湯士濤
【摘要】基坑排水是水利工程施工中非常重要的一環,不管是什么類型的地基,都必須解決好基坑內的排水問題,為施工創造一個良好的條件。保證基坑的排水效果能使地基與巖基很好的貼合,是工程質量的良好保證。基坑排水施工技術中關鍵是要根據施工地土質的特點和要求以及降水的深度,進行技術、經濟、節能等方面地比較,準確地計算有關參數,從而保證基坑排水施工的順利進行。
【關鍵詞】水利工程;基坑排水;施工技術
1、基坑排水施工的分類
在水利工程建設的不同時期,所采取的排水施工手段也不盡相同,大致可以分為以下幾類:第一類是基坑開挖之前進行排水施工。考慮到基坑開挖后,周邊土壤中的水分會產生低洼聚集效益,因此必須將基坑周邊地區土壤中的積水及時排出,從而防止后期對基坑產生破壞影響。此類排水施工應盡可能選擇在春季或冬季進行,春、冬兩季氣候比較干燥,排水后能夠保證土壤較長時間的干燥,為后續施工提供了良好環境。第二類是在基坑開挖過程中進行排水施工,這也是水利工程建設中最為常用的排水措施。施工人員應當結合具體的地質情況,不僅要完成積水外排施工,還要做好后期防滲處理。第三類是工程后期的防滲保護措施,主要通過修建排水渠、安裝排水導管等措施,在水利工程后期使用過程中的及時排出基坑積水。
2、水利工程基坑排水施工技術的前期準備工作
2.1 研究地基各類部分的土質
地基根據土質情況大致可分為三類,強透水、弱透水和不適水。不同的地基對排水的要求也不相同。在施工前可先采用挖坑或鉆探等辦法取土樣,弄清楚地基各個部分的土質情況,并詳細記錄有關資料數據,以便在基坑排水施工開始時作為確定邊坡和排水準備工作的依據。在開挖過程中要留有充足的余地,這樣在遇到基坑土質復雜的情況時,可以根據實際情況臨時采取補救措施。
2.2 基坑排水方案的設計
基坑排水方案的設計首先要考慮到降深要求,以避免涌水、流沙等安全事故的發生。在基坑開挖時,需挖穿填土層進入強透水性的砂層,施工過程中基坑的涌水量會較大。進行降水設計時,就要全面考慮到基坑降水和支護的施工降水的問題。最低標準是保證地下水位降到基礎樁承臺底50cm以下,基坑中心線的降深要求低于開挖基底不少于50cm。
3、深基坑排水技術
3.1 井管施工技術
井管技術是當前基坑排水工程中最為常用的一種。在具體施工的過程中需要注意很多問題,例如大鍋鍛造孔施工中需要使用到鉆井設備,如果井管的外部直徑為四十到五十厘米,那么大鍋鍛造孔的直徑就也應該是七十到八十厘米。為了避免在井管施工中出現井壁坍塌的現象,可以使用泥漿對井壁進行加固,高度上需要超過地下水位,但是不能超過井管管口。在達到規定深度之后,需要先下放一些普通的混凝土底管,然后在放無砂質的土管,最后放透水性強、質量好的井管。
在井管下放的過程中可以抽動上面的鋼絲繩,將井管抽離地面,再通過機械對井管進行控制,并按照相應的順序下放到基坑內。值得注意的是在下放井管時應該保證每個井管都有部分暴露在地面上,并使用膠結劑涂抹在井口位置,然后取二十厘米左右的玻璃絲布把相鄰管口之間的縫隙包裹嚴實,最后再去用長度為四十厘米左右的木板貼在井管外面,并使用鋼絲捆扎牢固。在全部井管下放之后,在井管的底部撒上包括黃沙、碎石等的混合物,厚度保持在五厘米左右,同時也要把井管之間的空隙使用粗砂填滿,厚度在十厘米左右。上面這些步驟都是為了保證井管的穩固性。
3.2 明溝排水技術
基坑中的積水來源是不同的,不論是哪種類型的積水都會對基坑工程的質量產生不良影響,所以在圍堰工程完成之后就需要及時把積水排出去,進而保證基坑的穩固性。根據當地的地形走勢,盡量通過下游河流或者是水庫實現自然排出,基坑內殘存的積水可以通過設置排水溝的方式引到排水井中或者是地勢比較低的位置。在設置排水溝時可以采取不同的方法,其中針對基坑比較深、面積比較大、地下水位比較高、滲水非常嚴重的情況,可以采取分層設置排水井的方式,目前取得的工程效果還是比較明顯的。此外,還可以在基坑周圍從高處到地處依次開挖排水溝,把基坑內的水緩緩地排出去,同時也可以借助排水設施抽出基坑內的水。
3.3 降低地下水水位的施工技術
通過對大量的工程實踐進行分析發現,一旦在地基開挖中粉土處于地下水水位比較高的位置,那么基坑中經常會出現滲水現象,同時隨著滲水位置的不斷移動,基坑內的積水會越來越多,嚴重影響到地基工程的開展。針對這種情況,可以通過采取措施降低地下水水位。目前有很多方法都可以實現降低地下水水位的目的,但是如果只是通過增加砂礫鋪墊反濾層來避免管涌現象,不僅會增加施工成本,同時所起到的效果也不是很明顯,影響到基坑排水的速度和質量。通過在基坑周圍設置排水設施或者是配置排水裝置,不僅能夠加快基坑排水,同時還能夠強化地基結構,保證基坑的質量。
4、基坑排水施工中注意的問題
基坑排水施工中總體的原則是保證整體施工進度的前提下,安全施工、節約成本。因為井管排水施工較為復雜,其中需注意的問題要多一些。集水井的大小要考慮到所用水泵的總數和其排水量,其深度要低于基坑工作面30~50cm。井徑和管徑的選擇,既要考慮施工難度、成本,還要保證水清砂凈。水泵的選擇也很重要,需先抽水實驗,根據結果選擇抽水設備。水泵過大會使井的出水量超過正常的出水量,引起大量來砂。如基坑工作面較大,排水任務重,排水要求高,就必須配備一定數量的備用水泵和動力設備,便于發生故障和降雨后能立即投入使用。
總之,水利工程的建設是社會發展的必然需要,它可以提高人們的生活質量,在水利工程中將排水工作解決好,可以提高工程建設的效率和質量。在基坑排水技術的實施過程中,對施工工藝以及相關工作人員的專業素質的要求都比較高,需要你依靠科學的施工標準來保障施工技術的實施,提高基坑的排水效果。
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