摘要:水利工程施工环境一般都比较复杂,在施工过程中容易受到气候环境、地质条件等多种因素的影响,产生聚积积水,影响工程施工的质量。在水利工程施工中,基坑排水是重要的组成部分,能够对地基的承受能力进行提高,对地基基础的稳定性以及安全性进行保障,其质量好坏直接影响着水利工程的整体质量以及性能,因此受到了很多施工单位的重视。本文对水利工程施工环境进行了分析,对水利工程基坑排水施工技术的相关应用进行了探讨,并对基坑排水施工技术应注意的几点问题进行了分析,以供参考。
关键词:水利工程;施工技术;基坑排水
水利工程的建设对我国经济和人们的日常生活有着重要的影响,为此,一定要保证水利工程的建设质量,对施工中出现的问题进行解决,保证其应用效果。基坑排水施工是水利工程施工中重要的流程之一,因此要做好水利工程中的基础施工,基坑开挖过程中要确定合理的排水方案,这样不仅仅能够为施工提供一个良好的基础条件,同时,还能保证水利工程的整体施工质量以及施工进度不会受到影响,促进水利工程顺利地建设。
1水利工程施工环境分析
1.1基坑排水分析
基坑排水的主要作用是在基坑开挖之前利用排水系统,排除水分对基坑的影响,通常情况下,排水装置包括排水坡、排水管等,组成可靠的排水系统,安装在基坑四周,协助基坑排水,或主动排掉基坑内部的给水,避免影响工程施工,除安装排水系统外,还可设置截水沟、集水井,主要是防止基坑渗水。
1.2地基土质分析
不同的地质土质,基坑排水的效果也会有所变化,由此导致排水的差异,根据土质对水分的吸收能力,地基类型可以分为:不亲水、弱亲水和强亲水三种,所以在构建基坑排水系统前,需要对地基进行细化分析,重点研究土质特性,利用钻探的手段,对土质实行分层取样,目的是得出不同层次、不同区域内的土质性质,进而获取地下水分含量、是否有隐藏的地下水,收集并汇总取样资料,将其作为参考资料存储,方便基坑排水施工,受地质内含水量的影响,水利工程的整体覆盖地质中,存在不同性质的土质,造成土质性质不能均衡分布,影响资料的标准性。因此,在构建基坑排水系统时,还需进行现场的实际考察,以资料为主,考察为辅,避免出现不合理的排水设计,影响基坑排水,如发现特殊土质,立即采取措施,根据现场情况,制定排水方案。
2水利工程基坑排水方案设计
2.1基坑降深要求
基坑开挖时会出现大量的水不断渗入到基坑内的情况,为了能够保证基坑的开挖安全,在基坑四周应该设置支护结构,防止出现涌水和流砂的情况,在基坑排水方案设计时,对基坑四周排水施工要进行综合的分析,保证排出的地下水位在基础桩承台底的0.5m以下,并且,保证开挖的基底高出基坑中心线位置降深0.5m以上。
2.2基坑排水方案
对基坑进行排水有很多的方法,主要有管井井点排水以及明沟排水两种。在施工中,要根据具体情况进行分析,如所建设的水利工程为排水深度不大的工程,在施工中比较适合明沟排水,对不同的地质特点以及工程降深情况也要进行分析,采用不同的降排水方法,对施工质量进行保证。
3水利工程基坑排水技术的应用
3.1基坑基础施工技术
基础施工技术主要起到排除粉砂类基坑积水的作用,在开挖过程中如果遇到粉砂地质的基坑,由于粉砂一般都不太稳定,容易发生渗水现象,这样就极易出现管涌或者是流砂的现象,在施工难度方面会增加。管涌问题的出现很大一部分和地下水位过高有关,一旦渗水超出粉砂和粉土的允许范围,就会导致土粒随着渗水流动的现象。为了保证施工能够顺利进行,降低地下水位至关重要,防止管涌和流砂现象的出现有很多的方法,例如铺垫沙砾反滤层,很多方法的应用在一定程度上会导致施工工作量的增加,这样会导致施工成本增加,对施工造成的影响非常大,施工效果也将受到影响。因此,为了对这些问题进行解决,新的施工工艺也在不断出现,对水利工程以后的发展将会带来很大的促进。
