馬曉霞
(甘肅省臨夏回族自治州東鄉(xiāng)南陽渠工程管理局,甘肅臨夏731100)
基坑排水施工是水利工程施工中必不可少的內(nèi)容,對水利工程的整體質(zhì)量具有非常重要的影響。水利工程基礎(chǔ)施工都處在低下或地表水部位,導(dǎo)致基坑施工環(huán)節(jié)受到地下水的影響,降低了基坑施工質(zhì)量[1],影響水利工程的健康發(fā)展。
在水利工程基坑的排水施工過程中,基坑降深要求是基坑排水設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?;釉谕诰驎r會有大量的水涌入,要做好相應(yīng)的防護(hù)工作[2]。明確基坑降深要求,按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì),基坑排出的地下水應(yīng)位于基坑承臺底部0.5 m以下,在保障安全距離的同時,還可以滿足排水需求。此外,在基坑挖掘的過程中,還應(yīng)注意基坑中心線位置,保障中心線位置的穩(wěn)定性。
基坑排水方案主要為井點(diǎn)排水和明溝排水2種,這2種模式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),相關(guān)人員應(yīng)按照水利工程特點(diǎn)進(jìn)行選擇。如果水利工程排水深度相對較低,可選擇明溝法[3];相反可以選擇井點(diǎn)法。另外,在一定條件下可將2種方案結(jié)合使用。
基坑需要排出的水主要包含地面滲水、地下水以及泉水等,需要結(jié)合基坑地形、土質(zhì)、工期、基坑大小以及深度等確定基坑排水技術(shù)。在基坑圍堰完成以后,需要馬上排出積水,運(yùn)用方式應(yīng)考慮下游水位,然后開展自流排水,如果存在余水需要使用人工開挖的方式排出[4],應(yīng)盡早進(jìn)行,保障基坑的干燥性,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。如果地形條件較好,可以使用自流排水的方式,相反就可以使用開挖排水溝人為排水的方式。排水溝的布置主要有以下幾種:一是結(jié)合基坑實(shí)際情況確定位置,然后從基坑由高向低的方向開挖排水溝,還可以使用水泵來將積水排出。二是如果基坑開挖難度較大,可以沿著基坑高線分層設(shè)置排水井或排水溝,然后使用水泵排水[1]。另外,還可以與設(shè)計(jì)中不同的組合進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)一步估算排水量,排水量的估算方式主要就是計(jì)算降水量,然后依照抽水時間段中當(dāng)日排干的最大日降水量來進(jìn)行明溝排水降雨量計(jì)算。
如果基坑開挖地質(zhì)是粉砂或粉土?xí)r,在挖的過程中必定會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,進(jìn)而出現(xiàn)流砂或管涌等多種問題,這樣會增加施工難度。出現(xiàn)管涌的主要原因就是地下水位置較高,如果滲水向粉砂或粉土方向流入,會導(dǎo)致土粒隨著滲水而移動,因?yàn)榉凵胺弁潦怯杉?xì)小顆粒組成,一旦滲水就會使其溢出坡降范圍。因此,在基坑地質(zhì)為粉土或粉砂時,為進(jìn)一步保障工程順利開展,需要降低地下水位。避免管涌或流砂產(chǎn)生的方式很多,如鋪設(shè)砂礫反濾層、放緩邊坡等,但這些方式不僅會增加工程量,還會增加成本,影響施工進(jìn)度[2]??刹捎眯鹿に嚕邕\(yùn)用沉箱、沉井加水力充填等方式,可以有效降低和預(yù)防排水困難。
