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【摘 要】沪蓉西高速公路宜昌--恩施段第二十九合同段,如果未能及时快速的处理好基坑降排水的问题,就会直接导致路基被浸,现场施工条件就会变差,地基承载力就会随之下降, 最终导致工程事故。
【关键词】现场施工;排水;明沟排水
1.工程水文地质条件概况
沪蓉西高速公路宜昌--恩施段第二十九合同段,本合同段地区地处亚热带温湿季风气候,春、夏、秋、冬四季分明。年平均气温为15度至17度,月平均最高温度27度,夏天的最高温度达到41度。在寒冷的冬天气温最低可以达到零下14.8度。一年之中雨季为三月到八月,1335-1600毫米的年平均降雨量。无霜期平均有255天。全年中的降雪期一般为11月—2月,冬期常有八、九级大风,会有霜冻的伴随。沪蓉西高速公路宜昌--恩施段第二十九合同段通过的沟槽有排泄大气降水汇集和溪流,水量大小受季节的影响已及降水控制的影响。地下水主要为基岩裂隙水,属于第四系孔隙水的范围,接受大气降水入渗补给及相同层位含水层的侧向径流补给,一般水量较小。该地段为岩溶地区,在施工过程中。主要是因为因地下水的消水洞穴阻塞和地下岩溶水的活动过程中,而导致水位过高而淹路基的现象、路基基底出现冒水、已经水冲刷路基的情况等病害。
地质条件:地形起伏比较大,山丘比较多,容易出现地质灾害,沿线出露地层主要为三叠系巴东组碎屑岩地层及大冶组、嘉陵江组碳酸盐地层,第四系呈零星片状分布,地质构造复杂,不良地质构造发育,此区域施工工程地质条件是属于复杂类型。
2.路基开挖施工排水方案的选择
地下水在水位压力差的作用下就会不断地渗流入开挖基坑,在开挖过程中,如果未能及时快速的处理好基坑降排水的问题,就会直接导致路基被浸,现场施工条件就会变差,地基承载力就会随之下降,继而在动水压力作用下急有可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象出现,最终导致工程事故。
根据地质条件可知:施工现场主要有地下岩溶水或地下水。地下岩溶水对现场的危害在于它的活动会使路基基底发生冒水,而地下水的危害是它的阻塞会使水冲路基以及水淹路基。施工现在所在地三至八月为雨季,雨季施工时,也要采取相关措施。为了施工能顺利进行已及施工条件的限制。根据施工现场的条件采用基坑排水。
2.1基坑排水的作用
一是及时排走雨水;二是能够有组织有顺序地排走不断渗出的地下水,防止水位上涨二导致边坡坡角的土质软化,严重影响边坡的稳定性。基坑底板防水施工与排水之间是有非常紧密的联系的, 是利用明沟、盲沟、集水井等设施对基坑排水系统的建立与完善,施工时候利用重力降水方法,可使饱和水分从垫层下土层中渗透出来,形成明水,并尽快排走,减少水分通过毛细作用蒸发,改善垫层含水率,尽可能满足防水层干燥施工条件。排水沟的沟壁必须平整密实,沟内不留松土,沟底部一定要平顺,如果遇有洞穴,则可以采用填平夯实的方法进行施工,使工程施工现场排水畅通,各类排水设施要注意进出口的衔接,以确保排水畅通与工程质量。[1]
2.2基坑排水的选择
根据现场的勘测和现场的条件,选择明式排水沟比较合理。排水明沟设在距离底板外边沿至基坑坡角1~1.5m的位置,明沟应有一定坡度(大于0.5%),便于积水的流通。明沟末端设置在地势低处或者河沟。
2.2.1雨季施工的排水设置的管理及明式排水沟截面的选择
