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水利施工基坑排水措施分析

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水利施工基坑排水措施分析

水利工程作為我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,對(duì)于人們的日常生活和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要影響。水利工程施工中的基坑排水是施工重點(diǎn),也是施工難點(diǎn),因此應(yīng)根據(jù)水利工程基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,進(jìn)一步完善和優(yōu)化基坑排水施工技術(shù),不斷提升地基的穩(wěn)定性和承載力,保障水利工程的施工質(zhì)量。

1水利工程基坑地質(zhì)情況分析

水利工程地基可分為不適水、弱透水和強(qiáng)透水[1],不同的地基土質(zhì)情況對(duì)于排水要求是不同的,對(duì)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(zhì)、水文等情況,為基坑開(kāi)挖施工排水和確定邊坡提供重要參考依據(jù)。同時(shí),由于水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)情況比較復(fù)雜,施工單位無(wú)法全部了解清楚,再加上江河湖泊沿岸的土質(zhì)不均勻,因此水利工程基坑開(kāi)挖時(shí),應(yīng)適當(dāng)留出一些余地,因地制宜,具體問(wèn)題具體分析,結(jié)合基坑開(kāi)挖施工實(shí)際情況,采取有效的維修補(bǔ)救措施。

2水利施工的基坑排水措施

(一)合理設(shè)計(jì)降水方案

水利施工中基坑排水可采用管井井點(diǎn)降水、明溝降排水兩種方法,對(duì)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(jié)合水利工程的降深要求和施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)特點(diǎn),采用管井井點(diǎn)降水方法,合理進(jìn)行明溝排水設(shè)計(jì)。

(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(jié)合水利工程基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、施工工期、土質(zhì)、開(kāi)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(yīng)及時(shí)將基坑積水排出,科學(xué)利用施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌,向水位較低的下游進(jìn)行排水,剩下的水經(jīng)過(guò)排水溝導(dǎo)引到排水井或者低洼處,利用水泵設(shè)備將水排出,使基坑盡快固結(jié)干燥,全面了解情況,做好施工準(zhǔn)備。同時(shí),水利施工中還需經(jīng)常排水,如基坑和圍堰地下滲水、雨水等,盡量利用地形優(yōu)勢(shì)進(jìn)行自排,例如,在基坑周圍的等高線上開(kāi)挖排水溝,將滲水和雨水用水泵或者自流排出,采用科學(xué)合理的布置形式:其一,基坑滲水量較小,在下游設(shè)置集水井,在基坑縱向軸線上,由上到下設(shè)置排水溝,開(kāi)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(chǔ)降低地下水位

在水利工程施工中,若粉砂和粉土基礎(chǔ)的地下水位較高,在開(kāi)挖基礎(chǔ)過(guò)程中,一旦發(fā)生滲水,容易造成管涌、流砂,給后期施工造成較大困難。產(chǎn)生管涌的內(nèi)因是由于粉土和粉砂的顆粒粒徑較細(xì),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(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(jìn)行施工時(shí),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(fā)生管涌和流砂。同時(shí),優(yōu)化水利工程基坑施工工藝,合理設(shè)置基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),在沉井或者沉箱中增加水力進(jìn)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(shè)置射流裝置或者井管排水系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)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(guò)程中井壁發(fā)生坍塌,使用水泥砂漿進(jìn)行固壁,從施工開(kāi)始到完成造孔,應(yīng)確保地下水水面低于孔內(nèi)泥漿面,當(dāng)鉆孔深度達(dá)到水利工程施工設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)將井管立即下放,首先將混凝土底管進(jìn)行下放,然后將無(wú)砂混凝土管沉放在中間位置,將透水性好、澆筑質(zhì)量高的井管放置在下部,普通材質(zhì)井管放置在上部,井管安放過(guò)程中,把細(xì)鋼絲繩穿入底部吊環(huán),設(shè)計(jì)活口的鋼絲繩,用插釬在管內(nèi)進(jìn)行固定,從管中將副繩引出,通過(guò)人力或者絞車進(jìn)行控制,逐節(jié)下管,當(dāng)管子上口達(dá)到指定高度時(shí),將每節(jié)管子進(jìn)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(jié)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(zhǎng)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(nèi)鋪墊一層厚度約50cm的黃砂,再鋪填一層碎石、細(xì)礫石,用粗砂對(duì)井管和鉆孔之間的間隙進(jìn)行回填,在排水過(guò)程中發(fā)揮濾水?dāng)r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(shí)并且進(jìn)行固定,拉出鋼坤繩,拔掉插釬。

5結(jié)語(yǔ)

近年來(lái),我國(guó)水利工程快速發(fā)展,各個(gè)地區(qū)的水利工程地質(zhì)情況不同,施工現(xiàn)場(chǎng)的水文、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多樣,基坑排水施工作為一個(gè)重要施工工序,應(yīng)優(yōu)化和完善水利工程基坑排水施工技術(shù),提高基坑的安全性和穩(wěn)定性,保障水利工程安全進(jìn)行施工建設(shè)。

作者:金茜 朱帥 單位:商丘市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院