翟向東,鄭都星
(1. 江蘇省連云港防汛機動搶險隊,江蘇 連云港222001;2. 江蘇省連云港市水利建筑安裝有限公司,江蘇 連云港222001)
水利工程的質(zhì)量會受到各種因素的影響,因此,施工方案的設計,需要全面考量客觀及主觀的情況,并參考各種資料,才能保障水利工程設計的合理性。要先收集工程的各類資料,對地基土質(zhì)、水文條件、地下水位、歷年當?shù)夭块T統(tǒng)計的數(shù)據(jù)等,都要進行全面、深入的研究,并結(jié)合工程的規(guī)模、性質(zhì)、特點等綜合考慮。需要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況,合理選擇不同的排水方法進行基坑處理。對于明溝排水的方法,它適應于基坑排水技術(shù)要求一般的工程,如果工程對于基坑排水技術(shù)要求較高,明溝排水則無法達到其質(zhì)量標準,需要采用人工截滲降排水,二者的效果均較為明顯。針對不同的水利工程,應有選擇性地采用不同的基坑排水技術(shù)方案,這樣才能保障處理效果及工程的質(zhì)量。
根據(jù)水利工程地基土質(zhì)的不同性質(zhì),可以將水利工程地基土質(zhì)分為強透水、中透水、弱透水3 種類型,其性質(zhì)差異較大,對于需求及質(zhì)量要求均有所不同。因此,在進行水利工程施工前,需要全面掌握最新數(shù)據(jù)信息,包括施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況、地下水位、土質(zhì)的含水率等,數(shù)據(jù)的來源,可以選擇挖坑、鉆探等方式取樣,然后對土樣進行測試,為水利工程基坑施工提供科學依據(jù)。由于各地的水質(zhì)、水源、土質(zhì)、河流情況有較大差異,收集的資料數(shù)據(jù)不一致,使情況較為復雜,這就更需要全面地分析。在進行基坑開挖設計的過程中,應充分考慮上述因素,開挖時應留有余量,結(jié)合實際情況,采取有針對性的措施[1]。
明溝排水技術(shù),適用于水利工程對基坑排水一般的工程。出于經(jīng)濟效益及成本控制的考慮,在明溝排水技術(shù)方案施工時,一般需要充分利用其本身的地形條件實施自排水,再利用排水溝將其余的滲水收集至水井內(nèi),然后使用水泵將該水泵出其他位置,再進行利用。在采用明溝排水需要做好全面的施工準備,施工條件達到要求時,應及時開始操作,要保障基坑的干燥性,這樣便于勘察基坑周圍的各項情況,包括地質(zhì)環(huán)境、水文條件等,該類資料也是后期排水準備的參考資料[2]。明溝排水技術(shù)根據(jù)布置情況,可以分為3個不同類型,各個布置方式的特點及適應范圍均有所不同。一般情況下是把排水溝布置在基坑的周圍,利用水泵由高到低把水泵抽至水井中,再將其排除基坑;如果該地區(qū)的地質(zhì)條件較好,基坑深度一般,滲水情況也相對較為樂觀,則可以適當減少排水溝的數(shù)量,設計一條或數(shù)條排水溝將水引入水井中最后排出。在基坑地形條件不佳或者地下水位較高的情況下,則需要提高基坑開挖的深度。先利用該地區(qū)地形的等高線,將排水溝布置在統(tǒng)一等高線上,各個排水溝設置相應的水井,將水引進該水井,再排出施工區(qū)域。施工人員需要根據(jù)工程的不同情況,充分利用地勢原理,由上而下的將水引入井內(nèi)。因此在設置排水溝時,需要設計一定的坡度。在排水溝的寬度方面,應在不影響其他工程的情況下,合理設置排水溝的寬度,使排水溝適應于排水量的需要。
