水利工程職稱論文基坑排水施工技術(shù)探析

　　水利工程建筑物的地基處理和基礎(chǔ)施工多低于地面或外水位和地下水位，因此經(jīng)常受圍堰滲水、基坑范圍內(nèi)的降雨和地下水的影響。施工排水和地基地質(zhì)、開挖程序、開挖深度、地下水和外水位高度，以及施工季節(jié)等都有密切關(guān)系。無論何種地基，都必須妥善解決基坑內(nèi)的排水問題。處理不當(dāng)不僅增加施工困難也降低施工質(zhì)量，還會(huì)給工程的管理運(yùn)行造成隱患。為確保基坑施工安全，必須采取有效的排水措施。

　　1基坑降水方案設(shè)計(jì)

　　1.1降深要求

　　由于基坑開挖需挖穿填土層進(jìn)入強(qiáng)透水性的砂層，基坑的涌水量較大，為保證基坑開挖的安全，坑壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免涌水和流砂的發(fā)生，降水設(shè)計(jì)時(shí)，將基坑降水和基坑支護(hù)的施工降水作統(tǒng)一考慮，務(wù)必保證地下水位降到基礎(chǔ)樁承臺(tái)底0.5m以下，且基坑中心線處的降深要求應(yīng)低于開挖基底不少于0.5m。

　　1.2降水方案

　　目前，深基坑降水比較常用的有明溝降排水和管井井點(diǎn)降水。其中基坑明溝降排水比較適用于降水深度不大的工程。針對(duì)樟樹市的地質(zhì)的特點(diǎn)及降深要求，設(shè)計(jì)上采用管井井點(diǎn)降水進(jìn)行基坑降水，并同時(shí)設(shè)計(jì)明溝排水，明溝排水只是收集基坑中和坑壁局部滲出的地下水和施工時(shí)的其它地下水。

　　2深基坑止水、降水技術(shù)工藝

　　2.1 基坑壁防滲止水

　　場(chǎng)地淺部填土松散且厚度較大，開挖深度內(nèi)地基土強(qiáng)度較低，地下水位埋深較淺，場(chǎng)地南、北、東三側(cè)均有密集的民宅分布。基坑開挖后坑壁上壓力和水壓力增大，坑壁土體極易向坑內(nèi)滑移，所以為保證基坑支護(hù)施工順利進(jìn)行和周圍建筑物的安全，基坑開挖前，宜在基坑開挖上口線外預(yù)先施工一排相互搭接的深攪止水帷幕樁。深攪止水帷幕樁設(shè)計(jì)和施工主要依據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2002及《巖土工程勘察報(bào)告》等要求進(jìn)行。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，擬開挖基坑底之下均為很厚的圓礫層，該層為相對(duì)強(qiáng)透(含)水層，無隔防止水效果，深攪止水帷幕樁只能選擇懸掛式(即帷幕懸吊在透水層中)，深攪止水帷幕樁繞基坑施工呈環(huán)形閉合狀，這樣不僅延長(zhǎng)了坑內(nèi)降水時(shí)坑外地下水的深流路徑，而且有利于坑內(nèi)降水和坑外回灌工作的進(jìn)行，同時(shí)預(yù)設(shè)的環(huán)形閉合帷幕對(duì)深基坑的噴錨支護(hù)施工可起到兼顧支護(hù)的作用。

　　2.2基坑內(nèi)部降排水

　　2.2.1井管施工

　　一般多用水沖沉井或鉆井工具如大鍋鍛造孔，當(dāng)井管外徑40～50cm時(shí)，大鍋錐造孔直徑為70～80cm，為了阻止造孔時(shí)井壁坍塌，可用比重為1.1～1.2的泥漿固壁，從開始到井孔完成都要使孔內(nèi)泥漿面高出地下水水面，并低于管口0.5m左右，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)立即下放井管，首先下放普通混凝土底管，再依次沉放無砂混凝土管，澆筑質(zhì)量高、透水性好的井管放在下部，一般的放在上部，安放井管時(shí)，先在底部的吊環(huán)中穿入細(xì)鋼絲繩，鋼絲繩上做成活扣，在管內(nèi)用插釬固定，插釬上系有拔釬的副繩從管內(nèi)引出地面，然后用絞車或人力控制，逐節(jié)下管，每節(jié)管子在上口露出地面一定高度時(shí)暫時(shí)固定，在洗凈晾干的管口上，涂溫度在170℃左右的瀝青、水泥及干砂按4：3：3配合比加熱配制成的膠結(jié)劑，再安放上一節(jié)井管，接縫口涂上熱膠結(jié)劑后，馬上用一條寬20cm的玻璃絲布或麻袋片或粗布在上下管接縫間纏好，四周用3～4根長(zhǎng)30～40cm、寬3～4cm的竹片或木板貼在管子外壁，用14號(hào)鉛絲綁扎幾道，以保持管子垂直，防止脫節(jié)，井管全部完成后，先在底管內(nèi)填厚0.5m的黃砂，再填厚0.5m的細(xì)礫石、碎石，然后將鉆孔和井管間空隙用平均粒徑為含水土層平均粒徑8～12倍的細(xì)礫石、粗砂回填，使之在抽水過程中起到攔砂濾水的作用，回填濾料的厚度不小于10cm。如濾料顆粒較粗，可以在透水管外包塑料窗紗布或玻璃絲布，用14號(hào)鉛絲兒箍緊，也有較好的濾水作用，井管四周填實(shí)固定后，用副繩拔掉插釬、拉出鋼坤繩。

