广东水电二局股份有限公司511340
摘要:在水利工程建设中基坑排水是非常重要的部分,做好该部分的排水工作非常重要,从而能够为后期工作的开展提供保障,因此加强水利工程基坑排水施工技术的研究非常有必要。
关键词:水利工程;基坑;排水
引言
水利工程深基坑开挖施工使原有的基坑周围的水、土应力平衡受到破坏,土体发生变形,当变形达到一定程度就会危及到基坑本身以及周围建筑物的安全。在施工过程中,为了保证施工安全和减少基坑开挖对周围环境的影响,需要选择合适的降低地下水水位或水头的方法对基坑进行降水。科学合理的降水方案对于基坑工程顺利开展有着积极意义。因此,不断地对提高我国的基坑排水的施工技术,有利于我国的水利工程进一步的建设,提高我国水利工程的质量与效率。
1水利工程基坑排水施工概述
基坑排水是指实施水利工程相关基坑挖掘之前,先做好排水工作。水利工程的工程师需要设计施工方案,根据水利工程的地质情况做出实际的分析。可以从基坑顶部向外做好排水坡的设计以及安装,并且安排设计好截水沟。根据实际的情况,如果底部出现了渗水的现象,还需要在基坑底部设置相关的集水井以及排水沟,使基坑中的积水可以顺利的排出,避免了积水过多造成了水利工程的破坏。水利工程进行施工的时候,需要处理好基坑排水工作。一方面,基坑排水系统的建立可以提高水利工程的经济效益,加大了相关的环保力度。另一方面,基坑排水技术可以将基坑中积水及时、有效地排出,避免因积水过多导致土质疏松,使水利工程的稳定性得到了提高,延长水利工程的使用寿命。优良的基坑排水技术也为后续的水利工程的进一步开展提供了十分好的基础条件。
在进行水利工程基坑排水的时候需要遵循一定的原则,即在确保施工进度的前提下有效的控制施工成本,确保施工安全。因为井管排水施工非常复杂,因此在施工中需要注意很多问题。对于集水井的大小需要充分的考虑水泵的总数和其排水量,深度需要控制在基坑工作面的30~50cm。而在选择井径和管径的时候也需要从多个方面进行,包括施工的难易程度以及成本等。并且也需要做好水泵的选择工作,首先需要进行抽水实验,通过结果进行抽水设备的选择。需要注意的是整个过程中如果水泵太大,就会增加出水量,引起大量来砂,尤其需要重视,同时还需要加强设备的控制,从而能够更好的确保后续工作的有效开展。
2水利工程基坑排水施工技术
2.1地下水位测量技术
水利工程中开始施工前,需要对施工环境进行地质勘察,地质环境如果是粉土或者粉砂,容易产生渗水的现象。并且由于施工期间的地下水位较高,如果产生渗水现象,会导致土沙的流动,给施工带来了挑战以及难度。因此,在基坑基础施工技术开始之前,需要对基坑的地下水位进行测量,设计好相应的方案。然后,需要对地下水位进行土沙流动的控制[5]。虽然,此种方法可能会导致施工成本的增加,但是却能够确保水利工程的施工质量。对于基坑基础施工技术,还需要技术人员不断地进行探讨,促进水利工程的发展。
2.2明沟挖掘排水施工技术
在对基坑进行排水施工的过程中,要及时排出基坑中的积水,依据实际情况选择有效的排水措施,包括基坑面积的大小、挖掘的深度、基坑地质情况。围堰后,利用地势进行基坑排水工作,将基坑中的积水完全排除,在基坑挖掘到积水区域后,要保证基坑中的泥土能够自行固结,在应用水泵的过程中能够具有极大的优势。在排水施工过程中对于排水沟的布置要求包含以下三点:(1)在进行基坑排水工作时,要充分利用基坑周边的地势,应用到高水低流的原理,挖掘明沟,保障基坑中的积水完全排出,流入到集水区中,然后利用水泵将汇集的积水抽出。(2)在基坑排水的过程中,如果基坑的面积较大、底部较深、水位过高、土质差,要利用地势的优势,将水有效的引路排除,并且科学合理的利用等高线,促进基坑积水排除。(3)基坑排水时,如果基坑范围较小,在挖掘发排水沟是可以采用顺纵法,利用先上后下的方式进行基坑排水。基坑排水过程中也要挖掘横沟,将横沟中的积水引导至纵沟内,将水进行汇集然后集体排除。
