輸電線路工程基礎(chǔ)施工降水方法的比選

于萬利 王志強(qiáng) 張佑軍 王永剛

（中國(guó)安能集團(tuán)第二工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000）

0 引言

隨著我國(guó)電力事業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)輸電線路工程建設(shè)有了更高的要求。在線路工程基礎(chǔ)建設(shè)當(dāng)中，施工降水是一項(xiàng)重點(diǎn)工作內(nèi)容，需要做好具體降水方法的選擇，保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量。

1 降水原理

降水工作主要基于2個(gè)原理。

1.1 小深井降水

該降水方法同管井降水具有類似的原理，由吸水管、抽水設(shè)備與濾水井管3個(gè)部分組成。在線路基礎(chǔ)中心樁位置，設(shè)置單個(gè)小深井，使地下水受重力作用進(jìn)入到井中。在小深井內(nèi)部，設(shè)置水泵，通過不斷抽水降低水位。該方式適合應(yīng)用于滲透系數(shù)在0.5 m/d～50 m/d的土層當(dāng)中，在應(yīng)用中能夠?qū)? m～6 m降水深度線路基坑開挖、澆制進(jìn)行有效的降水處理。對(duì)某些使用集水坑方式可能導(dǎo)致土粒大量流失，造成邊坡塌方，且無法滿足降水要求時(shí)也能夠有效應(yīng)用[1]。

1.2 集水坑降水

該方式是一種經(jīng)濟(jì)、快捷、簡(jiǎn)單的降水方式。挖掘基坑時(shí)，在達(dá)到地下水位處，可以在坑底的四周位置挖掘明溝，設(shè)置好集水坑，使水受重力影響進(jìn)入到集水坑當(dāng)中，之后使用水泵將其抽出坑外。該方式適合應(yīng)用在具有較好土質(zhì)的施工環(huán)境中，能夠?qū)κ┕び盟?、自然降水與地下潛水進(jìn)行有效的處理，且開挖深度需要控制在4 m以內(nèi)。對(duì)于邊坡需要支護(hù)以及流砂邊坡類型來說則不適合使用。使用該方式降水，首先要設(shè)置灌注樁以及板式基礎(chǔ)，在準(zhǔn)備工作完成后，再進(jìn)行土方開挖、布置水泵抽水等工作，保證坑深能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，如圖1所示。

2 施工準(zhǔn)備差異

2.1 相同處

上述2種降水方式存在的相同點(diǎn)是都需要在前期進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備。首先需要對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)勘探資料進(jìn)行收集，掌握水位變化以及地下土質(zhì)情況。其次需要對(duì)地質(zhì)勘查資料當(dāng)中的土層垂直分布情況進(jìn)行分析，并在正式作業(yè)之前，安排施工人員做好技術(shù)交底工作。在抽水設(shè)備的選擇方面，2種方式也較為一致，都選擇污水泵或者潛水泵進(jìn)行施工[2]。

圖1 集水坑降水施工流程圖

2.2 不同處

這2種降水方式在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中主要是在材料的準(zhǔn)備方面存在不同。其中，小深井降水方式使用的材料包括有砂礫混合料、自制鉆井工具與無砂混凝土管。集水坑降水方法則需要通過人工挖掘集水坑以及排水明溝，在具體施工中，僅需要準(zhǔn)備坑壁簡(jiǎn)易加固的木、竹等材料即可。

3 施工流程

3.1 小深井降水施工

該技術(shù)施工要按照先抽水后開挖的方式進(jìn)行施工。在基礎(chǔ)施工中，需要做好水位的控制，保證水位與基坑底面相比始終低0.5 m。

在施工位置方面，需要在基坑位置測(cè)量原底面標(biāo)高，根據(jù)坑底以及地面標(biāo)高確定小深井設(shè)置深度。例如線路基礎(chǔ)施工區(qū)域具有豐富的地下水時(shí)，則可以在鐵塔基礎(chǔ)基坑附近2 m位置以內(nèi)分別布設(shè)4個(gè)小深井，以此形成圓形的降水網(wǎng)，覆蓋鐵塔基礎(chǔ)4個(gè)基坑。而如果施工區(qū)域的地下水不夠豐富，則可以在鐵塔基礎(chǔ)基坑中心莊位置設(shè)置好小深井，通過單個(gè)小深井進(jìn)行降水即可。

