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        天津市國家級監(jiān)測井附屬設(shè)施建設(shè)分析

        2021-10-27 02:40:50強(qiáng)
        海河水利 2021年5期
        關(guān)鍵詞:混凝土

        沈 強(qiáng)

        (天津市水文水資源管理中心,天津 300061)

        國家地下水監(jiān)測工程(水利部分)天津市建設(shè)國家級監(jiān)測站365 處,其中新建站110 處、改建站255 處。監(jiān)測站建設(shè)包含監(jiān)測井施工、附屬設(shè)施建設(shè)、儀器設(shè)備安裝調(diào)試。附屬設(shè)施包括井口保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)、標(biāo)志牌。附屬設(shè)施建設(shè)是工程必不可少的部分,對監(jiān)測站的功能實(shí)現(xiàn)以及日常運(yùn)行維護(hù)有著重要作用。

        1 附屬設(shè)施技術(shù)要點(diǎn)

        附屬設(shè)施包括井口保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)、標(biāo)志牌。井口保護(hù)設(shè)施是為防止監(jiān)測井被破壞,或防止自動監(jiān)測設(shè)備地上部分破壞的一種設(shè)置在井口或井口附近的保護(hù)性設(shè)施。水準(zhǔn)點(diǎn)是地下水監(jiān)測井的基礎(chǔ)設(shè)施,是校核地下水位的重要高程基準(zhǔn)。標(biāo)志牌固定在井口保護(hù)設(shè)施上,主要作用標(biāo)示國家地下水監(jiān)測站點(diǎn),起到保護(hù)與宣傳作用。附屬設(shè)施由水利部委托專業(yè)單位設(shè)計(jì),標(biāo)志牌為全國統(tǒng)一設(shè)計(jì),井口保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)天津市監(jiān)測井實(shí)際情況選擇。

        1.1 井口保護(hù)設(shè)施

        天津市井口保護(hù)設(shè)施,占地面積較小,主要有以下2種類型。

        1.1.1 類型A

        井口保護(hù)設(shè)施安裝在井口上,適合于新建井以及井中沒有提水設(shè)備的改建井。一般要求如下:①材質(zhì)與外涂料:采用普通碳鋼(表面鍍鋅),整體噴塑。②一般尺寸:地面上高度700 mm,直徑300 mm,壁厚8 mm,埋入地下300 mm,總高度1 000 mm。③上蓋:材質(zhì)與保護(hù)筒保持一致,尺寸大小應(yīng)滿足與保護(hù)筒緊密相連,并具有防水功能,直徑320 mm;配置通信蓋板(直徑100 mm),使用非金屬對通信信號衰減小的專用工程塑料,具有抗沖擊、抗老化、耐腐蝕、耐高溫低溫的性能;通信蓋板與上蓋安裝牢固,并有可固定通信天線的裝置;上蓋與保護(hù)筒通過轉(zhuǎn)軸和專用鎖具連接,當(dāng)上蓋打開時(shí)可以與保護(hù)筒保持90°夾角,能夠放置移動數(shù)據(jù)識讀轉(zhuǎn)儲設(shè)備或水位巡測設(shè)備。④鎖具:使用專門設(shè)計(jì)的鎖具,采用專用鎖頭與鎖栓,配置專用工具;防盜鎖由M20 四角螺栓從下向上經(jīng)過保護(hù)筒上的鎖扣與防盜螺母連接;為防止雨水滲入,螺栓未貫穿上蓋。⑤通氣孔:井口保護(hù)裝置口沿下30 mm處沿四周均勻分布由外向內(nèi)按45°角向上打4個(gè)孔,直徑4 mm。⑥井口固定高程點(diǎn):為便于測量水位,在保護(hù)筒頂端內(nèi)側(cè)、井口保護(hù)裝置口沿下20 mm 處切割1 個(gè)長20 mm、寬 4 mm、深2 mm的凹槽,內(nèi)噴刷防銹漆、紅油漆,作為井口固定高程點(diǎn)。⑦地基處理:對于有凍土層的地區(qū),處理深度為凍土深H以下200 mm,總深度為H+200 mm;地基處理直徑600 mm,天津市凍土深取700 mm。⑧基礎(chǔ)要求:井管外壁采用水泥進(jìn)行密封,基礎(chǔ)為C25混凝土現(xiàn)場澆筑,井口保護(hù)設(shè)施底部預(yù)埋于井臺內(nèi),澆筑過程中井口保護(hù)裝置應(yīng)鉛直,埋設(shè)深度不小于300 mm,高出地面50 mm,高出部分斜坡澆筑。澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)保證基礎(chǔ)頂?shù)钠秸?,抹平壓光?/p>