本合同段气候温和,雨季充沛,多雷阵雨。雨季施工安排主要指三月至八月份。截水沟、边沟等排水设施尽早安排施工,尽早完善临时、路基排水系统,保持现场排水的通畅,保证作业现场不积水、不漫流,并备齐必要的防水器材。在雨季来临前夕,备足施工时所需的材料,防止因雨水的原因导致进料困难引起停工。做好与当地气象部门的联系,注意防水、防洪。
当出现强降雨时,施工现场的积水通过明式排水沟排出,如果明式排水沟截面过小就会引起施工现场排水不净,导致地基浸泡,发生软地基效应,因此,排水沟截面的设置要以最大的强降雨量的排水能力来计算。排水沟的截面面积可以根据以下两个公式推算得出F。[2]
其中:I为在施工重现期和降雨历时内的降雨强度;
P设计降雨重现期;
t为降雨历经时间。
Q=16.67CIF
C为径流系数,
F汇水面积
2.2.2 截水沟的设置
如果汇水面积较大是在路基挖方上侧山坡时,可在挖方坡角口以上5m处设置截水沟。截水沟水流不引入边沟,截水沟长度设置在500m以下,对截水沟长度超过500m时选择在两山间或者地势比较地处等合适的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中。
3.挖孔桩开挖排水
在施工开挖过程中,如果遇到一般性的路基渗水,可边开挖边用抽水泵抽水同时进行;当遇到潜水层时,可采用将潜水层用水泥砂浆压灌卵石环圈进行封闭处理。其最有效的施工顺序为 (1)先用泵将孔内水排尽,把潜水孔壁周围开挖出来,再在孔壁设计半径外开挖环形槽;(2)在孔底干铺20cm厚卵石层,其上安装铺设高度大于潜水层、厚5mm的钢板圈,其内径等于桩径,在钢板圈内卵石层上设置两根直径25mm的压浆管,其中一根压浆管用作备用(当另一根压浆管用于堵塞时),焊接一钢板在压浆管埋入混凝土顶盖处,以利定位和防止压入水泥浆沿管壁上流;(3)在钢板的隔离圈和孔壁之间充填一些卵石,其此处结构的孔隙率要达到40%左右;(4)在施工时,为了便于继续土石方开挖,也为了省料、省工,省时,可将装泥麻包在填充在隔离圈内,要求填充密实,减少孔隙;(5)灌注水下混凝土顶盖,混凝土等级C10,厚度50cm;(6)压浆,为了节省水泥,可先压其中的泥浆。将泥浆填充钢板圈内的孔隙,然后次压纯水泥浆。这样其流动性好,可以填充较小的孔隙,最后压水泥砂浆,其配合质量比为1:1,砂浆中可适当的掺入早强剂,以稠度控制各种压浆,用砂浆流动测定器来测定砂浆的稠度,以s计算,泥浆的稠度一般要求2~6s,水泥浆和水泥砂浆的稠度一般要求在2~10s,压浆机具采用灌浆机,压力0.3~0.4Mpa;(7)封闭完成48小时后将水抽尽,水位不再上升,用风镐将混凝土顶盖凿掉孔径范围内部分,并掉出装泥麻包,拆除钢板圈,继续进行开挖。
4.临时排水和永久性排水的关系
排水和永久性排水工程相结合,使施工现场工地有一个完善的排水系统。首先在施工现场的路堤两侧开挖临时的排水沟,以保证水能顺利的排出,临时排水管设置在自然地形低洼处,用原地面纵、横两个方向来形成排水网络。同时先期施工涵洞、排水沟、截水沟砌石工程和部分挡墙、边沟,以利于路基土石方施工。路基开挖和路堤填筑,纵横向都要形成一定的排水坡度,当天铺筑的层面必须全部压实完毕,使其填筑面和开挖面都不致遭遇雨积水,而发生水浸路堤的情况。
5.小结
施工排水是施工过程中的一个重要组成部分,排水系统选择的好,不但可以减少投资,还可以保证工程顺利施工和施工质量,避免了排水给施工带来的延期,在施工现场采用较完善的排水措施,能够提高施工现场的干燥程度,明显改善施工现场的环境,给施工带来极大的便利,是施工管理控制极为重要的一个方面。
【参考文献】
[1]胡海宜.浅谈基坑排水.科技传播,2009,(14).
