【摘要】本文結(jié)合某灌區(qū)引水工程隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例,針對(duì)大基坑開(kāi)挖過(guò)程中有關(guān)深井降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及施工技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討,望能夠在客觀條件限制下確?;幼鳂I(yè)的順利完成。
【關(guān)鍵詞】大基坑;深井降水;施工技術(shù)
隧洞開(kāi)挖是工程建設(shè)領(lǐng)域非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在隧洞開(kāi)挖施工的過(guò)程中,進(jìn)口段基坑一直是施工作業(yè)的重點(diǎn)與難點(diǎn)所在。由于這一區(qū)域地形條件相對(duì)復(fù)雜,且開(kāi)挖作業(yè)面積大,因此如何確?;娱_(kāi)挖的質(zhì)量與性能,已成為施工人員高度重視的一項(xiàng)課題。結(jié)合既往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,在大基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中,必須正確處理降水問(wèn)題,以免基坑作業(yè)面出現(xiàn)管涌、流沙以及坍塌等一系列問(wèn)題,確?;幼鳂I(yè)的順利進(jìn)行。以下即結(jié)合某隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例,就大基坑開(kāi)挖過(guò)程中深井降水系統(tǒng)關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行研究與分析。
1、工程概況
某灌區(qū)引水工程隧洞工程項(xiàng)目進(jìn)口段施工起點(diǎn)河8+600地面高程13.0m,河底開(kāi)挖高程為﹣8.8m?,F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖基坑為大深基坑,呈矩形布置,南北走向長(zhǎng)度實(shí)測(cè)為87.05m,東西走向長(zhǎng)度實(shí)測(cè)為73.58m,進(jìn)口段形成深度為21.8m的深基坑,采取順作法施工方式。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘查資料可見(jiàn),深基坑開(kāi)挖區(qū)域土體相對(duì)透水,地下水位較高,因此在深基坑開(kāi)挖期間必須配合做好降排水工作。
2、深井降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對(duì)于本工程項(xiàng)目而言,大基坑開(kāi)挖施工期間構(gòu)建深井降水系統(tǒng)的主要目的在于:第一,提高大基坑開(kāi)挖邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,預(yù)防基坑開(kāi)挖與后續(xù)施工中出現(xiàn)滑坡等質(zhì)量問(wèn)題;第二,對(duì)基坑內(nèi)地下水進(jìn)行及時(shí)疏干,為挖掘機(jī)以及工作人員在基坑內(nèi)的作業(yè)創(chuàng)造有利條件;第三,提高大基坑坑底土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,增強(qiáng)強(qiáng)度,以合理控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形量,預(yù)防過(guò)量沉降對(duì)基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生的不良影響。
由于本工程項(xiàng)目基坑開(kāi)挖面積大且深度深,工程施工期間基坑開(kāi)挖周期長(zhǎng),加之所處區(qū)域地質(zhì)條件比較復(fù)雜,因此給基坑開(kāi)挖帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)。為克服大基坑深井降水施工中存在的一系列問(wèn)題,在設(shè)計(jì)方案中采取如下措施加以應(yīng)對(duì):第一,為滿足不同土層對(duì)降水的要求,采取差異化的降水方法進(jìn)行處理,結(jié)合大基坑開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)的土層滲透性差異,于現(xiàn)場(chǎng)合理布置疏干井濾水管,以實(shí)現(xiàn)對(duì)淺層土層水位的合理控制;第二,針對(duì)大基坑承壓水問(wèn)題,通過(guò)布置降壓井以及觀測(cè)備用井的方式加以控制,以保證基坑安全;第三,利用大基坑外觀測(cè)井以及基坑內(nèi)部未抽水井作為臨時(shí)觀測(cè)井,重視對(duì)基坑開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)水位變化的觀測(cè),并視觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行回灌或抽水處理。
