摘 要:水利工程是利國利民的基礎工程,不但能夠調節水資源,防洪防澇,還能有效推動地區經濟的發展。隨著水利工程的建設完善,人們開始認識到其對于社會穩定以及經濟發展的巨大推動作用。近年來我國對于水利工程建設的重視程度日漸加深,投資也逐步增加。水工建設涉及內容較為繁雜,其中關乎質量的重點內容之一便是基坑排水,優質的基坑排水系統能夠有效提高水利工程地基的穩定性、耐久性及安全性。文章通過對基坑排水相關技術進行了分析,簡要論述了水利工程中基坑降水以及基坑降深等施工方案,并詳細闡述了基坑排水施工技術:明溝排水、井管施工、地下水位降低等,以此同廣大水工建設人員進行交流討論,以此共同推進水利工程施工技術的進步。
關鍵詞:基坑排水;水利工程;技術
前言
我國經濟實力的提升,國家對于公共建設事業的重視程度也逐步加深。水利工程作為現代公共建設事業中極為重要的組成部分,其能夠有效的利用自然資源,保護環境,且帶來良好的效益,對于地區經濟的發展有著重要的意義。
在進行水利工程施工的過程中,基坑排水施工是極為重要的環節之一。其是指在開挖基坑之前,科學的設置排水系統,即在基坑定周邊由內而外的設置排水設施,包括防水梁、排水坡等,或者在特定的位置設置截水溝。
如果在進行地基施工時存在滲水現象,還需要在基坑的底部采取相應措施,包括排水溝、集水井等,將基坑的積水排出去。該項施工可以強化水利工程基礎與巖基結合的強度,也能夠減少地基開挖工程量,降低建設成本,對施工技術進行深入的研究也是十分有必要的。
1 制定施工方案
下面便從基坑降水以及基坑降深這兩方面論述如何制定施工方案。
1.1 基坑降水
根據方式的不同,可以將深基坑降水分為明溝降排水法及管井井點降水法,二者的特點、性質及適應狀況均有較大的差別。明溝降排水法適用于降水深度較低的水利工程,且該方式較為簡單,僅僅需要將基坑中各種水收集起來,包括基坑坑壁滲出的水、基坑滲出的水及施工過程中滲出的水。
管井井點降水法是在開展水利工程基坑開挖工程前,做好規劃,在基坑周邊特定的位置設置數量不等的濾水管,使用抽水機器將基坑中的積水抽出來,排走,使得所挖出的土保持干燥。
該降水方式的適應性較強,如輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等,運用極為廣泛,且降水效果顯著。
1.2 基坑降深
在開挖基坑時需要挖穿填土層,只有這樣才能挖到透水性質砂層,由于透水性質砂層,導致基坑涌水問題嚴重,而基坑涌水會直接影響基坑開挖進度,并且還會降低基坑結構穩定性,引發諸多安全隱患,更甚者會引發流沙、涌水等災害問題。
需要合理的制定基坑降水施工方案,并充分考量基坑支護設計、基坑降水設計及實際的施工條件等。需要注意的是基坑的中心線位置的降深需要比基坑至少低0.5m,地下水位降低的目標是降至基坑基礎樁的承臺臺底,且高度應保持在0.5m以內。
2 深基坑排水技術分析
作為水利工程基礎施工中的重要組成,深基坑排水施工具有重要的地位。針對基坑排水技術可以從三方面進行詳細分析,即明溝排水技術、井管施工技術以及降低地下水水位技術。
2.1 明溝排水技術
基坑排水依照來源的差異可以被分為以下幾種類型:大氣降水、基面泉水、周圍滲水、基面滲水以及圍堰積聚余水等,其中針對圍堰施工后,需要對其中的余水及時排水,從而確保基坑施工質量,保證基坑穩定。排水過程中需要事先了解施工環境、地形,盡可能利用水庫水位以及下游河流等有利地勢,自然排除積水。而殘留的水則需要人工引流,通過設置排水溝將積水排至排水井或地形低洼位置,并利用抽水設備抽出。
