降水法施工技术
在水利工程基坑开挖过程中,对于在较高地下水位处的粉砂和粉土基础,很容易由于渗水而导致管涌、流砂现象的发生,造成施工难度变大,在这种情况下,要采取各种措施来降低地下水位以保证施工的顺利进行,就是降水法施工技术。传统的降水法有铺垫砂砾反滤层法、放缓边坡法、柴梢法等,但由于会大幅增加工程量,造成成本增加,而且还会干扰到正常的施工,已经逐渐被一些新的方法如沉箱法、沉井加水力冲填法等所取代,另外也可以通过井管排水系统或射流装置来排水。
《結束语》
基坑排水是水利工程施工中的一个关键环节,其质量的好坏直接决定了水利工程的整体质量与性能。就国内目前的水利工程施工来说,基坑排水已经受到了施工单位的广泛重视。鉴于基坑排水既能有效保证工程的施工质量,又有利于加快施工进度,保证施工顺利,因此在以后的水利水电工程施工中,做好基坑排水是必需之举。
参考文献
[1]江小萍.浅谈水利工程基坑排水施工技术[J].建筑与文化(学术版)2013,(7):65-65.
[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):211-211.
[3]李明.水利工程基坑排水施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(30).