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水利工程基坑施工排水问题探析

2018-02-19邵芳霞

山西水利 2018年11期
关键词:井点洗井滤料

邵芳霞

(新疆维吾尔自治区青河县水利局,新疆 青河 836200)

水利工程建设项目中,基坑施工是最基础的工程,如果基坑施工过程中排水不畅,不仅给项目施工制造障碍,导致施工质量问题,造成工程损失,对工程单位的长期发展也会产生不利影响。因此,在水工建设项目的排水施工中,要保证水下工程的排水设施畅通无阻。良好的施工排水有利于提高地基承载力,保护基础免受破坏,还可以减少挖掘工作量,增加岩石基础与建筑物基础之间的粘结强度。因此,如何进行施工排水是项目顺利完成的重要环节。

1 水利工程施工排水要点

水利工程基坑排水经常受到施工区渗水、降雨和坑内地下水的影响。因基础具有较强透水性或弱水渗透性,基础排水要求也不同。河流和湖泊基坑的地质情况不同,地质条件复杂,很难找出相似情况进行参考。

在挖掘河床基坑之前,应对河床进行地质调查,有效实施施工导流规划。施工前,应全面完成施工的详细设计方案或方案,认真进行排水量计算和设备的购置,建立相应的排水导流系统等,做好防水工作准备。在具体工程施工过程中,应适当配置水泵,用于排水,并尽可能地将积水引入附近的集水坑,达到快速收集渗漏水的作用。

基坑排水方法基本上分为两种。一种是重力排水,即明排法,在基坑周围设置排水沟、集水井汇流。该方法施工简单,降水费用较低,适宜于基坑较浅,水位降幅较小,地层形成粒径较粗、渗透系数较大的砂卵石覆盖层。另一种是强制排水,即井点法,在基坑周围埋设井点管,连续不断地抽排地下水,使基坑周围的地下水降至设计深度。常用的井点降水法有轻型井点、管井井点、电渗井点、喷射井点等,可依据基坑及周围土层的岩性、渗透性、要求水位降深等特点进行施工。以基坑深井施工排水为例,介绍基坑排水问题。

2 基坑深井施工排水

2.1 深井降水施工工艺流程

基坑深井降水施工工艺流程主要有:成孔、下滤管、填滤料、洗井、安泵、抽水。

成孔。根据深井布置图定位深井位置,如遇淤泥层过厚或其他影响正常施工的障碍物,需调整深井位置。泥浆池可采用“挖”或“围”建设,一般每2~3口井共用一个泥浆池,必要时可采用砖砌或铺土工材料修建泥浆池,也可通过泥浆输送管供应泥浆。深井使用冲锤式钻机进行成孔,钻机就位时需找平,钻机就位后应做到水平、端正、稳固。在测放好的井位上冲锤反复冲击土层成孔,使用泥浆护壁,防止坍塌,钻、凿深井至满足标高或土层要求后,用抽筒法清除孔内沉渣。

下滤管。采用直接提吊法下管。将包缠好尼龙网、土工布的滤管缓缓下放,当滤管上口高于井口20 cm时,接下一段井管,接头处用尼龙网裹严以免挤入泥砂淤塞井管,分节下放井管,直至下到孔底。

填滤料。井管下入后必须立即填入滤料,滤料沿井管外围均匀、连续填入,将稀泥浆挤出。填料时,随填随测滤料填入深度。滤料应使用铁锹沿井壁外围填入,不得用装载机或手推车直接倒入,以防填料不均匀或滤料冲击造成井管歪斜,如滤料发生蓬堵可注水冲填洗井后若发现滤料下沉,应及时补填滤料至设计要求高度。监督滤料回填过程,慎防将滤料填入井内。

洗井。使用空压机洗井,洗井质量要求各含水层洗井出水、水清、砂净,上下含水层串通,形成合理的混合水位。洗井必须洗至流出清水方为合格。

安泵。安装水泵前应检查泵的放水孔、放油孔和电缆接头处的封口是否松动,如有松动必须拧紧。检查全部电路和开关,水泵安装应平稳、固定。水泵安装应做到单井单控电源,并安装漏电保护系统。

抽水。在各项工序完成以后,再进行抽排水,在此期间要全面检查降水设备、排水管路、电器安装设备,并定期观察水位、流量的动态变化,所测情况应及时汇总研究,发现问题及时进行调整。若出现死井,应查明原因并在附近补充深井。

2.2 基坑深井降水常见异常与处理办法

基坑深井降水问题,常见现象与处理办法,见表1。

表1 基坑降水常见现象与处理方法

3 基坑雨水排水施工

3.1 排水系统布置

明排水系统由排水沟、集水井和抽水设备组成。排水分为围堰边坡排水、基坑边坡上排水和基坑底部排水。

3.2 基坑雨水排水施工

在围堰边坡、基坑边坡平台、基坑底设置排水沟,排水沟均设置适当的坡度,使雨水沿排水沟流入附近的集水井。透水层排水沟施工,应采用不透水材料修建,遇到岩层的排水沟,可按照排水沟的尺寸,用手工开挖凹槽,形成排水沟。

根据水泵的抽水能力及降水量情况,在基坑开挖集水井。集水井位置应避开施工区,位置及数量根据施工情况科学调整。基坑边坡-5 m平台上设置小型集水井,汇集边坡排水沟的雨水,安装功率小的水泵直接抽水出基坑。多余的雨水通过顺边坡的排水沟汇集到基坑底的排水沟,再由排水沟汇集到集水井,由水泵集中排出基坑外。暴雨天气,应安排专人了解降雨量,加大巡查频率,做好应急准备。

4 围堰施工

围堰是导流工程的临时挡水建筑物,用来维护基坑,保证水工建筑物施工环境干燥。围堰按使用材料分为土石方围堰、混凝土围堰、砖石围堰、草土围堰、钢板桩围堰、竹笼围堰和木笼围堰等,根据工程具体情况选择。如湖北丹江口大坝采用不过水土石围堰,江西上犹江水电站采用过水土石围堰,贵州乌江渡采用混凝土围堰,河南三门峡采用钢板桩格型围堰等。围堰堰型的选择必须要根据当地的具体条件,在满足下属基本要求的前提下,通过技术经济比较加以选定。围堰选型基本原则如下:

基坑周围的岩(土)层具有足够的稳定性、防渗性、抗冲性和强度。围堰材料可以就地取材,选取的材料应造价便宜,构造简单,修建、拆除方便。设计布置围堰时,应力求使水流平顺,不发生严重的局部冲刷。围堰接头、与岸坡联结处要可靠,避免因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。如要过水,围堰的周围应设置抵抗冰凌、船筏冲击破坏的设施。

围堰过水时,设备和人员应及时撤离,主体工程保持稳定,在基坑处理排水和清淤后,设备和人员方可进场。围堰的修筑一般需在水下进行,其防渗、接头和防冲是围堰修筑的关键工作。一般在导流任务完成后,按工程的设计要求采用挖土机械或爆破的方法拆除围堰,以免影响永久建筑物的施工及运行。

5 结语

水利工程排水施工技术研究是当前水利工程排水的基础和关键任务。良好的施工技术有助于增强土基承载力,充分保证基础的稳定性和安全性,技术和施工的双重改进是有效保证排水施工质量的重要措施。

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