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输电线路工程基础施工降水方法的比选

2020-06-19于万利王志强张佑军王永刚

中国新技术新产品 2020年6期
关键词:明沟井管井点

于万利 王志强 张佑军 王永刚

(中国安能集团第二工程局有限公司厦门分公司,福建 厦门 361000)

0 引言

随着我国电力事业的不断发展,对输电线路工程建设有了更高的要求。在线路工程基础建设当中,施工降水是一项重点工作内容,需要做好具体降水方法的选择,保证基础施工质量。

1 降水原理

降水工作主要基于2个原理。

1.1 小深井降水

该降水方法同管井降水具有类似的原理,由吸水管、抽水设备与滤水井管3个部分组成。在线路基础中心桩位置,设置单个小深井,使地下水受重力作用进入到井中。在小深井内部,设置水泵,通过不断抽水降低水位。该方式适合应用于渗透系数在0.5 m/d~50 m/d的土层当中,在应用中能够对5 m~6 m降水深度线路基坑开挖、浇制进行有效的降水处理。对某些使用集水坑方式可能导致土粒大量流失,造成边坡塌方,且无法满足降水要求时也能够有效应用[1]。

1.2 集水坑降水

该方式是一种经济、快捷、简单的降水方式。挖掘基坑时,在达到地下水位处,可以在坑底的四周位置挖掘明沟,设置好集水坑,使水受重力影响进入到集水坑当中,之后使用水泵将其抽出坑外。该方式适合应用在具有较好土质的施工环境中,能够对施工用水、自然降水与地下潜水进行有效的处理,且开挖深度需要控制在4 m以内。对于边坡需要支护以及流砂边坡类型来说则不适合使用。使用该方式降水,首先要设置灌注桩以及板式基础,在准备工作完成后,再进行土方开挖、布置水泵抽水等工作,保证坑深能够满足设计标高要求,如图1所示。

2 施工准备差异

2.1 相同处

上述2种降水方式存在的相同点是都需要在前期进行技术准备。首先需要对施工区域的地质勘探资料进行收集,掌握水位变化以及地下土质情况。其次需要对地质勘查资料当中的土层垂直分布情况进行分析,并在正式作业之前,安排施工人员做好技术交底工作。在抽水设备的选择方面,2种方式也较为一致,都选择污水泵或者潜水泵进行施工[2]。

图1 集水坑降水施工流程图

2.2 不同处

这2种降水方式在实际应用当中主要是在材料的准备方面存在不同。其中,小深井降水方式使用的材料包括有砂砾混合料、自制钻井工具与无砂混凝土管。集水坑降水方法则需要通过人工挖掘集水坑以及排水明沟,在具体施工中,仅需要准备坑壁简易加固的木、竹等材料即可。

3 施工流程

3.1 小深井降水施工

该技术施工要按照先抽水后开挖的方式进行施工。在基础施工中,需要做好水位的控制,保证水位与基坑底面相比始终低0.5 m。

在施工位置方面,需要在基坑位置测量原底面标高,根据坑底以及地面标高确定小深井设置深度。例如线路基础施工区域具有丰富的地下水时,则可以在铁塔基础基坑附近2 m位置以内分别布设4个小深井,以此形成圆形的降水网,覆盖铁塔基础4个基坑。而如果施工区域的地下水不够丰富,则可以在铁塔基础基坑中心庄位置设置好小深井,通过单个小深井进行降水即可。

具体施工步骤有3个。1)要以井位点为中心,500 mm直径开井口。在此过程中,通过高压水泵将自制钻井工具与软管上特制的钢管进行连接。在钢管的端部位置,设置喷水孔,安排2名操作人员手拿旋转柄在井口位置进行正反转圈处理,最终成孔。2)在成孔后,即需要拔出钻井工具中的无砂混凝土管,避免发生坍塌情况。在下放井管时,要以缓慢的方式进行,如井口同管口间具有200 mm的距离,则接上节井管,使用尼龙网包裹好接头位置,避免因挤入泥沙对井管造成淤塞,而在对接位置,则需要使用竹条进行竖向固定处理。3)在将井管放到井内后,需要将砾料填充在孔壁与井管之间,该项工作要一次完成,保证流水畅通。在砾料填充完毕后,需要及时做好洗井工作,使用井管外注清水循环法,交替进行抽、停处理,直至水清。在完成洗井工作后,则需要放泵抽水,进行抽水检验,对深井的渗水性能进行检验。该项工作要保证具有良好的连续性,在开始抽水时要做好控制,避免一会停一会抽,避免井管滤网因此出现阻塞问题。

