基坑排水技术是水利水电工程中经常用到的一种施工方法,对帮助基坑排水有着重要意义。对于水利水电工程来说,如果在施工中没有做好工程基坑部位的施工质量管理,没有保证基坑的排水通畅,那么在工程使用过程中,必然会出现基坑排水不畅的质量问题,影响工程性能。因此我们强调,水利水电工程施工时,必须要保证工各个施工环节的施工质量,尤其做好基坑的排水管理,合理化基坑排水力度,全面保证水利水电工程的运行安全。下面就基坑排水技术在水利水电工程中的应用作详细论述。
1地基土质对基坑排水的影响
一般来说,建设工程的地基都具有强透水、弱透水以及不适水之分,这是因为不同地基所处的水文条件和地基土质不同所引起。工程建设中,由于不同工程的地基土质有所不同,所以建设时对工程基坑的排水要求也各不相同。实际施工中,对于有条件的建设工程,施工单位可在施工前期采用挖坑、钻探等方法获取工程的地基土质样本,并提前查清预建设工程地基各个部位的土质、地下水位等等,根据分析得出的相关数据资料来确定工程边坡的开挖深度,全面做好基坑排水准备。需要注意的是,由于水利水电工程大多建立在沿河岸,而江河湖泊沿岸地基的土质又多为软粘土,且土质性质难以摸清,这就要求施工单位在实际施工中严加注意,并在开挖基坑时留下余地,便于日后的对基坑进行补救和再处理。
2关于基坑降水的设计方案
2.1降深要求
基坑开挖深度以及开挖质量是保障基坑排水通畅、正常的关键,因此在挖设基坑时,一定要根据实际施工情况来确定基坑的深度。鉴于基坑开挖时需要挖穿地基的填土层,直达进入到透水性极强的砂层,而地基砂层的涌水量又比较大,会对基坑挖设工作造成阻碍,所以为了保证基坑挖设工作的正常开展,避免地基砂层发生大量涌水现象,就必须做好相应的降水设计。开挖基坑时,可综合考虑基坑的降水深度以及基坑支护体系强度,尽量将地基的地下水位下降到地基基础桩承台底的0.5m以下,并保证基坑中心线位置的水位能下降到开挖基底的0.5m以上。
2.2降水设计方案
当前,国内水利水电工程在建设中采用基坑排水技术来处理地基时,对于基坑降水所采用的降水方法主要有两种,一种为明沟排水,另一种为管井井点降水。这两种降水方式在实际使用时都需要结合具体的施工环境,按照相关的技术标准来实施,以实现经济效益的最大化。
通常来说,明沟降排水方法比较适用于一些对基坑降水深度要求不高的工程,而管道井井点降水则更适用于降水要求相对较高的深降水工程。当然也可以将两种方式结合使用,同样可达到预定的降水效果。
3基坑开挖之前的初期排水
初期排水是开挖基坑之前的一道必要工序,一般来讲,在正式开挖基坑之前都要预先做好基坑的初期排水工作。否则工程围堰中所存有的积水会阻碍基坑挖设,延搁工程的施工进度。在进行基坑处理,实施初期排水操作时,务必要先对工程围堰中所存有的积水量作一个大概估计,然后再采用相应合适的排水措施和排水设备对其进行处理。下面对基坑初期排水工艺作详细介绍。
3.1估算排水量
基坑挖设前初期排水所排出的水源主要包括围堰积水、渗水以及降水三大类。对于水利水电工程来说,工程地下水位以下的地基基础部分的施工时间应该尽量选择在枯水期进行,所以在进行排水设计时通常不考虑大气降水。
3.2水泵的选择和泵站布置
排水设备常用的有离心式清水泵、离心式渣浆泵和潜水排污泵。潜水排污泵使用范围较广,而离心泵安装高程受水泵吸程限制。潜水排污泵和离心式渣浆泵适用于抽送含有大颗粒、纤维介质和高浓度的水体,而离心式清水泵对水质要求较高。水泵扬程通过现场地形测量确定最高上水位与最低下水位之间的高差,再计入水泵及吸、排水管路水头损失,最后确定水泵设计扬程。
4基坑排水施工
4.1明沟排水施工
明沟排水法,是种设备简单、排水方便、应用普遍的方法。在基坑或基槽开挖时,采用截、疏、抽的方法来进行排水。经常性的排水包括雨水、围堰和基坑地卜渗水。凡是有条件利用地形自流排水的要尽量自排,如沿基坑四周的等高线开挖排水沟使截流的雨水和渗水自流排出或用水泵排出。明排水沟的施工方式主要可以通过在基坑周边由高到低的挖掘排水沟,进而将水流引导集中在一起,再利用水泵将水排出。但是如果施工中对基坑深度和面积要求过高,或者出现施工现场地下水位较高,土层质量较差,渗水量大的情况时,要根据不同的等高线划分不同的区域,再分别挖设排水沟和排水井,将水排出。
4.2粉土和粉砂基础降低地下水施工
位于地下水位较高处的粉土和粉砂基础,在开挖过程中,由于渗水作用容易发生流砂、管涌,给施工带来很大困难。其内因是粉砂粉土颗粒细而均匀,允许的渗水出溢坡降较小。而如果采取放缓边坡或者利用砂砾过滤层来防止流砂和管涌,不仅会增加工程的工作量,影响工程进度,不利于排水工程的施工。而降低地下水水位则是一项行之有效的施工方法,可以采用在基坑周围设井管排水系统或射流装置排水,都能取得很好效果。
5施工中需要注意的问题
5.1排水干沟的布置应尽量不干扰施工,需有一定纵坡便于渗水集中,干沟的断面应根据渗水量和纵坡确定,因此在基坑放样时要考虑因排水需要,把基坑开挖范围适当扩大。
5.2合理选择井径和管径,保证井径和管径间有一定的环状间隙,来充填有效阻砂透水的滤料保证水清砂净,在满足需水量的前提下,不要盲目加大管径,否则,既增加了施工难度,又增加了成本。
5.3管井建成后,必须根据抽水实验的结果,选择抽水设备,不可盲目安装大泵,否则使井的出水量超过正常的出水量,因流速过大而引起大量来砂。
结束语
在国家大力发展水利水电工程建设的今天,水利工程建筑施工中的每一项环节都要得到质量保证,基坑排水技术作为工程建设初期的一项重要施工技术,还需要在享有的技术基础上不断改进,充分利用先进科技成果,进一步完善降排水的施工设计方案,使基坑排水施工更加经济、安全、可靠。
参考文献
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