孙丽丽
青岛水建集团有限公司 山东 青岛 266300
摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,我国的能源消耗也越来越多。面对这些压力,在水利工程建设过程中,必须通过不断的技术革新,来提高施工技术的应用效果。文章针对基坑排水技术的应用现状以及其在水利工程中的具体应用进行了详细的分析和探讨,希望能够有效提高水利工程的施工质量,促进水利工程建设事业的快速发展。
关键词:水利工程;基坑排水;施工技术?
引言
水利工程建设是一项复杂工作,具体施工作业会受到外界好地面因素影响,因此,在施工期间经常会出现基坑排水问题。从我国多数水利工程的建设情况来看,水利工程经常会建设在一些特殊位置处,这也就导致基坑排水容易受降雨、地下水、围堰水等各项因素影响,因此,要做好基坑排水施工技术分析。
1基坑排水施工设计要点
1.1明确基坑降深
在水利工程基坑的排水施工过程中,基坑降深要求是基坑排水设计的重点。基坑在挖掘时会有大量的水涌入,要做好相应的防护工作[2]。明确基坑降深要求,按照要求进行设计,基坑排出的地下水应位于基坑承台底部0.5m以下,在保障安全距离的同时,还可以满足排水需求。此外,在基坑挖掘的过程中,还应注意基坑中心线位置,保障中心线位置的稳定性。
1.2有效设计基坑排水方案
基坑排水方案主要为井点排水和明沟排水2种,这2种模式都有各自的优缺点,相关人员应按照水利工程特点进行选择。如果水利工程排水深度相对较低,可选择明沟法;相反可以选择井点法。另外,在一定条件下可将2种方案结合使用。
2水利工程基坑排水施工技术的应用
2.1明沟排水法的应用
该方法是基坑排水过程中常用的一种方法,该方法在具体应用过程中采用的各项设备简单、排水构成方面等特点。开挖基坑时,可以通过截、抽、疏等方式实现排水,如果可以通过自然条件完成相应的排水作业,应当尽量利用自然排水方式完成相应的排水作业。例如,水利工程施工现场环境较差,地下水位相对较高,而基坑的深度和范围都较大,在该背景下,应当研制等高线进行排水沟布置,在具体施工期间,每层都要布置排水沟,从而可以利用排水沟让每一层的积水都引入到集水井中,再通过水泵,将积水排出。若基坑中的渗水不严重,同时,基坑的深度和范围都较小,在具体施工过程中,主要需要在施工现场布置几条纵向排水沟,通过对排水沟进行应用,将积水都引入到集水井中,然后利用水泵,将集水井中排除积水。为了使排水效果可以得到进一步提高,还可以布置横向排水沟。
2.2基坑基础施工
开挖基坑中,如果基础地质是粉砂、粉土,就可能出现渗水问题,而引发流砂、管涌等现象,导致施工难度加大。其中,发生管涌问题的原因,主要是地下水位比较高,在渗水情况下会流入粉砂粉土范围,而使得土粒跟随渗水不断移动。为确保该情况下施工能顺利进行,需降低地下水位,比如铺垫砂砾反滤层,以及将边坡放缓等,但应用这些方法处理会加大工程量和成本。在各种问题涌现的情况下,也逐渐形成了新的施工工艺,比如在基础结构上应用沉井加水力充填等方式,有效降低排水难度,并降低地下水位,可以获得显著效果。
2.3井管施工
通常多用于冲沉井或钻井工具,例如大锅锻造孔,在井管外径为40~50cm,大锅锥造孔为70~80cm时,为有效预防造孔时井壁出现坍塌的现象,可以使用1.1~1.2的泥浆来固定井壁,开始到井孔完成都要保障孔内泥浆高于地下水面,同时还应低于管口0.4m[4]。
