基坑暗渠水平式排水在黏性土地基中的应用.pdf

2 0 1 0年第 5期 ( 第 3 8卷 ) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o b g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y N o ． 5 ． 2 0 1 0 ( T o d a l N o ． 3 8 ) 文章编号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 0 ) 0 5— 0 2 2 5一 O 2 基坑暗渠水平式排水在黏性土地基 中的应 用 闫春莲， 张鹤 ( 鸡东县水务局， 黑龙江 鸡东 1 5 8 2 0 0) 摘要 ： 黑龙江省鸡西市穆凌河东明某节制闸施工中采用了基坑暗渠水平式排水， 实践证明， 当基础为黏性土壤采用暗渠水平式排 水效果 良好 。文章叙述了暗渠水平式排水 的施工方法、 水位计算 、 渗流量计算 ， 并 与井点施工进行了比较 。 关键词 ： 基坑； 暗渠； 节制闸； 黏性土地基； z g 平排水； 施工方法 中图分类号 ： T V 2 2 3 ． 5 文献标识码 ： B 穆棱河东明某节制闸于 1 9 8 7年设计并施工， 采用了基 坑暗渠水平式排水， 实践证明水闸基础为黏性土壤时效果良 好， 既保证了工程的施工质量和工期， 同时节约了大量资金。 1 基本情况 节制闸工程位于鸡西市鸡东县明德乡境内， 工程为钢筋 混凝土结构， 闸门为平板翻板闸门共 5孔， 闸孔净宽5 ． 0 m， 闸孔总宽为2 8 ． 5 m。设计流量 6 9 ． 3／ ／ 1 。 ／ s ， 闸室底 板高程 2 1 0 ． 2 4 m， 消力池底 板高 程为2 0 9 ． 4 4 i n ， 消力 池底板 上设 3 4 个减压 排水孔 ， 位 置设在 排 水 暗渠 上。地 下 水位 高程 2 1 1 ． 0 0 I n ， 土质为密实 的黏壤土 。 工程总投资 3 1 ． 7 6万元， 于 1 9 8 7年 3月 1 0日破土动工， 6月 3 0日竣工。工程验收后运行至今效果良好。 2 暗渠水平排水的施工方法 由于这项工程座落在黏土基 础上 ， 用大 口井 排水 和井 点 排水效果不佳， 而且也不经济。因此采用了暗渠水平式排水 的施工方法。 多年沉积的黏壤土， 密实透水性差， 可利用人工层层开 挖， 当人工挖下一层后 ， 地下水渗上来一些， 形成一层水泥混 合物， 这样挖至设计高程后表层仍然存在泥水。暗渠排水的 施工方法是边推除泥水边做暗排 的干 支渠和砂 石垫层 ， 由基 坑一侧向另一侧逐步完成。干支渠 的比降分别 为 1 ／ 5 0 0 、 1 ／ 1 0 0 0 ， 每条干渠末端设一个排水井。暗排渠系如排水井都 是用反滤 的原理制成。滤水井 的做法是用 q fl 2钢筋焊成 0 ． 7 IT I 直径的圆柱形笼， 高0 ． 8 m， 周围和底部用柳树条编成， 而后用 1 —3 e m碎石做滤料形成排水井。 3水 力计 算 3 ． 1 水位计算 水位计算采用非稳定流暗管公式计算： = ^ 。 蔓、 e 一 字s in ( 1 ) 当 X=L ／ 2 ， h =h 。 时 n取第一项级数 n=1 ， 上式整理得 ： ^ = ^ 。 e 一 a n 2t ( 2 ) 地下水位 T一 ⋯ r一 ⋯ ． 【 0h i 一一 ⋯⋯l ⋯⋯ 一 一 ■ } _ ～ 二 、 ⋯ 三 ／ ／ 毒： ， ⋯⋯⋯～．．．⋯一一一⋯一⋯ ⋯⋯ 图 I 非稳定流暗管计算示意图 [ 收稿日期] 2 0 1 0— 0 3—1 6 [ 作者简介] 闫春莲( 1 9 7 3一) ， 女， 黑龙江鸡东人， 助理工程师， 水利工程与管理专业； 张鹤( 1 9 7 0一) ， 男， 黑龙江鸡东人， 助理 工程师， 水利工程与管理专业。 ． - - —— 2 2 5 ．-- — — 2 0 ] 0年第 5期 ( 第 3 8 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v anc y N o ． 5 ． 2 6 l J O ( T o d a l N o ． 3 8 ) △日 =h o—h c KH 0： 一 ( 3 ) 量。 ( 4 ) =d+h _ 2 Ec ( 5 ) 式中： 为稀水系数( 给水度) 占一般黏土壤体积2 ％ 一5 ％ ； K 为渗水系数； h 。为地下水位至基础设计高程 的距离， h 。为 2 ．1 5 m。 用试算法进行 h 。计算， 结果见表 l 。如在暗排渠上铺 1 0 c m 砂石垫层 h 值就会有下降的变化。 表 1 h 值成果表 3 ． 2 渗流量计算 渗流量计算示意图见图 2 ， 计算公式为： ． ，～ ～ 、 一 、 ’～ ～ 、 、 移 一 一 ⋯一 ～ 。 。。⋯ 丁 一 二 兰：～ 一、 一 ⋯’ 一一 ～⋯⋯一 一 I 、 二__ l 、 ～ i． ． ． ⋯、 ——～ r -一-- - 、 、 、 图2 渗流量计算示意图 4 暗渠和井点排水施工的经济比较 暗渠水平式排水和井点排水施工经济比较见表2 。 表 2 排水经济比较表 万元 Q= ( a+ b )， d r ( 6 ) 由表 2可 以看 出暗渠 水平 式排水 的费用 要 比点 排水 的 以 r =b ／ 2到 r = ／ , ／ 2 ， 即 Y= h到 Y= h 。 积分得 ： Q：学 l 1 一 取 品， = 0 ． 1 m ，卢 ： s in 。 费用少很多， 经济效果是十分显著的。 实践表明， 暗式水平式排水不但保证了施工的质量和工 期， 而且节约了大量基础排水资金。建议在黏性土壤基础上 ( 7 ) 施 工的农田水利建筑物采用暗渠水平式排水。 参考文献： [ 1 ] 赵文华 ．水工建筑物 [ M] ．北京 ： 水利 电力出版社 ， 1 9 8 7 当 K= 0 ． 0 0 5 ， L=7 ． 5 m， h =1 ． 2 9 m， b： 0 ． 4 m 代 人 ( 7 ) [ 2 ] 武汉水利电力学院水力学教研室． 水力学[ M1 ． 北京： 高等教 式， 得 Q= 2 5 ． 6 7 m ／ h 。如采用其他参数同样能求出其渗流 育出版社， 1 9 8 7 -—— 2 2 6 - --— —