李麗波 王新穎 單曉麗
摘 要: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。為了給施工創(chuàng)造一個(gè)良好的條件,基坑排水成為水利工程施工中的重要環(huán)節(jié)。在截水槽回填不透水的粘性土料之前,應(yīng)對(duì)基坑巖面裂隙及泉眼的滲水進(jìn)行處理。滲水處理方法須根據(jù)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度、滲水量、滲水壓力與泉眼大小而定。
關(guān)鍵詞:基坑排水;導(dǎo)溝表面排水法;深層排水法;井點(diǎn)法;巖石裂隙及泉眼滲水處理
1 基坑排水
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。為了給施工創(chuàng)造一個(gè)良好的條件,基坑排水成為水利工程施工中的重要環(huán)節(jié),無(wú)論何種地基,都必須妥善解決基坑內(nèi)的排水問題,良好的施工排水,將有利于提高土基的承載能力,保護(hù)地基不受破壞,還可以減少開挖工程量,提高巖基和建筑物基礎(chǔ)的結(jié)合強(qiáng)度,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。
1.1 導(dǎo)溝表面排水法
開挖截水槽之前,先在基坑上下游兩側(cè)開挖導(dǎo)溝,水由導(dǎo)溝引至集水井后直接抽水,在地下水位降低后再開挖。施工時(shí)宜始終控制導(dǎo)溝溝底低于開挖面1.0m,使截水槽的開挖工作在水上進(jìn)行。當(dāng)基坑開挖至覆蓋層與巖基接觸面時(shí),可在基坑四周修筑截水墻,中途將滲水?dāng)r截,用水泵直接抽出,排于地面排水溝內(nèi),以減少下層開挖中的排水量。導(dǎo)溝、集水井及泵房均應(yīng)設(shè)置在截水槽粘土回填斷面之外,因此基坑開挖斷面應(yīng)大于截水槽粘土的設(shè)計(jì)斷面。攔腰截水墻不宜用草袋,宜用漿砌石或混凝土,以減少回填粘土?xí)r拆除或處理的工作量。集水井深度一般為1.0~1.5m,井底面積隨水泵臺(tái)數(shù)而定(如裝設(shè)一臺(tái)150mm水泵時(shí),需1.0m2;裝一臺(tái)100mm水泵時(shí)為0.5m2)。抽水時(shí),集水井四周應(yīng)作好反濾,防止地基中細(xì)小土粒被攜出;在回填粘土的過(guò)程中,應(yīng)始終保持填筑的粘土高出水面1.5m,隨填土的升高,逐井移泵抽水。遷移水泵時(shí),先在下層井內(nèi)提高龍頭,回填塊石,待水位升高至上層井底以上0.6m時(shí),即可在上層井內(nèi)抽水,同時(shí)停止下層井抽水,將下層井用塊石回填至高出水面0.5m后,用水泥砂漿封頂?;靥顣r(shí)應(yīng)埋設(shè)灌將管,事后灌注水泥漿。
1.2 深層排水法
深層排水法一般用深井泵。當(dāng)采用深井泵時(shí),每級(jí)井可降低地下水位25~30m,甚至超過(guò)30m。用一般離心式水泵時(shí),每級(jí)井降低地下水位的深度小于7m,故只適用于淺井的排水。
1.3 井點(diǎn)法