具體施工步驟有3個(gè)。1）要以井位點(diǎn)為中心，500 mm直徑開井口。在此過程中，通過高壓水泵將自制鉆井工具與軟管上特制的鋼管進(jìn)行連接。在鋼管的端部位置，設(shè)置噴水孔，安排2名操作人員手拿旋轉(zhuǎn)柄在井口位置進(jìn)行正反轉(zhuǎn)圈處理，最終成孔。2）在成孔后，即需要拔出鉆井工具中的無砂混凝土管，避免發(fā)生坍塌情況。在下放井管時(shí)，要以緩慢的方式進(jìn)行，如井口同管口間具有200 mm的距離，則接上節(jié)井管，使用尼龍網(wǎng)包裹好接頭位置，避免因擠入泥沙對(duì)井管造成淤塞，而在對(duì)接位置，則需要使用竹條進(jìn)行豎向固定處理。3）在將井管放到井內(nèi)后，需要將礫料填充在孔壁與井管之間，該項(xiàng)工作要一次完成，保證流水暢通。在礫料填充完畢后，需要及時(shí)做好洗井工作，使用井管外注清水循環(huán)法，交替進(jìn)行抽、停處理，直至水清。在完成洗井工作后，則需要放泵抽水，進(jìn)行抽水檢驗(yàn)，對(duì)深井的滲水性能進(jìn)行檢驗(yàn)。該項(xiàng)工作要保證具有良好的連續(xù)性，在開始抽水時(shí)要做好控制，避免一會(huì)停一會(huì)抽，避免井管濾網(wǎng)因此出現(xiàn)阻塞問題。

一定要在滿足開挖條件后，才能進(jìn)行開挖。具體來說，在經(jīng)過連續(xù)降水，形成地下降水漏斗、整體區(qū)域穩(wěn)定后，再進(jìn)行基坑的土方開挖。在基坑開挖中、開挖后，需要保證正常降水，在澆筑完基礎(chǔ)之后再進(jìn)行基坑的回填，此時(shí)即完成整個(gè)降水工作。

3.2 集水坑降水施工

該項(xiàng)施工需要按照“先開挖后降水”的方式開展，在挖土深度不斷增加時(shí)，集水坑的深度也要隨之增加。利用明溝收集地下水，然后將其排入到集水坑當(dāng)中，之后使用水泵將水抽到地面上排走。如果基坑底部與排水溝底部的距離較近，則需要加深集水坑、排水溝的深度，不斷循環(huán)該過程，使基坑深度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。該施工方式主要包括2點(diǎn)內(nèi)容。1）排水明溝。該設(shè)施通常設(shè)置在基坑的四周位置，與基礎(chǔ)邊要有0.4 m的距離，保證溝邊緣位置與邊坡坡腳在0.3 m以上的距離。明溝底面與基坑底面相比要低0.5 m，將溝的寬度控制為0.3 m，同時(shí)做好排水坡度的控制，一般來說其需要在0.3%以上。2）集水坑。在基坑四角滲水較快的位置，設(shè)置集水坑，保證地面與排水明溝底面低0.5 m以上，且在進(jìn)行基坑挖土工作的過程中，其深度也處于不斷加深的狀態(tài)，保證其與挖土面相比，坑底具有1 m以上的距離。集水井寬度方面，需要控制在0.5 m～0.7 m[3]。