        1.1.2 類型B

        適合于井中有提水設(shè)備的改建井,保護(hù)設(shè)施在井口旁邊。井口保護(hù)設(shè)施及其安裝基本同類型A,直徑400 mm,上蓋直徑416 mm;上蓋配置通信蓋板(直徑12 cm);?110PVC-U 管延伸到原有井管位置并開孔連通,儀器設(shè)備探頭進(jìn)入原有豎直井管后,將鋼絲繩、電纜進(jìn)行固定,使電纜上部處于不受力狀態(tài)。監(jiān)測井所處的現(xiàn)場環(huán)境不盡相同,為避免井口保護(hù)設(shè)施與當(dāng)?shù)丨h(huán)境不協(xié)調(diào),根據(jù)周圍環(huán)境做出不同的景觀設(shè)計(jì),將井口保護(hù)裝置隱蔽其中,與整體環(huán)境相協(xié)調(diào)。

        2種類型井口保護(hù)設(shè)施布置,如圖1—2所示。

        圖1 井口保護(hù)設(shè)施布置(A型)

        圖2 井口保護(hù)設(shè)施布置(B型)

        1.2 水準(zhǔn)點(diǎn)

        水準(zhǔn)點(diǎn)是地下水監(jiān)測井的基礎(chǔ)設(shè)施,是校核地下水位的重要高程基準(zhǔn)。天津市水準(zhǔn)點(diǎn)采用地埋式,按地下、地上分別敘述。

        1.2.1 地下部分

        天津市凍土深度取600 mm,開挖基座,基座深度1 300 mm、寬度600 mm,完成清理壓實(shí)。下放長度800 mm 的Φ70×4 鋼管,鋼管內(nèi)灌滿水泥砂漿,表面涂抹瀝青,并用舊布和麻繩包扎,外表涂抹瀝青。環(huán)繞鋼管底部水平固定4 根300 mm 的Φ8 鋼筋,用以保證鋼管穩(wěn)定。澆筑混凝土,在澆筑過程中保證鋼管垂直;在鋼管頂部放入銅制的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志。

        1.2.2 地表部分

        在水準(zhǔn)點(diǎn)上方放置蓋板,地下部分完成后坑內(nèi)回填土。在水準(zhǔn)點(diǎn)正北方向1.5 m 處設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)指示樁,指示樁為C25 混凝土澆筑或大理石材質(zhì)的1 500 mm×100 mm×100 mm 長方體,地面以下長度1 000 mm,出地面部分標(biāo)注水準(zhǔn)點(diǎn)編號及位置指示箭頭,以便于測量人員快速找到水準(zhǔn)點(diǎn)位置。