3.2井管施工
井管施工是比较新型的施工方法,主要工艺是水冲沉井和钻井工具施工,在钻井工具施工中,在井管的外径在45cm时,钻井的工具直径应该控制在75cm左右,同时,为了避免在钻井工具钻孔过程中出现井壁坍塌的情况,可以使用比重合理的水泥浆加固井壁,在井孔内的泥浆超出地下水水面时,要及时进行井管的下放作业。在钻孔深度符合要求以后,及时进行井管的下放作业,可以先将普通混凝土底管进行下放,然后是无砂混凝土管,在整个过程中一般都是将性能比较好的井管放在上方,性能比较好的井管放在下部,在井管安防过程中,要做好安全防范措施。
3.3井点施工
该方法适用于规模较小的水利工程,基坑的深度较小、地下水位较低的情况,先在基坑附近设置数量不等的井点,利用水管将其全部连接起来,形成一个完整的系统,使用水泵将内部的水全部抽出,井点使用的管材质量可以选择一般的塑料管,利用压水井将塑料管置入井内,使用纱布等材料将水管包裹,使用粗砂填充管材与井壁之间的空隙,作为反滤料。如果条件限制,无法将所有井点连接起来,也可以选择将若干个井点连接起来,如连通3个井点或者5个井点,形成小的排水系统,使用水泵逐个将内部的水全部抽出。
3.4电渗井点施工
首先在基坑外侧打一圈针滤器作为负极,在基坑内侧打一圈钢杆作为正极,在正负级之间通直流电,土中含水便从正极方向趋向负极,被针滤器抽除,一般的不完整型基坑,只要通过计算,把水井设置到要求的深度,地下水位降到基坑底面以下是可能做到的,对完整型基坑,无论是采用浅井分层降水或是把深井直接打到不透水层,都不可能把地下水下降到基坑底面以下,而仍旧有一般地下水从坡脚渗出,需组织明沟排水工作来配合。
4基坑排水施工技术应用的注意点
4.1合理利用水泵
在施工结束后要使用到水泵,由于不同的水泵,其功率也不同,因此必须根据基坑排水的实际情况,选择合适的水泵,实行科学安置,平衡抽水与排水的速率,既要避免排水过大,淤结砂石,又要避免排水不足,水流外泄、布设水泵时,最主要的是水位的控制,以过滤器为标准,防止水位过高,因为水位过高会导致滤网受到影响。
4.2水利工程整体优先原则
在进行排水沟和集水管的设计过程中,需要以水利工程整体为重,即需要遵循水利工程优先的原则,以水利工程的整体性、施工质量为基本条件进行排水管的设计,集水管的设计也需要考虑到各个方面的因素。因此排水沟需要有一定的坡度,这样才便于进行集水措施,水沟的规格需要先掌握排水量,再分析决定排水沟的宽度、深度等。另外还要考虑到排水的状况,在进行基坑的开挖时,应适当将施工范围增加。
4.3制定科学的预警机制
在基坑排水施工过程中有必要做好完善的预防措施,制定科学的预警机制,做好应对意外情况的准备,包括备用的水泵、动力设备等,即使突然出现地质灾害、暴雨,或者设备出现异常情况后,能够及时更换设备,避免该类问题引起停工或者施工质量下降等问题,给工程带来损失。如果工程所在的地区条件较为优越,可以充分利用电力发动水泵,并保障供电质量及再出现特殊情况时,各项设备均能及时转移,防止出现重大损失。
5结语
综上所述,水利施工环境复杂多变,而基坑排水是一项综合性比较强的施工技术,因此要通过合理的施工技术,提高基坑的稳定性,进而满足水利工程地基对能力的需要,避免水利工程投入使用后,出现地基问题,保障水利工程的质量,促使其创造更多经济效益。
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