　　2.2.2 排水溝

　　為避免水浸泡軟化土體，及時(shí)排放地下水，利于基坑內(nèi)的作業(yè)施工，擬在基坑內(nèi)、外各設(shè)一排水溝。坑外排水溝布于深攪帷幕樁外側(cè)距坑壁1.5m，呈環(huán)形封閉狀，用磚砌水泥砂漿抹面修筑，在基坑開挖前預(yù)先修好，水溝寬0.8m、深0.6m，并與市政排污管接通，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，在適當(dāng)位置修筑沉淀池，基坑內(nèi)抽排出的地下水經(jīng)沉淀池沉淀后，排入市政排污管道。坑內(nèi)排水溝位于基坑壁底部，寬0.5m、深0.4m，即坑挖至底部時(shí)修筑，修筑時(shí)根據(jù)建筑物基礎(chǔ)外挑寬度做成的溝或盲溝。

　　3粉土和粉砂基礎(chǔ)降低地下水施工

　　位于地下水位較高處的粉土和粉砂基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)開挖過程中，由于滲水作用容易發(fā)生流砂、管涌，給施工帶來很大困難。造成管涌的外因是地下水位高，滲水的出溢坡降超過粉砂粉土的允許范圍，使土粒隨滲水移動(dòng)，其內(nèi)因是粉砂粉土顆粒細(xì)而均勻，允許的滲水出溢坡降較小，因此在粉砂粉土地基上施工，為了保證施工順利進(jìn)行，降低地下水位是一項(xiàng)關(guān)鍵措施。如采用放緩邊坡、鋪墊砂礫反濾層或柴梢等防止流砂和管涌的辦法，工程量相應(yīng)增加，既不經(jīng)濟(jì)，又對(duì)施工造成干擾，效果不理想。近年在濱海地區(qū)修建涵閘時(shí)，一方面從施工工藝或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上采取措施，如沉箱或沉井加水力沖填等施工新工藝，盡量減少和避免因排水造成的困難;另一方面就是在降低地下水上下功夫，如在基坑周圍設(shè)井管排水系統(tǒng)或射流裝置排水，都能取得很好效果。

　　4施工需注意的問題

　　4.1排水干溝(又稱龍溝)的布置應(yīng)盡量不干擾施工，需有一定縱坡便于滲水集中，龍溝的斷面應(yīng)根據(jù)滲水量和縱坡確定，因此在基坑放樣時(shí)要考慮因排水需要，把基坑開挖范圍適當(dāng)擴(kuò)大。

　　4.2集水井的大小一般相當(dāng)于所用水泵10-15min的出水量，能加大的要盡量放大，集水井深度需保證水泵工作深度，同時(shí)保持排水水面低于基坑工作面30-50cm。合理選擇井徑和管徑，保證井徑和管徑間有一定的環(huán)狀間隙，來充填有效阻砂透水的濾料(環(huán)狀間隙應(yīng)考慮不同地層情況)保證水清砂凈，在滿足需水量的前提下，不要盲目加大管徑，否則，既增加了施工難度，又增加了成本。

　　4.3管井建成后，必須根據(jù)抽水實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，選擇抽水設(shè)備，不可盲目安裝大泵，否則使井的出水量超過正常的出水量，因流速過大而引起大量來砂。管井正常抽水時(shí)，其水位降深不能超過第一個(gè)取水含水層的過濾器，避免過濾管的纏絲因氧化、損壞而造成涌砂。

　　4.4井管施工一定要在濾水管部位一定要安裝扶正器，扶正器一般每5～6m安裝一組，每組由4～6片構(gòu)成，防止濾水管在孔內(nèi)不居中，偏向一面，從而使該面沒有礫料或很少，失去過濾作用，造成涌砂。

　　4.5經(jīng)水泵排出基坑的滲水，需引出基坑外的一定距離，防止和減少排出的水重復(fù)回到基坑。為了經(jīng)常保持排水溝暢通，需有專人負(fù)責(zé)，做好清理和維修工作，洗井方法應(yīng)根據(jù)含水層地層情況、鉆進(jìn)時(shí)間、泥漿使用等情況確定，對(duì)成孔時(shí)間長(zhǎng)、泥漿消耗大的井，采用活塞、空壓機(jī)、提桶、水泵聯(lián)合洗井，活塞洗井破壞泥皮拉實(shí)濾料，空壓機(jī)振蕩洗通水道，排出管內(nèi)沉淀。

　　4.6如基坑工作面較大，排水任務(wù)重，排水要求高，就必須配備一定數(shù)量的備用水泵和動(dòng)力設(shè)備，便于發(fā)生故障和降雨后能立即投入使用。有條件的工地可采用電力啟動(dòng)的水泵或潛水泵，但供電要有保證，同時(shí)注意用電安全，還要注意出現(xiàn)暴雨或發(fā)生特殊情況時(shí)，機(jī)具設(shè)備能及時(shí)撤離，以免基坑受淹，造成損失。

　　5結(jié)語

　　基坑排水成為水利工程施工中的重要環(huán)節(jié)，無論何種地基，都必須妥善解決基坑內(nèi)的排水問題，各個(gè)工程的具體降排施工方案，必須依其水文地質(zhì)資料和周圍環(huán)境情況，認(rèn)真進(jìn)行深入細(xì)致地分析論證和設(shè)計(jì)，方可得出合理、可行的深基坑降排水施工技術(shù)方案或措施。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]趙志縉.簡(jiǎn)明深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M] .北京：中國(guó)建筑工業(yè)出 版社，2003