关于水利工程施工中基坑排水问题分析

关于水利工程施工中基坑排水问题分析

广东省源天工程有限公司520310

摘要:水利工程地基处理和基础施工多低于地面或外水位和地下水位,因此经常受围堰渗水、基坑范围内的降雨和地下水的影响,为了给施工创造一个良好的条件,基坑排水成为水利工程施工中的重要环节,无论何种地基,都必须妥善解决基坑内的排水问题,本文通过不同水利工程对基坑排水的不同要求,结合具体地质情况和水文情况,具体问题具体分析,列举了两种不同的基坑排水方法,对两种排水施工技术方案的设计和用法进行了分析和探讨,并对基坑排水施工技术提出了几点意见。

关键词:水利工程;施工;基坑排水;问题

前言

水利工程施工中,基坑排水问题常常会遇到难点。因其施工常选特殊的地理位置导致基坑会受到地下水、雨水、围堰水的侵扰。水利工程的基础施工以及地基处理大都低于地下水位和外水位,基坑排水如果处理不当,将严重影响基坑的开挖、地基的处理等施工工序的正常进行。因此,基坑排水措施处理不当,将会导致地基不稳,从而直接关系到整个水利工程的施工质量和安全系数。

1基坑降水方案

1.1降深要求

水利工程在施工的过程中,基坑排水工作的开展,首先必须在方案的设计上保持健全,并且在各个方面对可能出现的影响因素、可能发生的问题等,予以有效的控制,逐步的排除问题。一般而言,降水方案的设计,是最初的工作内容,虽然表现为理论化的情况,但现如今的工作要求,会不断地融入实际情况,为此在降深的设计上,必须严谨。分析认为,基坑开挖的过程中,会穿透较多的土层,这其中就包括了挖填土层进入到强透水性的砂层之中。此时,基坑的涌水量较大,若想要在基坑开挖的安全性方面得到更好的提升,必须将坑壁机构的稳定性做出更好的提升,将涌水现象、流砂问题更好的避免。再者,考虑到水利工程受到的影响因素较多,因此还需要在基坑中心处的降深要求上,达到必须低于开挖基底不少于0.5m的标准。

1.2降水方案

水利工程施工当中的基坑排水工作,比较常用的有明沟排水、针井、管井排水处理三种方案,施工时主要根据土的渗透系数、要求降低水位的深度、工程的特点等具体条件进行选择。

明沟排水的应用过程中,自身比较适用于降水深度不是特别大与基坑基面透水能力差的水利工程;针井主要用于基坑坡面截水降排与基面向下土层透水性能力好的降水工程;管井主要用于施工范围广,地下水丰富,土层垂直透水能力好,有降水要求的项目。为此,我们在施工的过程中,需要对水利工程的地质特点、降深要求予以详细的了解,在采用其他方式降水的过程中,还应该同时做好明沟排水的方案。

2确定基坑排水施工技术方案

水利工程绝不能一成不变、墨守成规、生搬硬套,而要具体问题具体分析,依据在施工前的地基土质、水文等各种资料做参考,加之当地相关部门对往年对此的统计数据和工程本身的特点要求等作为重要参考数据。

土地的地质情况复杂,有些地区地质以砂土为主,有些地区以砾石为主,根据地质多样性应当采取不用的排水方法处理。明沟排水的方法一般是针对基坑排水技术相对来说要求不高的工程。而对于基坑排水要求较高的工程,明沟排水已经难以满足其要求,那么可以选择人工截渗降排水。实践证明,采用不同方法分别对待都取得了较好的效果。

对于不同的水利工程采用哪种基坑排水技术方案,应当根据当地以往数年的水文地质条件、降水量统计作综合因素来计算结果。而由于地理位置和气候条件的变化多端,河流湖泊沿岸的地质条件、地下水位都会因此而发生改变,只有根据数年的数据才能保证其相对正确性,为了保证工程安全,方案还应当保留一部分的安全系数以便应对特殊情况的发生,同时,还要做好各种救济措施和紧急应急方案,这样才能做到万无一失。

3基坑排水方式

3.1明沟排水施工

明沟排水施工在操作的过程中,包括围堰形成后的积聚水,还包括了施工过程当中的雨水,以及周边和基面的渗水等等。排水开展的时候,需要对工程周边的地形条件进行深入的分析,要针对基坑的来水情况进行良好的控制,搜集到足够的数据与信息。