施工時需要依照實際情況選擇合理的方式布置排水溝。若施工開挖基坑深度較深,或者施工地土質較差,開挖面積較大,地下水位又相對較高,那么基坑中可能會出現嚴重滲水的情況,施工時應當依照等高線位置設置數量不等的排水井/溝,設置排水井/溝時應當采用分層法。除此之外,若開挖排水溝設置在基坑周圍且從高至低開挖,那么引導滲水時需要緩慢引導,將滲水引至集水井后再通過抽水泵抽走。
2.2 井管施工技術
一般情況下,進行井管施工中,如大鍋鍛造孔,需要使用水沖沉井工具及鉆井器械。如果井管外徑尺寸為40~50cm,大鍋鍛造孔的直井則70~80cm。該過程中井壁容易坍塌,需要使用比重為1.2的泥漿,對井壁進行加固,孔中泥漿的高低需要超過地下水水位,但是不能超過井管管口。
在鉆孔的深度達標后,先下放性能一般的混凝土底管,再下放無砂性質的混凝土管,而透水性、混凝土澆筑質量良好的井管則放置于最下部。上述過程中,可以使用細的鋼絲繩將井管底部吊環穿起來,制作一個活扣,利用插釬將井管牢牢的固定。抽動插釬上額拔釬副繩,將其從井管中抽至地面,再利用人力或者機械絞車實施控制,將井管在按照順序一節一節的下放至孔內。各個井管需要有一部分露出地面,使用170℃的膠結劑均勻涂抹在井口,取寬度為20cm左右的麻袋片或者玻璃絲布,把相鄰的管口之間的縫隙包裹嚴實,最后使用長度為40cm左右,寬度為4cm左右的木板或者竹片,貼在井管的外面,最后使用14型號的鉛絲將管井綁扎牢固。
在井管下放結束后,在井管底部填入各種物質,包括黃沙、碎石、細礫石等,厚度保持在0.5m左右,再使用粗砂及細礫石將井管與鉆孔之間的空隙填充緊實,厚度應超過10cm,保障井管的牢固度。
2.3 地下水位降低技術
一般情況下,如果粉土及粉砂基礎處于地下水水位較高的位置,基坑會出現滲水現象,粉土與粉砂無法承受滲水出溢坡降,土粒與滲水均會不斷的移動位置,在進行基坑開挖時,引起流砂、管涌等嚴重情況,影響基坑排水的施工狀況。
如果僅僅使用砂礫鋪墊反濾層,放緩邊坡或者鋪墊其他材料等,來避免管涌及流沙,其不僅會明顯增加工程的成本,也會影響到基坑排水的施工質量及進度,因此需要在水利工程基坑的周圍設置射流排水系統,或者配備井管排水裝置,不斷優化地基施工的技術,強化基礎結構等,才能保障基坑的質量。
3 結束語
水利工程一般規模較大,包含了較多的環節,內容十分豐富,其中基坑排水施工是基礎施工中的重要構成,其能夠強化土基的承載能力,強化其穩定性,保障安全性。而在基坑排水的施工中,許多因素均會影響排水效果,需要嚴格按照規范進行施工。文章僅從一般的角度分析了水利工程基坑排水施工技術,在實踐的施工中還需要施工人員結合工程的實際情況,把握施工要求,不斷總結經驗,優化技術,做好各項排水工作,進而保障整個水利工程的質量,帶來良好的經濟效益及社會效益。
參考文獻
[1]楊建柱,方成,李強.淺析水利工程基坑排水施工技術[J].中國科技博覽,2011(31):463.
[2]張銀來.水利工程基坑排水施工技術[J].技術與市場,2011,18(5):191.
[3]楊清輝,朱肖,董民珍.小議水利工程基坑排水施工技術[J].中國水運:下半月,2013(6):204-205.