[2]姚祖康.公路排水设计手册.人民交通出版社,2001.
【关键词】现场施工;排水;明沟排水
1.工程水文地质条件概况
沪蓉西高速公路宜昌--恩施段第二十九合同段,本合同段地区地处亚热带温湿季风气候,春、夏、秋、冬四季分明。年平均气温为15度至17度,月平均最高温度27度,夏天的最高温度达到41度。在寒冷的冬天气温最低可以达到零下14.8度。一年之中雨季为三月到八月,1335-1600毫米的年平均降雨量。无霜期平均有255天。全年中的降雪期一般为11月—2月,冬期常有八、九级大风,会有霜冻的伴随。沪蓉西高速公路宜昌--恩施段第二十九合同段通过的沟槽有排泄大气降水汇集和溪流,水量大小受季节的影响已及降水控制的影响。地下水主要为基岩裂隙水,属于第四系孔隙水的范围,接受大气降水入渗补给及相同层位含水层的侧向径流补给,一般水量较小。该地段为岩溶地区,在施工过程中。主要是因为因地下水的消水洞穴阻塞和地下岩溶水的活动过程中,而导致水位过高而淹路基的现象、路基基底出现冒水、已经水冲刷路基的情况等病害。
地质条件:地形起伏比较大,山丘比较多,容易出现地质灾害,沿线出露地层主要为三叠系巴东组碎屑岩地层及大冶组、嘉陵江组碳酸盐地层,第四系呈零星片状分布,地质构造复杂,不良地质构造发育,此区域施工工程地质条件是属于复杂类型。
2.路基开挖施工排水方案的选择
地下水在水位压力差的作用下就会不断地渗流入开挖基坑,在开挖过程中,如果未能及时快速的处理好基坑降排水的问题,就会直接导致路基被浸,现场施工条件就会变差,地基承载力就会随之下降,继而在动水压力作用下急有可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象出现,最终导致工程事故。
根据地质条件可知:施工现场主要有地下岩溶水或地下水。地下岩溶水对现场的危害在于它的活动会使路基基底发生冒水,而地下水的危害是它的阻塞会使水冲路基以及水淹路基。施工现在所在地三至八月为雨季,雨季施工时,也要采取相关措施。为了施工能顺利进行已及施工条件的限制。根据施工现场的条件采用基坑排水。
2.1基坑排水的作用
一是及时排走雨水;二是能够有组织有顺序地排走不断渗出的地下水,防止水位上涨二导致边坡坡角的土质软化,严重影响边坡的稳定性。基坑底板防水施工与排水之间是有非常紧密的联系的, 是利用明沟、盲沟、集水井等设施对基坑排水系统的建立与完善,施工时候利用重力降水方法,可使饱和水分从垫层下土层中渗透出来,形成明水,并尽快排走,减少水分通过毛细作用蒸发,改善垫层含水率,尽可能满足防水层干燥施工条件。排水沟的沟壁必须平整密实,沟内不留松土,沟底部一定要平顺,如果遇有洞穴,则可以采用填平夯实的方法进行施工,使工程施工现场排水畅通,各类排水设施要注意进出口的衔接,以确保排水畅通与工程质量。[1]
2.2基坑排水的选择
根据现场的勘测和现场的条件,选择明式排水沟比较合理。排水明沟设在距离底板外边沿至基坑坡角1~1.5m的位置,明沟应有一定坡度(大于0.5%),便于积水的流通。明沟末端设置在地势低处或者河沟。
2.2.1雨季施工的排水设置的管理及明式排水沟截面的选择
本合同段气候温和,雨季充沛,多雷阵雨。雨季施工安排主要指三月至八月份。截水沟、边沟等排水设施尽早安排施工,尽早完善临时、路基排水系统,保持现场排水的通畅,保证作业现场不积水、不漫流,并备齐必要的防水器材。在雨季来临前夕,备足施工时所需的材料,防止因雨水的原因导致进料困难引起停工。做好与当地气象部门的联系,注意防水、防洪。
