试论水利工程基坑排水施工技术

2015-08-04 112 0

  1、水利工程基坑排水施工的重要意义
 
  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,其能够有效的利用自然资源,保护环境,且带来良好的效益,对于地区经济的发展有着重要的意义。在进行水利工程施工的过程中,基坑排水施工是极为重要的环节之一。其是指在开挖基坑之前,科学的设置排水系统,即在基坑定周边由内而外的设置排水设施,包括防水梁、排水坡等,或者在特定的位置设置截水沟。
 
  如果在进行地基施工时存在渗水现象,还需要在基坑的底部采取相应措施,包括排水沟、集水井等,将基坑的积水排出去。该项施工可以强化水利工程基础与岩基结合的强度,也能够减少地基开挖工程量,降低建设成本,对施工技术进行深入的研究也是十分有必要的。
 
  2、水利工程地基土质分类介绍
 
  从某种角度上而言,水利工程建设必须针对地质情况选择不同的施工作业方式。就目前来看,主要将水利工程建设地质分为以下三种:强透水、弱透水、不适水等,这三种地质类型其排水方式也是有所不同的。在进行水利工程建设施工前定要对地基进行严格的测试,仔细研究水利工程建设周边地质情况以及环境,依据具体资料进行排水作业方式的选择。这样才能有效的避免因对地质情况的不熟悉而导致选择错误的排水作业方式,为其水利工程建设基坑排水作业提供了有利的施工作业环境。
 
  3、水利工程基坑排水方案设计
 
  3.1基坑降深要求
 
  在进行基坑施工作业时,一定要满足规定要求才能有效的避免水分的大量溢出。针对基坑施工作业环境四周要对其进行结构稳定防护,确保施工作业安全。同时为了防止涌水以及流砂现象的出现,方案设定时也要充分考虑四周支护对基坑排水作业的影响。通常情况下,排水的地下水位基础桩承受台要在0.5米以下,同时还要确保基地高度高于基坑中心线降深位置0.5米以上。
 
  3.2基坑排水方案
 
  基坑排水作业方法的设定必须依据实际水利工程施工现状进行合理设计,较为常见的有管井井点排水和明沟降排水两种。对于小的水利工程建设而言,通常情况下都会选择基坑明沟降排水施工作业方式。这种作业主要是收集基坑内的地下水以及施工作业所产生的其他水分。但因其施工特点以及地质环境的不同也会选择不同的降排水施工作业方式。总而言之,在进行基坑排水方案设定时一定要依据实际施工情况进行合理的选择。
 
  4、水利工程基坑排水施工技术的应用
 
  基坑排水作业作为水利工程建设施工的基础作业,对水利工程建设质量而言有着极其重要的作用。所以,一定程度上来讲,必须做好基坑排水施工作业才能有效的保证其水利工程建设施工的顺利进行。在进行水利施工基坑排水作业前,对其基坑排水是极其必要的,必须在基坑开挖前将基坑内的水分排出,这样才能有效的保证基坑开挖的质量,不影响其施工作业进度,与此同时,也能够提高基坑作业的施工效率。
 
  4.1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。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:(1)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;(2)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;(3)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。
 
  4.2基坑基础施工
 
  在进行基坑开挖时,首先必须就施工环境地质特性进行详细的分析与总结,确定地质特性,从而选择合理的施工方法对其施工。若基坑开挖所处的地质环境是粉土或是粉砂,在开挖过程中就要尤其注意其渗水问题,渗水过多会导致管涌以及流砂现象的出现,进而影响施工作业。此外,地下水位的高度也是影响管涌现象出现的主要原因之一,针对粉土以及粉砂地质施工作业,必须控制好地下水的水位,减少因渗水过多砂石移动,进而有效保证基坑开挖作业的实施。从某种角度而言,可以采用铺垫砂砾反滤层法、放缓边坡等方法对管涌、流砂的出现进行有效的防止。但与此同时,也增加了施工作业成本,究其根本来讲,对施工还是造成了一定的影响。针对这一问题的频频出现,必须不断引进新的施工工艺来完善其基坑开挖施工作业效果。
 
  4.3井管施工
 
  一般情况下,进行井管施工中,如大锅锻造孔,需要使用水冲沉井工具及钻井器械。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、混凝土浇筑质量良好的井管则放置于最下部。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左右的木板或者竹片,贴在井管的外面,最后使用14型号的铅丝将管井绑扎牢固。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
 
  5、基坑排水技术施工应注意的问题
 
  5.1排水沟设置
 
  在对排水沟进行设置时,一定要注意它与纵坡之间的关系,不仅要确保其集中渗水的稳定性,更要结合渗水量与纵坡之间的关系来确定其排水沟的横断面,所以在进行放样的过程中就要充分考虑其排水效果,以便更好地扩大其基坑的范围。
 
  5.2集水井大小
 
  通常情况下,集水井的大小是由水泵的出水量所决定的。为了有效保证基坑的正常作业,在设置集水井时必须将其井面高度高于基坑排水高度40cm左右,且集水井管径与井经之间呈现出一定环状间隙,以便更好的填充过滤料起到防渗水效果。
 
  5.3抽水设备的选择
 
  完成管井建造后,要依据有关规定进行抽水设备的选择,合理选择抽水设备不仅仅可以对管井进行抽水作业,更加可以通过抽水含量来断定管井水位高度,但需要注意的是在使用过滤器时一定要按照规范标准进行使用,防止其因操作不当而出现氧化及损坏的情况。
 
  5.4管井扶正器的安装
 
  在管井施工过程中,一定要确保在滤水管部位安装扶正器,通常情况下,每间隔五米就要安装一台扶正器,除此之外,还要对滤水管孔径进行检查,避免其偏移而出现涌砂现象。
 
  结语
 
  总而言之,基坑排水工艺作为水利工程建设施工中比较重要的施工环节之一,对水利工程建设施工质量有着极其重要的影响。就我国目前发展现状而言,这种施工技术在一定程度上还存在着很大的缺陷,对此必须引起足够的重视,不断引进国外先进的基坑施工技术工艺,从而保证其施工质量,促进水利工程建设的发展。
 
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