摘要:水利工程对一个区域社会经济持续稳定的发展有重要意义,但在水利工程施工中经常会发生地下水位高、流砂比较严重的问题,很大程度上增加了水利工程施工的难度和造价。塑料管井群排水技术具有操作简单、可回收再利用、应用效果好等优势,被广泛应用在水利施工中,但我国对此方面的研究还有待进一步深入,所以,本文基于工程实例,对塑料管井群排水技术在水利施工中的应用做了如下分析。
关键词:塑料管井群;排水;水利施工;管理
1 引言
国内水利事业的发展,带动了相关技术和设备材料的改建。其中作为水利项目施工的核心,塑料管井群排水技术更是得到了质的飞跃,被广泛的应用到水利项目建设。提高国内水利规模与施工速度的同时,改善了水利施工的管理水平,推动了社会的发展。
2 水利工程施工中软基的基本特点
软土地基具有很多不符合水利工程建设的基本特点,存在固有的缺陷和不足。软土层是一种由大量很细小和微型的颗粒状土壤组成的,其内部含有大量的水分,造成土壤颗粒之间的孔隙通常会很大,质地就颇为疏松,质感也是很柔软的,其承载能力很差,如果有重物落下就会对内部结构造成很大的改变,形成变形和崩塌。
如果在天气炎热,温度较高的环境下,软土层中的水量会被大量蒸发,那么粘结土壤的水分流失就会造成粘结力下降,强度也会随之下降,软基也会变得更为松散和脆弱。软基所在的土层地质状况也较为复杂,软基的结构会发生很大的变化,难以维持良好的状态。基于上述观点可知,软土地基由于软土层的缺陷和不足会导致施工难以开展,需要加固技术进行处理,施工的复杂程度和难度都将提升。
3 塑料管井群排水技术的优势
3.1 有利于缩短基坑开挖工期在水利工程施工中,经常会遇到地下水位比较高的现象,如果不能及时排除地下水,则会对基坑开挖造成的影响,甚至会发生严重的安全隐患。通过塑料管井群排水技术可有效降低地下水位,减少基坑开挖中土壤中的水分,可大幅度提升基坑开挖效率,原水利工程基坑开挖如果需要30天,而应用塑料管井群排水技术后,基坑开挖工程可缩短为20天。
3.2 有利于降低施工成本和
该水利工程临近的某水利工程,在施工中应用了混凝土管井群排水技术,同时配置了3台130kW的发电机、8台潜水泵、4台6寸离心泵,通过不完全统计,改善水利工程在打井、机械设备耗能等方面消耗的成本为12.54万元。而该水利工程采用塑料管井群排水技术,打井、机械设备运行消耗的成本为6.21万元。因此,应用塑料管井群排水技术相对节约了资金6.33万元。
3.3 有利于提高施工质量
通过应用塑料管井群排水技术,可有效避免地下水对施工的干扰,也就不会受到流砂的威胁,不但可以最大限度上提高钢筋配置的准确性,而且还能促使混凝土施工更加规范合理,从而提高水利工程的施工质量。4.塑料管可以全部回收利用当水利工程施工完成后,可以通过人力、机车等措施把塑料管井全部拔出来回收,经过清洗后可以以备下次使用,或者也可以按照原价出售。这点可以充分循环利用的优势是混凝土井群排水技术难以比拟的。
4 导流技术在水利工程的应用
4.1 明渠导流
明渠导流即在河岸、滩地挖渠,并在基坑上下游建立围堰,从渠道口排出流水。常用于平原河道与宽广滩地。如现场存在老河道那么应在老河道开挖明渠,减少工程施工成本和作业量。4.2 隧洞导流
常用于地形陡峻、山谷坚实、合谷狭窄的山区。由于隧道导流造价高,且隧洞排水能力差,所以在汛期需要泄水时一般使用淹没基坑方法。隧洞导流设计时,应围绕永久隧洞设计。在地形陡峭、河床狭窄、导流量较低的状态下,都适用隧道导流。
4.3 基坑排水
截流后由原船道过流完成基坑抽水。排水过程中,将基坑内部的降水与渗水一同排出、初期阶段可使用20Kw功率抽水机抽水。
4.4 主体施工
两岸岸坡施工应使用分层开挖,厚度控制在3~8米之间。用人工间隔装药、微差挤压爆破、潜孔钻造孔作业。河床基坑作业,应围堰闭气并抽尽基坑渗水,之后修筑基坑道路,做好开挖准备。基面岩体作业应使用预留保护层方式。拆除拱坝混凝土时,应防止破坏原基础。
4.5 闸坝混凝土施工
坝体混凝土作业选用多卡悬臂模板。浇筑前测量定位结束后,开仓浇筑。闸墩混凝土作业应选用人工拼装小型钢模与传统立模结合方式。用平仓机平仓仓内。此外施工时需要严格控制水灰比与外掺剂用量。6.船闸施工船闸施工设计上游导航墙、上闸首、下游导航墙、下闸首、闸室等工程。所以船闸施工项目众多,内容负责。因船闸施工对水利施工进度有很大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以船闸结构质量对现场条件和船闸技术有一定的要求。施工时,应以船闸主体为主,以其他结构为辅,按流程施工,尊施工原则。