        水準(zhǔn)點(diǎn)及指示樁設(shè)計(jì)剖面,如圖3所示。

        圖3 水準(zhǔn)點(diǎn)及指示樁設(shè)計(jì)剖面

        1.3 標(biāo)志牌

        標(biāo)志牌主要作用是標(biāo)示國家地下水監(jiān)測站點(diǎn),起到保護(hù)與宣傳作用。標(biāo)志牌規(guī)格統(tǒng)一,材料防風(fēng)蝕雨蝕。標(biāo)示牌采用1 mm厚不銹鋼板為材料,大小與保護(hù)筒相適應(yīng),規(guī)格為長420 mm、寬300 mm,另配4個(gè)M3緊定螺釘。標(biāo)示牌彎制后用螺釘固定于井口保護(hù)裝置圓柱保護(hù)筒外表面。其制作工藝如下:文字及水文Logo 需腐蝕刻入(凹進(jìn))鋼板內(nèi),按標(biāo)準(zhǔn)色填漆、烤漆;不銹鋼板平面拉絲,四周留18 mm 寬亮邊。標(biāo)示牌設(shè)計(jì),如圖4所示。

        圖4 標(biāo)示牌設(shè)計(jì)

        2 存在的問題

        在實(shí)際使用過程中,井口保護(hù)設(shè)施出現(xiàn)一些問題,影響了其使用。

        (1)露天的保護(hù)設(shè)施表層出現(xiàn)脫落,但位于室內(nèi)的保護(hù)設(shè)施沒有此類問題,說明表面噴塑遭受風(fēng)吹日曬雨淋冰凍的情況下易發(fā)生老化。

        (2)露天情況下,保護(hù)設(shè)施上蓋配置的通信蓋板出現(xiàn)硬度降低,受外力易損壞,而位于室內(nèi)或上部有遮擋物的沒有此類問題,說明通信蓋板壽命受雨水和陽光影響較大。

        (3)部分保護(hù)設(shè)施內(nèi)部存在凝結(jié)水,影響保護(hù)設(shè)施內(nèi)部噴塑使用壽命,說明通氣孔的設(shè)計(jì)有待改進(jìn)。

        (4)水準(zhǔn)點(diǎn)在使用過程中,部分指示樁在無專人看護(hù)的環(huán)境中遭到損壞,導(dǎo)致無法快速定位水準(zhǔn)點(diǎn)。地埋式水準(zhǔn)點(diǎn)每次使用都需要清理表層土,使用完成還需要填土。為方便日常使用,在征得管理部門同意后對地下部分進(jìn)行改造,地下部分重新開挖1 000 mm的深度,采用長度為1 000 mm、外徑600 mm混凝土管對水準(zhǔn)點(diǎn)及鋼管進(jìn)行保護(hù),注入混凝土至水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志下沿,混凝土管上覆圓形井蓋,在附近的監(jiān)測站井口保護(hù)設(shè)施上噴涂用以指示水準(zhǔn)點(diǎn)的距離和方位,使得水準(zhǔn)點(diǎn)易于發(fā)現(xiàn)和使用。為解決水流進(jìn)入混凝土管內(nèi)造成管內(nèi)積水影響水準(zhǔn)點(diǎn)的正常使用,采用Φ20沖擊鉆在混凝土管斜向下鑿孔2眼,以便管內(nèi)積水及時(shí)排出。

        3 結(jié)論

        天津市國家級監(jiān)測井附屬設(shè)施是監(jiān)測站重要建設(shè)任務(wù)之一,附屬設(shè)施建設(shè)是工程必不可少的部分,對監(jiān)測站的功能實(shí)現(xiàn)以及日常運(yùn)行維護(hù)有著重要作用。附屬設(shè)施包括井口保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)、標(biāo)志牌。附屬設(shè)施由水利部委托專業(yè)單位設(shè)計(jì),標(biāo)志牌為全國統(tǒng)一設(shè)計(jì),井口保護(hù)設(shè)施、水準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)天津市監(jiān)測井實(shí)際情況選擇。附屬設(shè)施使用至今,基本保持良好狀態(tài)。但部分保護(hù)設(shè)施受外界條件影響,需在下一階段的工作中加強(qiáng)維護(hù)和改進(jìn)。天津市也根據(jù)實(shí)際情況對水準(zhǔn)點(diǎn)地下部分進(jìn)行了改造。

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