深井降水施工現(xiàn)場(chǎng)降水井井管選用鋼筋混凝土預(yù)制管,預(yù)制管直徑為360.0mm,井徑為600.0mm。砂礫層選用管徑為360.0mm濾水管,外包80目不銹鋼濾網(wǎng)。沉淀管選用360.0mm管徑預(yù)制管,以2.0mm~4.0mm石英砂為濾料。
3、深井降水系統(tǒng)施工技術(shù)
第一步,施工準(zhǔn)備?;由罹邓到y(tǒng)施工前,施工現(xiàn)場(chǎng)三通一平等相關(guān)準(zhǔn)備工作完工后,面向施工單位提供地下區(qū)域平面布置方案示意圖,清除既有障礙物,為現(xiàn)場(chǎng)施工創(chuàng)造有利條件。同時(shí),對(duì)井位與鉆機(jī)安裝偏差進(jìn)行嚴(yán)格控制,不得超過(guò)20.0cm,核對(duì)井中心、磨盤中心以及天輪中心的一致性,并將鉆機(jī)妥善安裝固定于施工現(xiàn)場(chǎng),預(yù)防傾斜位移等問(wèn)題。
第二步,鉆機(jī)鉆孔?,F(xiàn)場(chǎng)確定機(jī)臺(tái)安裝穩(wěn)定后將大鉤與孔中心對(duì)準(zhǔn),使孔中心、轉(zhuǎn)盤中心與打鉤中心成一線,根據(jù)地層情況在現(xiàn)場(chǎng)施工中選用相應(yīng)鉆頭。針對(duì)本工程而言,大基坑內(nèi)疏干微承壓井孔徑以及降壓井孔徑均按照650.0mm標(biāo)準(zhǔn)控制,若遭遇障礙物無(wú)法繼續(xù)鉆井,需視情況對(duì)井位進(jìn)行調(diào)整并重新鉆進(jìn)。
第三步,井管安裝。采用托盤法下管,工作人員提前將第一節(jié)井管與井底盤連接,用尼龍網(wǎng)妥善包裝后經(jīng)鐵絲逐步下方,逐節(jié)將井管下放至基坑底部。管道進(jìn)場(chǎng)后需要由專人負(fù)責(zé)檢查過(guò)濾器縫隙是否與設(shè)計(jì)要求相符合。在下管前,還需對(duì)孔深是否符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量,檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行井管下放作業(yè)。下管時(shí)在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑5.0cm的扶正器(找中器),以保證濾水管能居中,下到設(shè)計(jì)深度后,井口固定居中。
第四步,礫料回填。填料前需要對(duì)井管進(jìn)行妥善固定,然后自四周同步填礫。工作人員需要提前將鉆桿下入井管內(nèi),距離孔底保持0.3m~0.5m高度,上方應(yīng)妥善密封,從鉆桿內(nèi)泵送泥漿進(jìn)行邊沖孔邊逐步調(diào)漿使孔內(nèi)的泥漿從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿,本工程中需將泥漿濃度控制在1.05左右。
第五步,洗井。洗井需要在回填作業(yè)結(jié)束后立即開(kāi)展,將井內(nèi)沉淀物控制在30.0cmn范圍內(nèi),以井管內(nèi)排出水完全變清且出水量正常為標(biāo)準(zhǔn)。
第六步,排水管網(wǎng)鋪設(shè)。排水管網(wǎng)采用鋼管、硬塑料管做為排水主管路,排水管直徑150mm,必要時(shí)可采用多向排水。排水管線布置在降水井外側(cè),按照5.0m~8.0m的間隔標(biāo)準(zhǔn)磚砌托臺(tái),排水管居中放置。井口設(shè)置保護(hù)砌襯并加蓋。排水管網(wǎng)向水流方向的傾斜度以 1.0‰為控制標(biāo)準(zhǔn)。
第七步,抽降聯(lián)網(wǎng)。抽降后需要連續(xù)抽水,盡可能避免中斷。開(kāi)始抽水時(shí)由于水量較大,可通過(guò)間隔逐一啟動(dòng)水泵的方式彌補(bǔ)排水管網(wǎng)在排水能力上的局限性。并通過(guò)抽水試驗(yàn)評(píng)估單井出水量、出砂量以及含水層滲透系數(shù),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)上提水泵或通過(guò)重新洗井、停泵補(bǔ)井的方式確保基坑深井降水效果。
4、結(jié)束語(yǔ)
在基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中,對(duì)深井降水系統(tǒng)施工質(zhì)量的控制備受工作人員的關(guān)注與重視。本文結(jié)合某隧洞工程項(xiàng)目實(shí)例,針對(duì)大基坑開(kāi)挖過(guò)程中有關(guān)深井降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及施工技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析與探討,望能夠在客觀條件限制下確?;幼鳂I(yè)的順利完成。
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