当钻口的深度达到相关要求时,就可以开展放井管作业,先放入普通混凝土底管,然后再放入无砂混凝土管,最后放入透水性较好的井管在底部。在放置上部井管的过程中,需要在底部吊环中穿入细钢丝绳,在钢丝绳上做成活扣,使用插钎固定,然后借助绞车或人力控制逐步下管,每节管子露出地面部分需要固定,在洗净晾干的管口涂上温度为165℃的沥青与水泥以及干砂,按照4∶3∶3的比例加入胶结剂,之后再安放一节井管,接缝处涂上热凝胶剂后,及时用20cm宽的麻袋片在接缝处缠好,四周可以用3~4cm的竹片或木板贴在外壁,最后用14号铅丝绑扎好,该方式不仅可以保障井管的垂直度,同时还可以预防脱节。在井管完成后,需要在底管内部填置0.5m的黄砂,然后再次填入0.5m的碎石,将钻孔与井管两者之间的间隙用平均粒径为8-11倍的粗砂与细砾石混合填置,可以在抽水的过程中起到拦砂滤水的作用,填置厚度不小于10cm。
3基坑排水施工期间需要注意的问题
3.1合理设置排水沟
设置排水沟时不得对水利工程的正常施工造成影响。此外,为了方便水井集水,排水沟的设置应当具有一定坡度。依据基坑的实际渗水良和坡度设计基坑的具体宽度,如果情况特殊,可以适当增宽基坑开挖宽度,确保基坑的排水需求可以得到满足,保证水利工程建设的顺利进行。
3.2井径和管径的选择
井径和管径合理的选择也是值得关注的问题。首先需要对集水井的容量进行选定,选择依据是根据所选水泵的抽水量总和,并且还可以适当增大所选集水井容量,再对其进行扩建。在选择的过程中还需借助集水井的直径和抽水管的截面直径,借此来使井径和管径的间隙保持在一个安全的范围内。需要注意的是,不一定非要选择粗管径,选择的管径仅满足需求即可。这样就可以节约成本,并一定程度地降低施工强度,最终也就保证了排水施工的安全实施。
3.3放置水泵前抽水试验的重要性
接下来值得注意的就是每个基坑排水施工安装水泵之前都需要对其进行抽水试验。根据以上选择建好的管径选用适当的水泵,水泵的选择依据就是施工前做过的多次抽水试验所总结的数据经验,切忌安装抽水量过大或高功率的水泵,一定要因地制宜地选择最合适的抽水设备。一旦选用的水泵功率过大,就会在短时间内出现干抽现象,从而使设备及管路中夹杂泥沙类的物质。在每个管井正常工作的过程中,管井内水位务必要保持在过滤设备标定液面以下,进而避免砂石类颗粒物进入过滤设备管路中造成堵塞甚至损坏设备的现象。
3.4要做好水泵的保养工作
最后就是要求相关部门做好排水设备水泵的保养工作。水泵作为基坑排水施工环节的主要动力设备,其在使用过程中的保养工作是十分重要的。相关工作人员务必要做到对水泵排水的实时监测,应使抽出的渗水排放到距离基坑稍远的地方,防止出现渗水回流到基坑损坏水泵的现象。这就要求排水沟要一直处于无阻塞的通水状况,因此施工人员要对排水沟进行定期的清扫和处理,从而确保水利工程基坑排水工作的顺利进行。水泵在这个环节中起到了至关重要的作用,因此对于水泵日常的保养和检修工作就显得格外重要。
结语
水利工程建设是一项复杂工作,具体施工期间涉及到环节较多,而基坑排水施工是其中为重要的一项施工环节,该项内容对于水利工程的最终质量会产生直接影响。在水利工程建设期间,应当加强对基坑排水施工技术的重视,提高对该项技术的研究,做好相应的应用,使其作用能够得到合理发挥,从而使水利工程的最终质量能够得到进一步提高,满足应用需求。
参考文献
[1]杨清辉,朱肖,董民珍.小议水利工程基坑排水施工技术[J].中国水运(下半月),2018,6:204-205,207.
[2]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,2019(18):95-96.
[3]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,2019(13):64-65.