2.3井管排水施工技术
水利工程基坑排水施工期间,钻井和沉井主要是使用水冲的方法,当井管外径的范围控制在40-50米的时候,需要确保大锅锥造孔直径的范围是在70到80cm。同时整个过程可以选择使用1.1-1.2的泥浆进行井壁固壁工作的处理,有效的防止坍塌事故发生概率。对于井孔工作的开展,需要确保孔内泥浆面要低于管口0.5cm,并且要大于地下水水面。当井管达到钻孔的标准后需要将其进行下放。一般情况下上部井管的按照会选择穿入到吊环中,然后对其进行固定,并且要保障整个过程需要将拔钎作用的副绳露出地面。然后开始后续工作的开展,对管口需要做好清理工作,然后使用胶结剂进行涂抹,然后进行安装。等到完成安装工作后,需要进行底管内的填充工作完善,首先是进行黄砂的填充,整个顺序是细砾石、碎石,整个厚度控制在0.5m左右。当完成了上述的工作后需要做好井管以及钻孔空隙回填工作,并有序的开展后续工作。
2.4利用景观排水系统降低地下水位
基坑挖掘时会出现渗水现象,导致水位升高而对高处的粉尘产生影响,出现流沙或者管涌的问题,严重影响水利工程项目的质量。管涌主要是地下水位过高造成的,基坑的坡度大于粉尘的具体标准,导致粉尘和砂石与水一起进行流动,砂石和粉尘较轻。因此流动不均匀致使渗水坡度减小,产生管涌情况。在具体的水利工程施工中,要严格管理基坑中的地下水位,并且要认真研究井管施工技术。井管施工技术主要使用的工具有钻井工具和沉井工具,较为传统的是大锅锻造孔。在井管外直径为50cm左右的时候,大锅锻造孔的直径应该在80cm,采用1.1~1.2比重的泥浆进行固壁工作,有效控制井壁出现塌方。大锅锻造孔施工时,井管管口要比孔中的泥浆位置高,而地下水位要低于孔中的泥浆面。钻孔的深度符合设计值才能下放井管,将混凝土底管放入到井管中,然后在下放混凝土井管。在井管安放的过程中,要利用细钢丝从底部吊环中穿过,并设置活扣,并用插钎固定井管。在每节井管露出地面的位置上涂抹170℃的胶结剂,井管相连的位置用玻璃丝或者麻袋片缠裹好。外部用竹片或者木板固定,保障井管的稳固性,在经管的底部要填充黄沙、碎石和细砾石,厚度在0.5m,钻孔和井管间缝中要用细砾石和粗砂石进行回填,厚度要超过10cm。
2.5粉土和粉砂基础降低地下水
粉砂和粉土基础主要位于水位线最高处,在挖掘过程中会受到基坑中渗水作用力的影响造成管涌和流沙现象,给基坑排水工作带来极大困扰。因此,在水利工程项目施工过程中,要认真分析粉砂和粉土基础,保障基坑地下水快速下降。在基坑排水的过程中应该降低地下水的水位,利用射流排水、改善基坑结构基础等形式,预防管涌问题,但是不能采用铺垫柴梢、减缓边坡等形式改善砂砾反滤层的措施,因为上述措施会造成工程成本和工程量大幅度提高,并且严重的影响了基坑排水速度,对水利工程质量也带来极大影响。
结束语
综上所述,基坑排水技术对于水利工程是十分重要的环节,在水利工程多个环节中均有参与,很大的影响着整个水利工程的开展。但是,目前水利工程中的基坑排水施工技术仍然存在着些许不足,通过不断的探讨基坑排水施工技术,不断的进行总结经验,做好水利工程中各方面的工作,以提高基坑排水技术,将有利于提升我国水利工程的整个工程质量,加快工程进度的开展。
参考文献
[1]刘良华,孙冰,付爱华.水利工程建设中基坑排水技术的应用与实施研究[J].住宅与房地产.2016(21).
[2]韩晓玮.水利工程建设中基坑排水技术的应用及实施要点分析[J].河南水利与南水北调.2016(02).