当出现强降雨时,施工现场的积水通过明式排水沟排出,如果明式排水沟截面过小就会引起施工现场排水不净,导致地基浸泡,发生软地基效应,因此,排水沟截面的设置要以最大的强降雨量的排水能力来计算。排水沟的截面面积可以根据以下两个公式推算得出F。[2]
其中:I为在施工重现期和降雨历时内的降雨强度;
P设计降雨重现期;
t为降雨历经时间。
Q=16.67CIF
C为径流系数,
F汇水面积
2.2.2 截水沟的设置
如果汇水面积较大是在路基挖方上侧山坡时,可在挖方坡角口以上5m处设置截水沟。截水沟水流不引入边沟,截水沟长度设置在500m以下,对截水沟长度超过500m时选择在两山间或者地势比较地处等合适的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中。
3.挖孔桩开挖排水
在施工开挖过程中,如果遇到一般性的路基渗水,可边开挖边用抽水泵抽水同时进行;当遇到潜水层时,可采用将潜水层用水泥砂浆压灌卵石环圈进行封闭处理。其最有效的施工顺序为 (1)先用泵将孔内水排尽,把潜水孔壁周围开挖出来,再在孔壁设计半径外开挖环形槽;(2)在孔底干铺20cm厚卵石层,其上安装铺设高度大于潜水层、厚5mm的钢板圈,其内径等于桩径,在钢板圈内卵石层上设置两根直径25mm的压浆管,其中一根压浆管用作备用(当另一根压浆管用于堵塞时),焊接一钢板在压浆管埋入混凝土顶盖处,以利定位和防止压入水泥浆沿管壁上流;(3)在钢板的隔离圈和孔壁之间充填一些卵石,其此处结构的孔隙率要达到40%左右;(4)在施工时,为了便于继续土石方开挖,也为了省料、省工,省时,可将装泥麻包在填充在隔离圈内,要求填充密实,减少孔隙;(5)灌注水下混凝土顶盖,混凝土等级C10,厚度50cm;(6)压浆,为了节省水泥,可先压其中的泥浆。将泥浆填充钢板圈内的孔隙,然后次压纯水泥浆。这样其流动性好,可以填充较小的孔隙,最后压水泥砂浆,其配合质量比为1:1,砂浆中可适当的掺入早强剂,以稠度控制各种压浆,用砂浆流动测定器来测定砂浆的稠度,以s计算,泥浆的稠度一般要求2~6s,水泥浆和水泥砂浆的稠度一般要求在2~10s,压浆机具采用灌浆机,压力0.3~0.4Mpa;(7)封闭完成48小时后将水抽尽,水位不再上升,用风镐将混凝土顶盖凿掉孔径范围内部分,并掉出装泥麻包,拆除钢板圈,继续进行开挖。
4.临时排水和永久性排水的关系
排水和永久性排水工程相结合,使施工现场工地有一个完善的排水系统。首先在施工现场的路堤两侧开挖临时的排水沟,以保证水能顺利的排出,临时排水管设置在自然地形低洼处,用原地面纵、横两个方向来形成排水网络。同时先期施工涵洞、排水沟、截水沟砌石工程和部分挡墙、边沟,以利于路基土石方施工。路基开挖和路堤填筑,纵横向都要形成一定的排水坡度,当天铺筑的层面必须全部压实完毕,使其填筑面和开挖面都不致遭遇雨积水,而发生水浸路堤的情况。
5.小结
施工排水是施工过程中的一个重要组成部分,排水系统选择的好,不但可以减少投资,还可以保证工程顺利施工和施工质量,避免了排水给施工带来的延期,在施工现场采用较完善的排水措施,能够提高施工现场的干燥程度,明显改善施工现场的环境,给施工带来极大的便利,是施工管理控制极为重要的一个方面。
【参考文献】
[1]胡海宜.浅谈基坑排水.科技传播,2009,(14).
[2]姚祖康.公路排水设计手册.人民交通出版社,2001.