用井點(diǎn)法排水時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)開挖線以外適當(dāng)位置,每隔1.5~3.0m設(shè)置一封閉井點(diǎn)群。井管為50mm左右的鋼管,管下端為花管,外包裹金屬絲網(wǎng)和填反濾料,鋼管的上部井管部分用粘土仔細(xì)填實(shí),不得透氣,所有井內(nèi)抽水鋼管用管路連接于干管,干管與泵站連接,一般一個(gè)泵站可接20多眼井。管路、閥門必須連接緊密,不得漏氣。由于真空泵吸出高度的限制,這種井點(diǎn)法可降低地下4m左右。當(dāng)挖深較大時(shí),可采用多級(jí)井點(diǎn)。井點(diǎn)施工采用高壓水槍沖孔,并邊沖孔邊下套管,達(dá)到預(yù)計(jì)深度后,再下針管(即50mm抽水管)、填反濾料,拔出套管,用粘土封堵井口部分,接好管路與泵站,即可抽水。
2 巖石裂隙及泉眼滲水處理
在截水槽回填不透水的粘性土料之前,應(yīng)對(duì)基坑巖面裂隙及泉眼的滲水進(jìn)行處理。滲水處理方法須根據(jù)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育程度、滲水量、滲水壓力與泉眼大小而定。一般可采用下列方法。
2.1 直接堵塞法
若巖面的裂隙不大、裂隙中的滲水不太嚴(yán)重時(shí),對(duì)于小面積的無(wú)壓滲水,可用粘土快速夯實(shí)堵塞。若局部堵塞困難,可采用玻璃(硅酸鈉)摻水泥拌成膠體狀,用圍堵辦法,在滲水集中處從外向內(nèi)逐漸縮小,最后封堵。水玻璃凝結(jié)速度較快(與配合比有關(guān),有的工地使用的配合比為水:水玻璃:水泥=1:2:3),使用時(shí)可根據(jù)具體情況配制。
2.2 箱填堵塞法
2.2.1 水頭較小之泉眼
可在泉眼四周開挖一方坑,底面積約2×2m2,中間放一直徑及高各約0.75m的混凝土管,然后在管內(nèi)設(shè)一直徑為100~150mm的鐵管,混凝土管與鐵管間填以小礫石,在鐵管末端連以水泵軟管后,即可不斷抽吸泉水?;炷凉苤車姆娇?,填以不透水料,分層細(xì)致夯實(shí)?;炷凉苌喜?/4的高度灌注配合比為1:2的水泥砂漿,在水泥砂漿未硬化以前不斷吸水,俟其硬化后,停止抽水,將鐵管堵塞最后填平方坑。
2.2.2 水頭較大之泉眼
泉水可能自堵塞處涌出時(shí),鐵管應(yīng)高出混凝土管頂,在回填過(guò)程中繼續(xù)抽水,以降低管內(nèi)水位,并將鐵管逐漸加高,直至管中水頭高度與泉水水頭平衡時(shí)再將管口堵塞。
2.3 抽水灌漿堵塞法
巖面裂隙滲水分散、面積較大時(shí),可在滲水比較集中的地方挖一個(gè)集水坑,并在滲水范圍內(nèi)挖幾條導(dǎo)水溝,將分散的滲水全部集中引入集水坑,坑內(nèi)填卵石,坑頂及導(dǎo)水溝內(nèi)填以小礫石,在坑內(nèi)預(yù)埋回填灌漿管和排水管,借助排水管用人力手壓水泵不間斷地抽水??禹敐仓粚踊炷辽w板,然后回填粘土,待粘土回填至一定厚度時(shí),進(jìn)行回填灌漿,灌漿壓力不超過(guò)0.2MPa(2kgf/cm2),水灰比自2:1至0:1(即由稀變濃),灌至進(jìn)漿量小于11/min時(shí)停止灌漿。24h后作壓水試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),如參透系數(shù)小于1×10-4cm/s時(shí),即認(rèn)為合格;否則需補(bǔ)充灌漿。當(dāng)裂縫或泉眼滲水洶涌,不能利用導(dǎo)水溝將分散的滲水全部集中引入集水坑時(shí),可在全部滲水范圍內(nèi)鋪一層卵石,上面普遍澆筑一層混凝土蓋板。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:
李麗波(1977-),女,安達(dá)人,工程師。
王新穎(1977-),女,安達(dá)人,工程師。
單曉麗(1978-),女,安達(dá)人,工程師。