時(shí)間:2023-03-23 16:25:46
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的1篇水閘泵站基坑施工技術(shù)研究,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
0引言
水閘泵站是水利工程的典型代表之一,主要作用是調(diào)節(jié)水流量、季節(jié)性蓄水與排水,提供城市用水等。水閘泵站一般修建在河流或者湖泊附近,以方便取水。而河流或者湖泊附近的地質(zhì)條件較為惡劣,常常伴隨松散的巖層、土質(zhì)及豐富的地下水,給水閘泵站的基坑施工工作帶來(lái)了巨大的難度[1]。當(dāng)基坑挖掘到一定深度時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)滲水,導(dǎo)致基坑涌水嚴(yán)重,不利于后續(xù)施工,工程質(zhì)量也受到影響。如何保持基坑施工時(shí)坑內(nèi)的干燥,是當(dāng)前很多水利工程建設(shè)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。管井井點(diǎn)降水可以人工降低地下水位,避免基坑滲水[2]。此次研究以某水閘泵站工程為例,將管井井點(diǎn)降水應(yīng)用到基坑施工當(dāng)中,以期為其他水利工程基坑施工提供參考和借鑒。
1水閘泵站工程概況
修建該水閘泵站主要是為了解決河流洪水期水位上漲、出現(xiàn)城市倒灌的問(wèn)題,防止城市內(nèi)澇的發(fā)生。該工程所在地區(qū)地下水位平均標(biāo)高為-10.59m,含水層滲透系數(shù)為5.200m/d,涌水量為623m3/d。預(yù)計(jì)基坑開(kāi)挖坡度為1∶1.5,深度預(yù)計(jì)不大于-15.70m,坑長(zhǎng)約500.00m,寬約50.00m?;由疃让黠@大于地下水位標(biāo)高,在開(kāi)挖時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,因此,需要采用管井井點(diǎn)降水方法來(lái)開(kāi)展水閘泵站基坑施工。根據(jù)地勘資料,該工程所在位置工程地質(zhì)情況從上到下依次為:人工填土層厚2.50~5.20m;中砂層厚1.50~4.50m;第四系淤積層厚0.50~2.60m;粉砂層厚2.60~6.00m;沖積層厚0.50~1.50m;殘積層厚1.50~4.30m;中礫層厚2.40~4.60m;低液限黏土層厚0.20~1.00m。
2管井及其井點(diǎn)設(shè)計(jì)
管井由井蓋、井口、出水管、電纜、井管、潛水電泵、過(guò)濾管、導(dǎo)向段、沉砂管組成。
2.1管井井點(diǎn)數(shù)計(jì)算在研究區(qū)內(nèi)基坑周圍需要布設(shè)的管井井點(diǎn)數(shù)計(jì)算公式式中:M為管井井點(diǎn)數(shù);S為基坑總涌水量;R為單井排水量;a為含水層的滲透系數(shù),取值見(jiàn)表1;b為基坑水位降深;h為地下水位標(biāo)高;c為過(guò)濾器淹沒(méi)段長(zhǎng)度;e為井管直徑,取值為500.0mm;g為基坑中心到河岸距離;l為過(guò)濾器進(jìn)水部分長(zhǎng)度;d為管井埋設(shè)深度,取值為20.00m;r為過(guò)濾器半徑,取值為2.5mm;r1為降水影響半徑。經(jīng)上述公式計(jì)算,該管井井點(diǎn)數(shù)共計(jì)14個(gè)。
2.2管井井點(diǎn)布置將計(jì)算的14個(gè)管井井點(diǎn)在基坑周圍進(jìn)行均勻布設(shè),上、下兩側(cè)各布置4個(gè)管井井點(diǎn),間距設(shè)置為12.00~13.00m,左、右兩側(cè)各布置3個(gè)管井井點(diǎn),間距設(shè)置為8.00~10.00m。
3材料及設(shè)備選用
施工過(guò)程中所用到的材料和設(shè)備選用情況如表2所示。
4基于管井井點(diǎn)降水的基坑施工方案設(shè)計(jì)
1)準(zhǔn)備施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)所需要的材料和設(shè)備。2)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土地進(jìn)行平整,目的是保障地基土堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定[3]。具體施工過(guò)程:利用水準(zhǔn)儀測(cè)量施工地面標(biāo)高及施工高度;根據(jù)得到的參數(shù)計(jì)算需要挖填的土方量;利用挖掘機(jī)將高出水平高度的山坡土挖掘掉,然后利用運(yùn)土車將土運(yùn)到需要填補(bǔ)的地方,并盡可能做到平整;利用壓土機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行反復(fù)壓實(shí)處理,保障地基土堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定。3)按照管井井點(diǎn)布局方案,利用全站儀進(jìn)行測(cè)量放線,確定井點(diǎn)位置。在定位過(guò)程中,需要保證井位偏差不大于50.0mm。4)安設(shè)護(hù)筒。在向地下鉆孔時(shí),井口存在隨時(shí)坍塌及地下水流涌入的風(fēng)險(xiǎn)。