4 問題處理

在實(shí)際施工過程當(dāng)中，可能出現(xiàn)水位長(zhǎng)時(shí)間降不下去的情況。發(fā)生該情況的一種重要的原因即是在洗井過程中未能破壞孔壁泥皮，使得孔壁附近土層在鉆孔時(shí)，未能徹底清除存在的泥漿，地下水滲透通道因此受到影響。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與水文地質(zhì)資料存在不符的情況，井直、井深以及垂直度方面無法滿足施工要求，井內(nèi)存在較多的沉淀物造成淤塞。對(duì)此，可以從3個(gè)方面采取措施進(jìn)行處理。1）在井點(diǎn)四周灌入砂濾料后，及時(shí)進(jìn)行洗井處理。通常來說，需要用抽筒清理孔內(nèi)泥漿后進(jìn)行洗井處理，也可以將活塞與泥漿沖水方式進(jìn)行結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)破壞井壁泥皮的目的，吸出土層存在的泥漿，之后進(jìn)行單井試抽處理，使附近土層當(dāng)中沒有充分吸凈的泥漿能夠利用地下水流動(dòng)得到清洗。2）對(duì)于需要疏干的含水層，需要均勻地設(shè)置好濾管，并根據(jù)實(shí)際含水層顆粒選擇砂濾料以及濾網(wǎng)。3）如果在工程施工當(dāng)中缺少準(zhǔn)確的地質(zhì)資料或土層情況較為復(fù)雜，則可以結(jié)合降水需求專門做好相應(yīng)的鉆探處理。在鉆孔當(dāng)中，需要做好每個(gè)井孔的取樣工作，以此核對(duì)原有的地質(zhì)資料。在下井點(diǎn)管之前，要對(duì)井的實(shí)際深度進(jìn)行復(fù)測(cè)，根據(jù)實(shí)際水文地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求，做好濾網(wǎng)與井管的配置。

除了上述情況以外，導(dǎo)致問題發(fā)生的原因還可能是局部區(qū)域井點(diǎn)在數(shù)量上存在不足所致，如果沒有選擇好井泵型號(hào)，井點(diǎn)在排水能力上存在不足等，也將導(dǎo)致問題的發(fā)生。同時(shí)，如果單井在應(yīng)用當(dāng)中，沒有充分發(fā)揮出排水能力，再加上水文地質(zhì)資料的完整性、全面性存在不足，與計(jì)算的涌水量相比，基坑實(shí)際涌水量更多，也是導(dǎo)致問題出現(xiàn)的原因。對(duì)于因這部分因素導(dǎo)致出現(xiàn)的問題，則可以按照以下措施進(jìn)行處理。1）在實(shí)際工程建設(shè)當(dāng)中，需要在實(shí)際水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上計(jì)算施工降水范圍區(qū)域內(nèi)的總涌水量，包括抽水時(shí)過濾部分長(zhǎng)度、井點(diǎn)間距、井點(diǎn)根數(shù)、單位降水能力與單井出水量等。然后，需要對(duì)井點(diǎn)過濾部分的長(zhǎng)度、特定降水深度以及井點(diǎn)進(jìn)出水量等因素進(jìn)行細(xì)致的復(fù)核。2）在選擇井泵時(shí)，需要滿足不同降水階段在降水深度、涌水量方面的要求。同時(shí)，要積極 改善單井排水能力，結(jié)合含水層的具體條件，設(shè)置符合長(zhǎng)度要求的濾水管，同時(shí)增加濾層的厚度。

5 結(jié)語

在輸電線路工程基礎(chǔ)施工中，經(jīng)常需要進(jìn)行降水處理，該項(xiàng)工作的開展質(zhì)量直接關(guān)系工程建設(shè)效果。在實(shí)際工程建設(shè)中，即需要能夠充分根據(jù)實(shí)際情況，做好施工區(qū)域情況的調(diào)查，結(jié)合實(shí)際情況采取措施進(jìn)行處理，保證工程的高質(zhì)量完成。