二建水利知识点:排水施工方案设计
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(一)明沟排水施工
基坑排水包括围堰形成后积聚的余水,施工期的雨水和周边及基面渗水或泉水,应根据地形,基坑来水情况,基坑范围的大小,开挖的深度,以及不同的土质、工期长短采取排水措施。当围堰完成后,要尽快排除基坑积水,首先要充分利用下游水位较低的地形条件自流排水,余水经排水沟导引到低洼处或人工开挖的排水井集中,用水泵排出,排干积水的工作要提早进行,使基坑有一个固结干燥的时间,便于弄清情况,安排施工准备工作。
经常性的排水包括雨水、围堰和基坑地下渗水。凡是有条件利用地形自流排水的要尽量自排,如沿基坑四周的等高线开挖排水沟使截流的雨水和渗水自流排出或用水泵排出。排水沟有以下几种布置形式:
1.在基坑四周自高向低开挖排水沟,把渗水引向集水井用水泵排出。
2.如基坑开挖的范围和深度较大、地下水水位较高、土质差、渗水量大,就要沿等高线分层设排水沟和排水井,分别用水泵排出。
3.基坑范围较小、渗水量不大,可以顺纵向轴线自上而下开排水沟,在下游设集水井,也可以同时开几条横沟,把渗水引向纵沟,集中到排水井用水泵排出。
(二)粉土和粉砂基础降低地下水施工
位于地下水位较高处的粉土和粉砂基础,在基础开挖过程中,由于渗水作用容易发生流砂、管涌,给施工带来很大困难。造成管涌的外因是地下水位高,渗水的出溢坡降超过粉砂粉土的允许范围,使土粒随渗水移动,其内因是粉砂粉土颗粒细而均匀,允许的渗水出溢坡降较小,因此在粉砂粉土地基上施工,为了保证施工顺利进行,降低地下水位是一项关键措施。如采用放缓边坡、铺垫砂砾反滤层或柴梢等防止流砂和管涌的办法,工程量相应增加,既不经济,又对施工造成干扰,效果不理想。近年在滨海地区修建涵闸时,一方面从施工工艺或基础结构上采取措施,如沉箱或沉井加水力冲填等施工新工艺,尽量减少和避免因排水造成的困难;另一方面就是在降低地下水上下功夫,如在基坑周围设井管排水系统或射流装置排水,都能取得很好效果。
(三)井管施工
一般多用水冲沉井或钻井工具如大锅锻造孔,当井管外径40~50cm时,大锅锥造孔直径为70~80cm,为了阻止造孔时井壁坍塌,可用比重为1.1~1.2的泥浆固壁,从开始到井孔完成都要使孔内泥浆面高出地下水水面,并低于管口0.5m左右,当钻孔深度达到要求时,应立即下放井管,首先下放普通混凝土底管,再依次沉放无砂混凝土管,浇筑质量高、透水性好的井管放在下部,一般的放在上部,安放井管时,先在底部的吊环中穿入细钢丝绳,钢丝绳上做成活扣,在管内用插钎固定,插钎上系有拔钎的副绳从管内引出地面,然后用绞车或人力控制,逐节下管,每节管子在上口露出地面一定高度时暂时固定,在洗净晾干的管口上,涂温度在170℃左右的沥青、水泥及干砂按4:3:3配合比加热配制成的胶结剂,再安放上一节井管,接缝口涂上热胶结剂后,马上用一条宽20cm的玻璃丝布或麻袋片或粗布在上下管接缝间缠好,四周用3~4根长30~40cm、宽3~4cm的竹片或木板贴在管子外壁,用14号铅丝绑扎几道,以保持管子垂直,防止脱节,井管全部完成后,先在底管内填厚0.5m的黄砂,再填厚0.5m的细砾石、碎石,然后将钻孔和井管间空隙用平均粒径为含水土层平均粒径8~12倍的细砾石、粗砂回填,使之在抽水过程中起到拦砂滤水的作用,回填滤料的厚度不小于10cm。如滤料颗粒较粗,可以在透水管外包塑料窗纱布或玻璃丝布,用14号铅丝儿箍紧,也有较好的滤水作用,井管四周填实固定后,用副绳拔掉插钎、拉出钢坤绳。