5 塑料管井群排水技术在水利施工中的具体应用
5.1 合理确定井的深度
在井深确定时,要以基坑开挖的深度为主要依据,大量实例表明,把地下水水位降低到距离最低设计标准挖深1.0~1.2m为最佳。就该水利工程而言,在具体施工中为最大限度上提高排水效率,大大增加了井壁的进水面积。同时为有效避免土壤中的水分在流入井管时,把泥土或者砂石带入到井管中,导致井管发生沉积影响进水效率,需要在井管底部钻几个梅花孔眼,并用透水性比较好的尼龙过滤布进行抱闸,然后在压入钻好的井中。
5.2 井管材料的选择和长度的确定
由于塑料管井群排水技术比混凝土管井群排水技术操作流程、排水效率、施工成本、操作难易度上都有更加明显的优势,所以在该水利工程施工中采用了塑料井管来进行排水。井管长度的确定要根据公式:L=(α•q)/d来进行计算。其中α为砂层系数,如果土质粉砂层则α的取值为0.9,如果为细砂层土质则α的取值为0.7。d表示井管的外径,q表示基坑中总涌水量。在具体施工时井管的长度不能小于在含水层厚度的三分之二。就该水利工程而言,土质上层为细砂,下层为粗砂,粗砂下方仍然是细砂,因此,井管的长度要控制在5mm左右,并在井管的四周分别钻一排8~12mm的孔,用渗水性比较好的尼龙布包扎2~3层,并静置30~60min在拔出查看井管中是否有淤泥。
5.3 井距的选择
根据检测单位检测的相关数据显示,该水利工程地表以下2~5m之间为中粗砂,排水率比较低,因此,井距不能太大,而根据相应的抽水试验可知,井管的内径为66.67mm,井距离要控制在6~8m才能有效满足具体施工的要求。
5.4 塑料管井群的动力配备
在排水设备配置过程中,要根据涌水量实际情况进行确定,就该水利工程而言,当塑料井群全部打完后,要采用2kW喷灌机进行试抽,根据试抽的结果,配置相应的动力设备。每两个眼井配置1台3kW喷灌机就可以充分满足该水利工程施工的具体需求。5.成井工艺为提高施工效率,每个管井施工都配置4~5个施工人员进行施工,当钻眼完成后,还要立即下管,大于每隔30~40min就可以为完成一眼井施工。在具体施工时,为保证钻孔成形质量,最好在地质比较坚硬的粘土层进行钻井,避免发生井壁坍塌或者不成井的现象。当钻井完成好,还要进行加固处理,避免发生坍塌影响施工质量。
6 软土地基施工过程中的注意事项
在处理软基过程中,率先要对施工现场所处的地质环境和软土层的实际状况进行全面细致的调查和研究,根据其具体的特点来进行评估和分析,以方便制定加固处理策略,并对具体的指标参数进行测定和计算,防止出现误差和错误,同时要制定相应的管理办法,防止由于各种不利因素导致软土地基受到不良影响出现塌陷和坍塌事故。
水利工程建设过程中对基础进行处理对于提升水利工程建设质量具有重要作用,软基处理是对水利工程施工进行控制的重要环节,可以应用多类处理方法。施工企业相关技术人员需要从施工活动实际内容出发,根据施工现场图纸等基本情况拟定相应的处理方案,以此来提升软基实际处理效果。
7 塑料管井群排水技术应用效果分析
就该水利工程而言,8眼塑料井采用4台喷灌机进行抽水,实际抽水量能达到额定出水量的80%左右,也就是说每小时的出水量大约在50m3左右,地下水位降深6m,基本达到了设计降深的需求,为水利工程基坑项目顺利开挖奠定了坚实基础。基础施工井群排水的成功,使工期大为提前,为工程安全渡汛提供了保证,施工排水费用节省30%~50%。
8 结束语
在水利工程施工中应用塑料管井群排水技术不仅能很大程度上提高施工效率,而且还能有效解决水利工程施工中,地下水位高、流砂限制等问题。在应用塑料管井群排水技术时,要先根据水利工程的实际情况和设计标准,以及周围土质数据等制定科学合理的施工方案,确保后期各项工作能顺利开展。工程应用效果表明,塑料管井群排水技术要比传统的混凝土井群排水技术施工成本更低,而且比较简单,普通施工人员经过简单培训后就能上岗亲自操作。
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论文作者:杨军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签:管井论文; 基坑论文; 水利论文; 水利工程论文; 技术论文; 塑料论文; 工程施工论文; 《基层建设》2018年第34期论文;