為避免上述情況的發(fā)生,需要在鉆孔前埋入護(hù)筒,并用粘土將外側(cè)縫隙填實(shí)[4]。護(hù)筒由鋼板卷制而成,其尺寸根據(jù)管井相關(guān)參數(shù)而定。5)井點(diǎn)溝槽挖掘。當(dāng)利用管井排出地下水時(shí),需要通過(guò)溝槽將地下水與集水坑連通,當(dāng)?shù)叵滤砍龊?,通過(guò)溝槽流入集水坑,溝槽的尺寸為600.0mm×500.0mm×300.0mm(深×長(zhǎng)×寬)。6)井點(diǎn)成孔。將鉆機(jī)安排到井點(diǎn)所在位置,在三腳架的輔助下,采用清水水壓平衡法沖擊鉆孔。在鉆孔時(shí),需要保證鉆孔垂直度偏差不大于1%。鉆機(jī)鉆孔直徑為115.0~350.0mm,深度為200.00m,角度為90°,電動(dòng)機(jī)功率為33kW。需要注意的是,當(dāng)遇到隔水黏土層,為防止孔壁出現(xiàn)泥皮,需要增加擴(kuò)孔操作,保證管井的出水量。7)換漿。換漿的作用一是保障出水量,二是防止井壁塌方。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到0.50m時(shí),將鉆具提出孔外,然后在孔中注入清水,通過(guò)清水稀釋孔中的泥漿,最后利用污水泵將泥漿排出[5]。8)下放井管。首先在井管口利用塑料進(jìn)行包裹,防止下管過(guò)程中泥沙進(jìn)入到井管,使井管保持垂直狀態(tài),并緩慢下降,井管中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心,并利用扶正器垂直固定。9)填濾料。沿著井管四周緩慢地將直徑為1.0~5.0mm的粗砂填入到管井中。10)洗井。為防止井內(nèi)殘存的泥沙堵住井孔,保證出水量,需要進(jìn)行反復(fù)抽洗,直至抽出來(lái)的水為清水。在該過(guò)程中,如果管井內(nèi)的濾料存在下降的現(xiàn)象,則需要及時(shí)補(bǔ)充濾料。11)下泵抽水。將潛水電泵順著管壁下降到井底,啟動(dòng)電泵進(jìn)行抽水,水流順著井點(diǎn)溝槽流入集水坑。在抽水過(guò)程中,需要利用水流量檢測(cè)表每隔1h進(jìn)行1次觀測(cè),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理抽水過(guò)程中泥沙堵住井孔的現(xiàn)象[6]。以上為基于管井井點(diǎn)降水的基坑施工過(guò)程,經(jīng)過(guò)降水處理后,可以基本保障基坑內(nèi)干燥,為后續(xù)工作創(chuàng)造更有利的施工環(huán)境。
5施工效果監(jiān)測(cè)與分析
5.1監(jiān)測(cè)設(shè)備為測(cè)試上述施工效果,還需要進(jìn)行施工效果監(jiān)測(cè)與分析。本文主要進(jìn)行水位觀測(cè),觀測(cè)設(shè)備為電測(cè)水位計(jì)。水位計(jì)型號(hào)為WD85-50,全密封焊接不銹鋼探頭,適用于各種水位測(cè)量場(chǎng)合。該設(shè)備檢測(cè)監(jiān)測(cè)過(guò)程:準(zhǔn)備監(jiān)測(cè)設(shè)備與材料;調(diào)試電測(cè)水位計(jì);將不銹鋼探頭放入到管井內(nèi);每30min讀取1次水位數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)記錄。重復(fù)上述過(guò)程,記錄每一個(gè)管井內(nèi)地下水位施工前后的變化,并將電測(cè)水位計(jì)采集的數(shù)據(jù)繪制成表。
5.2監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析利用上述電測(cè)水位計(jì)對(duì)施工前后基坑地下水位進(jìn)行檢測(cè)和記錄,結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出,在實(shí)施基于管井井點(diǎn)降水的水閘泵站基坑施工技術(shù)之后,基坑內(nèi)平均水位從-10.59m下降到了-16.89m,降深達(dá)到6.30m,低于基坑深度預(yù)計(jì)-15.70m,說(shuō)明通過(guò)該技術(shù)處理后,基坑施工時(shí)不會(huì)觸及地下水而造成地下水上涌,能夠保證基坑內(nèi)干燥。
6結(jié)語(yǔ)
水閘泵站一般都會(huì)修建在靠近水源的地方,在挖掘基坑的時(shí)候,地下水很容易上涌,淹沒(méi)基坑,不利于后續(xù)修建工程的開(kāi)展?;诠芫c(diǎn)降水的水閘泵站基坑施工技術(shù),通過(guò)在基坑周圍修建管井,抽取地下水,以保證基坑施工的干燥。在此次研究中以某水閘泵站工程為例,對(duì)該技術(shù)的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行了具體分析,并通過(guò)電測(cè)水位計(jì)檢測(cè)施工前后基坑中地下水位的變化,通過(guò)計(jì)算前后降深證明了所研究技術(shù)的有效性,也為類似的工程實(shí)例提供參考依據(jù)。但研究仍有需要改進(jìn)的地方,即某些必要參數(shù)的取值采用的都是經(jīng)驗(yàn)值,缺乏一定的理論基礎(chǔ),因此,在這一方面有待進(jìn)一步分析。
[參考文獻(xiàn)]
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作者:王龍 單位:江蘇省水利建設(shè)工程有限公司