一定要在满足开挖条件后,才能进行开挖。具体来说,在经过连续降水,形成地下降水漏斗、整体区域稳定后,再进行基坑的土方开挖。在基坑开挖中、开挖后,需要保证正常降水,在浇筑完基础之后再进行基坑的回填,此时即完成整个降水工作。

3.2 集水坑降水施工

该项施工需要按照“先开挖后降水”的方式开展,在挖土深度不断增加时,集水坑的深度也要随之增加。利用明沟收集地下水,然后将其排入到集水坑当中,之后使用水泵将水抽到地面上排走。如果基坑底部与排水沟底部的距离较近,则需要加深集水坑、排水沟的深度,不断循环该过程,使基坑深度能够达到设计标准。该施工方式主要包括2点内容。1)排水明沟。该设施通常设置在基坑的四周位置,与基础边要有0.4 m的距离,保证沟边缘位置与边坡坡脚在0.3 m以上的距离。明沟底面与基坑底面相比要低0.5 m,将沟的宽度控制为0.3 m,同时做好排水坡度的控制,一般来说其需要在0.3%以上。2)集水坑。在基坑四角渗水较快的位置,设置集水坑,保证地面与排水明沟底面低0.5 m以上,且在进行基坑挖土工作的过程中,其深度也处于不断加深的状态,保证其与挖土面相比,坑底具有1 m以上的距离。集水井宽度方面,需要控制在0.5 m~0.7 m[3]。

4 问题处理

在实际施工过程当中,可能出现水位长时间降不下去的情况。发生该情况的一种重要的原因即是在洗井过程中未能破坏孔壁泥皮,使得孔壁附近土层在钻孔时,未能彻底清除存在的泥浆,地下水渗透通道因此受到影响。同时,现场实际情况与水文地质资料存在不符的情况,井直、井深以及垂直度方面无法满足施工要求,井内存在较多的沉淀物造成淤塞。对此,可以从3个方面采取措施进行处理。1)在井点四周灌入砂滤料后,及时进行洗井处理。通常来说,需要用抽筒清理孔内泥浆后进行洗井处理,也可以将活塞与泥浆冲水方式进行结合,以此实现破坏井壁泥皮的目的,吸出土层存在的泥浆,之后进行单井试抽处理,使附近土层当中没有充分吸净的泥浆能够利用地下水流动得到清洗。2)对于需要疏干的含水层,需要均匀地设置好滤管,并根据实际含水层颗粒选择砂滤料以及滤网。3)如果在工程施工当中缺少准确的地质资料或土层情况较为复杂,则可以结合降水需求专门做好相应的钻探处理。在钻孔当中,需要做好每个井孔的取样工作,以此核对原有的地质资料。在下井点管之前,要对井的实际深度进行复测,根据实际水文地质情况和设计要求,做好滤网与井管的配置。

除了上述情况以外,导致问题发生的原因还可能是局部区域井点在数量上存在不足所致,如果没有选择好井泵型号,井点在排水能力上存在不足等,也将导致问题的发生。同时,如果单井在应用当中,没有充分发挥出排水能力,再加上水文地质资料的完整性、全面性存在不足,与计算的涌水量相比,基坑实际涌水量更多,也是导致问题出现的原因。对于因这部分因素导致出现的问题,则可以按照以下措施进行处理。1)在实际工程建设当中,需要在实际水文地质资料的基础上计算施工降水范围区域内的总涌水量,包括抽水时过滤部分长度、井点间距、井点根数、单位降水能力与单井出水量等。然后,需要对井点过滤部分的长度、特定降水深度以及井点进出水量等因素进行细致的复核。2)在选择井泵时,需要满足不同降水阶段在降水深度、涌水量方面的要求。同时,要积极 改善单井排水能力,结合含水层的具体条件,设置符合长度要求的滤水管,同时增加滤层的厚度。

5 结语

在输电线路工程基础施工中,经常需要进行降水处理,该项工作的开展质量直接关系工程建设效果。在实际工程建设中,即需要能够充分根据实际情况,做好施工区域情况的调查,结合实际情况采取措施进行处理,保证工程的高质量完成。

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