通常多用于沖沉井或鉆井工具,例如大鍋鍛造孔,在井管外徑為40~50 cm,大鍋錐造孔為70~80 cm時,為有效預(yù)防造孔時井壁出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象,可以使用1.1~1.2的泥漿來固定井壁,開始到井孔完成都要保障孔內(nèi)泥漿高于地下水面,同時還應(yīng)低于管口0.4 m[4]。當(dāng)鉆口的深度達(dá)到相關(guān)要求時,就可以開展放井管作業(yè),先放入普通混凝土底管,然后再放入無砂混凝土管,最后放入透水性較好的井管在底部。在放置上部井管的過程中,需要在底部吊環(huán)中穿入細(xì)鋼絲繩,在鋼絲繩上做成活扣,使用插釬固定,然后借助絞車或人力控制逐步下管,每節(jié)管子露出地面部分需要固定,在洗凈晾干的管口涂上溫度為165℃的瀝青與水泥以及干砂,按照4∶3∶3的比例加入膠結(jié)劑,之后再安放一節(jié)井管,接縫處涂上熱凝膠劑后,及時用20 cm寬的麻袋片在接縫處纏好,四周可以用3~4 cm的竹片或木板貼在外壁,最后用14號鉛絲綁扎好,該方式不僅可以保障井管的垂直度,同時還可以預(yù)防脫節(jié)。在井管完成后,需要在底管內(nèi)部填置0.5 m的黃砂,然后再次填入0.5 m的碎石,將鉆孔與井管兩者之間的間隙用平均粒徑為8~11倍的粗砂與細(xì)礫石混合填置,可以在抽水的過程中起到攔砂濾水的作用,填置厚度不小于10 cm[3]。
在水利工程基坑排水施工時,必須要對集水井大小進(jìn)行科學(xué)控制。如果集水井較小,會導(dǎo)致水泵容易干抽而損壞;如果集水井較大就會增加施工成本。因此,需要將集水井容水量控制在低于8~13 min內(nèi)水泵出水量[1]。另外,集水井深度需要與水泵工作要求相符,同時還需要使排水水面與基坑工作面的距離控制在280~510 mm。
一是結(jié)合抽水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對水泵進(jìn)行科學(xué)選擇。在水泵抽水量較大時,因?yàn)槌樗砍隽伺潘?,且流速相對較快,會出現(xiàn)抽出砂石的現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致水泵損壞;在水泵抽水量較小時,基坑內(nèi)的水無法及時排出,進(jìn)而導(dǎo)致基坑水位上升。
二是針對施工范圍較大且滲水較為嚴(yán)重的基坑,因?yàn)榕潘枯^大,水泵需要多次進(jìn)行抽水,導(dǎo)致水泵經(jīng)常出現(xiàn)故障。為進(jìn)一步避免因?yàn)樗霉收隙鴮?dǎo)致基坑排水工作難以順利進(jìn)行的問題,可以配備備用水泵,避免出現(xiàn)基坑水排不出的問題[2]。
三是加強(qiáng)對水泵的保護(hù)。水泵位置的安裝應(yīng)便于拆卸與撤離,可以在強(qiáng)降雨或基坑水位暴漲時施工困難的情況下,水泵及時撤離,避免水泵設(shè)備出現(xiàn)破損。
在水利工程基坑排水過程中,排水設(shè)施堵塞或損壞的現(xiàn)象時常發(fā)生。因此,需要配備專人進(jìn)行維護(hù)和清理,對基坑排水溝、井管以及水泵管道等定期進(jìn)行清理,使基坑排水可以更加順暢。
在水利工程基坑施工中,基坑排水設(shè)計(jì)是重要的組成部分,在設(shè)計(jì)過程中需要結(jié)合土壤滲水狀況,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的基坑排水系統(tǒng),但因?yàn)榈刭|(zhì)條件有著變化性與特殊性,技術(shù)測量難以得出準(zhǔn)確結(jié)論,進(jìn)而導(dǎo)致基坑排水設(shè)計(jì)與技術(shù)不科學(xué)。因此,在設(shè)計(jì)基坑排水技術(shù)時,需要認(rèn)真仔細(xì),為更好地應(yīng)對突發(fā)情況,需要做好相應(yīng)的配套措施,做到有備無患。