一般情况下,围堰工作完成以后,必须要将基坑内部的积水进行尽快的排除处理,应良好地利用下游水位地形较低的条件,完成自流排水工作。剩余的积水处理,则需要通过排水沟,有效地引导到低洼的位置,或者是引导到人工开挖的排水井,进行集中排水处理,主要是通过水泵来排水干预。对于现阶段的水利工程施工而言,排干积水的工作,应该是提前开展,应该促使基坑本身拥有一个固结干燥的时间,这样不仅可以更好地弄清楚施工情况,同时还可以将施工准备工作有效的完善,为后续工作的开展提供足够的支持。

3.2粉土和粉砂基础降低地下水施工

基坑排水在处理的过程中,除了选择正确的方法进行施工外,还应该在粉土及粉砂基础降低地下水施工上进行较多的关注。以现代的技术手段来讲,位于地下水位的高出位置,主要是表现为粉土和粉砂为基础的情况,我们需要在基础开挖的时候,充分考虑到渗水作用所造成的各种不良影响,包括流砂问题、管涌问题,这些内容的处理,都将给施工带来很大的困扰。可尝试在施工的过程中,选择应用放缓边坡的方法、铺垫砂粒反滤层的方法等,将流砂问题更好的避免,将管涌问题全面控制。在基坑的周围设立封闭的一级轻型井点或二级轻型井点排水系统,在双重工作的努力下,基坑排水基本上可以得到预期的成绩。井点管可采用水枪冲孔埋设,井点管滤头用无纺土工布绑扎,井点管底部用应封闭,针井抽水期间加强基坑边坡的稳定性观测,防止因降水导致土方坍塌。

3.3管井降水

明沟排水施工方法的操作,固然可以对中小型工程提供较多的帮助,可是对于大型工程与承压水量大的工程,明沟与针井排水的处理,并不能在最终得到理想的成绩,有些地方的工作还是有待提升的。管井施工的实施,能够针对大型工程提供较多的帮助,在很多方面都减少了固有的威胁。

从施工的手段上分析,管井施工的开展过程中,一般多用水冲沉井或钻井工具如大锅锻造孔,当井管外径40-50cm时,大锅锥造孔直径为70-80cm,为了阻止造孔时井壁坍塌,可用比重为1.1-1.2的泥浆固壁。管井施工过程中应注意洗井施工程序,使井管内水由浑变清,达到正常出水量为止;管井布置应使管井形成降水漏斗在降水范围内封闭,防止外部水渗入基坑,降水应连续进行。

4开挖排水沟、集水管施工过程中的几点注意事项

4、1水利工程整体优先

排水沟和集水管的设计不用干扰水利工程的整体施工,一定要有坡度,以便集水,水沟的宽度和深度均要与排水量相适应,出于排水的考虑,基坑的开挖范围应当适当扩大。

4、2水泵安排有讲究

水利工程建成后,要根据抽水的数据结果来选择适当的排水泵,一味的大泵并不一定都好,因为其抽出水量超过其正常的排出水量,其流速过大会抽出大量砂石。并且管壁之间要有过滤器,在管井正常抽水时,其水位不能超过第一个取水含水层的过滤器,以免过滤管的缠丝因氧化、坏损而导致涌沙。

4、3防备特殊情况,以备不时之需

为防止基坑排水任务重,排水要求高,必须准备一些备用的水泵和动力设备,以便在发生突发地质灾害如暴雨或机器故障时能立即补救。有条件的地区还可以采用电力发动水泵,但是供电要及时,还要保证特殊情况发生时,机器设备都能及时撤出,以免损失扩大。

因此,基坑排水工作的科学方案能保证一个水利工程的稳固,并为其施工提供良好的基础条件,妥善处理好基坑的排水问题,可谓之解决水之源、木之本的根基问题。排水系统的科学设计,能够保证地基不受破坏,也能增强地基的承载能力,从长远意义上讲更可以减少水利工程的整体开支,如果基坑排水问题处理不当,会给水利工程的运行带来巨大的安全隐患,增加了将来对水利工程的维护成本,也降低了水利工程的质量。

5结束语

综上本文对水利工程施工中基坑排水需关注的问题展开讨论,现下工作的开展过程中,在很多方面都取得较好的成绩,整体上未出现严重的问题。日后,需要在水利工程施工的各个部分开展深入的研究,更好的完善基坑排水工作,健全排水体系,增加排水的技术手段,按照多元化的标准有针对性地解决问题。

参考文献:

[1]代文锐.浅析基坑排水施工技术在水利工程中的应用[J].山东工业技术,2015(18):62-63.

[2]曹辉,宁伟东.水利工程基坑排水施工技术的应用分析[J].科技创新与应用,2015(13):175.

[3]孙立公.水利工程基坑排水施工技术的应用研究[J].内蒙古水利,2014(04):90-91.

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