人工截滲降排水需要先于基坑的附近設置排水井或者水管,將基坑內(nèi)部的水順利地抽出來,從而有效控制基坑滲水的情況,排水井及水管設置的數(shù)量需要根據(jù)基坑的情況確定,具體內(nèi)容如下:①井管法該方法適應土壤的滲水系數(shù)高且地下水位降低的情況。先利用沖擊鉆在基坑周圍鉆出若干個井口,將混凝土濾管置入井底。各個井口均配置1 臺水泵,將井內(nèi)的水完全抽出。另外,還需要在濾水管周圍,每間隔6 m左右的位置安放1 組扶正器,避免濾水管出現(xiàn)偏移問題;②井點法。該方法適用于規(guī)模較小的水利工程,基坑的深度較小、地下水位較低的情況。先在基坑附近設置數(shù)量不等的井點,利用水管將其全部連接起來,形成一個完整的系統(tǒng),使用水泵將內(nèi)部的水全部抽出。井點使用的管材質(zhì)量可以選擇一般的塑料管,利用壓水井將塑料管置入井內(nèi),使用紗布等材料將水管包裹,使用粗砂填充管材與井壁之間的空隙,作為反濾料。如果條件限制,無法將所有井點連接起來,也可以選擇將若干個井點連接起來,如連通3個井點或者5個井點,形成小的排水系統(tǒng),使用水泵逐個將內(nèi)部的水全部抽出。
水利工程的施工結(jié)束后,需要使用到排水泵。在選擇排水泵的數(shù)量及規(guī)格時,并非一定要選擇功率較大的水泵,抽水量如果超過其正常的排除水位,水流的速度較快,會帶出大量的沙石,可能會出現(xiàn)其他意外情況,在各個管壁之間設置過濾器,在管井抽水的過程中,其水位應低于第一個取水含水層的過濾器,可以避免濾管的纏絲出現(xiàn)氧化、損壞等問題而造成涌沙情況。因此需要先收集抽水的數(shù)據(jù)結(jié)果,進行對比分析,進行合理選擇,不僅能夠有效減少事故的發(fā)生,實施科學施工,且使用合適的抽水泵也能夠減少能源消耗,降低成本,提高工程的經(jīng)濟性。
在進行排水溝和集水管的設計過程中,需要以水利工程整體為重,即需要遵循水利工程優(yōu)先的原則,以水利工程的整體性、施工質(zhì)量為基本條件進行排水管的設計,集水管的設計也需要考慮到各個方面的因素。因此排水溝需要有一定的坡度,這樣才便于進行集水措施,水溝的規(guī)格需要先掌握排水量。再分析決定排水溝的寬度、深度等。另外還要考慮到排水的狀況,在進行基坑的開挖時,應適當將施工范圍增加。
在進行基坑排水施工的過程中,由于工作任務繁重,需要綜合把握許多方面的因素,且排水要求較高,施工人員無法將所有因素一一考慮進去,或者需要有所選擇和取舍,可能會造成一些意外情況,因此需要制定科學的預警機制,做好應對意外情況的準備,包括備用的水泵、動力設備等,即使突然出現(xiàn)地質(zhì)災害、暴雨,或者設備出現(xiàn)異常情況后,能夠及時更換設備,避免該類問題引起停工或者施工質(zhì)量下降等問題,給工程帶來損失。如果工程所在的地區(qū)條件較為優(yōu)越,可以充分利用電力發(fā)動水泵,并保障供電質(zhì)量及再出現(xiàn)特殊情況時,各項設備均能及時轉(zhuǎn)移,防止出現(xiàn)重大損失。
本文僅從一般的角度分析了基坑排水的集中方式,但是在實踐活動中,施工人員還需要全面掌握工程及基坑的實際情況,包括土壤的滲水系數(shù)、基坑地質(zhì)條件、周圍環(huán)境、施工技術(shù)等,探索出適合實際情況的基坑排水方案,認真施工,保障工程質(zhì)量。
[1]張銀來. 水利工程基坑排水施工技術(shù)[J]. 技術(shù)與市場,2011,18(05):91.
[2]劉寶平. 水利工程基坑排水施工技術(shù)[J]. 河南科技,2010(20):38.