施工排水是指将施工期间有碍施工作业和影响工程质量的水排到施工场地以外,包括排放地下水和地表水,在水利工程建设中,因受施工环境、施工场地的影响,多数水利工程施工涉及排水与清淤问题。为了给施工创造一个良好的条件,施工排水成为水利工程施工中的重要环节。良好的施工排水,将有利于提高土基的承载能力,保护地基不受破坏,还可以减少开挖工程量;如果处理不当,不仅增加施工困难,也会降低施工质量,还将给工程的管理运行造成隐患。在施工场地狭窄、排水通道较少的渠段,如何解决带水作业,避免因场地有水影响施工的问题,一直困扰着水利工程建设。
(一)施工排水的目的
(1)通过排水保证渠道土方开挖、土方填筑、混凝土浇筑砂砾石垫层等施工,方便设备和人员施工作业。
(2)通过排水使较高的地下水位降至衬砌基面以下,保证施工的正常进行和混凝土衬砌质量。采用的排水措施应充分考虑渠道衬砌工程具有纵向线路长、降低地下水位小、施工进程快等特点。
(二)排水的施工要求
(1)对渠道顶部要做好污水、雨水排水措施,禁止污水、雨水流入渠道内。
(2)所有排水均要排入渠顶的排水沟中,由排水沟排至施工区域外,不得随意乱排。
(3)严格管理施工现场,禁止乱倒垃圾,以免造成渠道或水泵堵塞,影响降水。
(4)排水施工时要特别注意渠坡是否稳定,并安排专人轮流值班检查。
(5)开挖不能盲目赶进度,一定要保证降水。
(三)排水方法
1.地表水处理
(1)在设计截流沟位置,先开挖截流沟,并用混凝土和土工膜做防渗处理,用于排出地表水和抽排出地下水。
(2)渠道开挖前,应根据现场地形及汇水条件、渠道沿线地面水系情况,做好地表水导引及坡顶截排水布置。
(3)渠坡坡顶截水沟应做好铺砌及防渗处理,截水沟应结合地形条件分段布置向渠外排放的排水通道,截水沟底坡平顺,严禁截水沟排水不畅,当地形条件复杂时可适当采取一定的挖填措施。
(4)渠坡坡顶地表排水应与纵向截水沟之间采用明沟或涵管连接。(www.xing528.com)
2.渠道施工时排水处理
渠道在开挖过程中,应根据水文地质情况,以及开挖形成的基坑排水条件,及时做好开挖坡面和基坑积水引排措施,严禁在渠坡表面及坡脚积水。施工期间应针对不同类型的地下水特点,结合施工组织安排选择合理的应对措施。对于上层滞水、透镜状地下水、渠底承压水、结合不同土壤特性实验段施工情况,应采取以下处置措施。
(1)当上层滞水水量较丰富或不能做到连续施工,开挖施工期间可能导致开挖面或坡脚积水时,应在坡底做好临时引排措施。临时排水沟应距坡脚一定距离(一般3m左右),临时排水沟沟底宽1m,沟坡按1∶1设置,必要时做好防护,并对汇水及时进行引排(或抽排),严禁坡脚积水造成土体软化。
(2)开挖揭露富含水的透水夹层时,应根据夹层所处的位置、夹层透水性、夹层厚度,结合永久性排水设计,开挖期间及时引排。
(3)对于地下水位过高,一般选择在渠线周围设置若干井或井点,进行抽水,使地下水位降至渠底线以下。最常用的有轻型井点法及竖井法。
当土的渗透系数较小时,宜采用轻型井点法。轻型井点排水系统在渠道中的布置如图6-6所示,它包括竖井井管,连接管道和抽水机泵3个部分。
图6-6 轻型井点排水系统布置示意图
1)竖井井管。竖井井管一般采用直径为5cm的钢管,井深3~5m,底部滤水长度为1.0m,用玻璃丝布或棕皮包扎,水射法下井。井周围充填5~7.5cm的砂滤层,井管间距一般不宜超过3.0m。
2)连接管道。各竖井井管用胶管连接于主管道上,一端封闭,一端与机泵连接。
3)抽水机泵。采用射流式高速水泵,或由真空泵和水泵构成的抽水系统,各管道间的接口要求密封,防止漏气,且设计降水深度不宜超过5~7m。
轻型井点排水因受施工场地、降水深度制约,故宜在土方开挖到地下水位高度或衬砌到基面后再下井管。这种排水型式适用于地下水位高、渠床基土稳定性较差(如粉砂壤土等)的渠段,特别是采用泥浆泵开挖渠槽的衬砌工程,采用轻型井点排水可充分发挥其优势,取得较好的效果。
竖井排水是沿渠道中心每隔一定距离布置一眼深井,通过控制井内水深达到降水的目的。竖井间距主要决定于水位降深和水文地质条件。水下部位的井管采用无砂混凝土透水管或多孔透水混凝土管,外层设置土工织物或棕皮,以及粗砂或碎石反滤层。实践证明,该种方法降水效果良好。竖井排水具有降水深度大、适应范围广等特点,可以兼顾土方开挖和衬砌施工的排水需要,对于其他排水型式难以发挥其作用的各种不利条件,特别是受季节影响大、工期较长或间歇施工的衬砌工程更为有效和适宜。
3.雨季施工排水
(1)做好纵向截流沟、临时排水沟、导流沟疏通工作,尚未完成排水设施的地段,做好临时排水设施。
(2)加强物资材料的储备工作以免道路因下雨堵塞,材料无法进入现场的现象发生。
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