前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇简述地下水的特点范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
图1为我国某流域十年前与十年后地下水等水位线分布示意图,读图回答1~3题。
1.从水循环的过程和地理意义看,图中河流:
A.流域的降水主要源自东南季风
B.河水主要参与陆地内循环
C.使流域地形总体趋于高低不平
D.促进海陆间水分和热量平衡
2.十年来河流补给变化正确的是:
A.冰川融水补给减少 B.湖泊水补给增多
C.雨水补给增多 D.地下水补给减少
3.引起地下水位发生如图变化的原因不可能是:
A.大规模发展农牧业 B.流域气候趋于暖湿
C.合理开发利用水资源 D.植被覆盖率增加
图2为1957―2008年长江作用(长江对鄱阳湖的顶托倒灌)与鄱阳湖作用(鄱阳湖向长江汇流)的频率分布图,读图回答4~5题。
4.关于图中A、B作用叙述正确的是:
A.在A作用下,长江下游流量增加
B.在B作用下,长江下游流量增加
C.在A作用下,鄱阳湖泥沙淤积减少
D.在B作用下,鄱阳湖泥沙淤积增多
5.7月底至8月中旬A作用频率减弱的原因是:
A.三峡蓄水,长江来水减少
B.气温高,冰雪融水增多
C.台风影响,鄱阳湖水位上升
D.伏旱天气,降水减少
读鄂毕河流域水系图(图3),回答6~7题。
6.关于鄂毕河的叙述正确的是:
A.结冰期上游较下游长
B.越往下游航运价值越大
C.以冰川融水补给为主
D.向北冰洋输送热量
7.从水循环角度看,鄂毕河流域的水汽来源于:
A.北冰洋和大西洋 B.太平洋和大西洋
C.印度洋和北冰洋 D.太平洋和印度洋
图4为南半球2月海洋表面水温分布图,读图回答8~11题。
8.经过甲、乙、丙三地的洋流强弱比较正确的是:
A.甲乙丙 B.乙甲丙
C.乙丙甲 D.丙甲乙
9.影响上述洋流强弱的因素有:
①海水温度 ②盛行风 ③地转偏向力 ④陆地形状及分布
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
10.厄尔尼诺现象是指赤道附近太平洋中东部海面温度异常升高的现象,当该现象发生时:
A.丙地渔业减产 B.丁地洋流增强
C.A地暴雨增多 D.B地山洪减少
11.2015年7月29日,在法属留尼汪岛(图中C处)首次发现2014年3月8日失联的MH370飞机残骸,据图分析推动飞机残骸漂流的洋流可能是:
A.索马里寒流 B.南赤道暖流
C.西风漂流 D.赤道逆流
二、非选择题(共56分)
12.(28分)2014年12月12日,南水北调中线工程正式投入使用。阅读材料,回答问题。
材料一:丹江口水库大坝建成于1973年,2012年大坝加高,水库正常蓄水位从157米提高至170米。南水北调中线工程计划从该水库调走的水资源占河流径流总量的24%,远超国际跨流域调水规定15%的上限。北京段除末端800米外,沿线都采用深埋地下的全封闭管道输水。
材料二:南水北调中线工程示意图(图5)和水在自然界与人类社会的循环示意图(图6)。
材料三:为保护汉江流域山区生态,对坡耕地采用了“石坎梯地”(如图7)的整治模式。
(1)图6所示环节中能正确表示南水北调的是
(填序号),该工程对受水地区的社会水循环影响较大的环节是 (填序号)。
(2)简述北京段输水管道深埋地下的意义。
(3)说明加高丹江口水库大坝的主要目的,并分析工程投入使用后可能给汉江下游带来的不利影响。
(4)运用水循环相关知识,分析“石坎梯地”在保持水土方面所起的作用。
13.(28分)阅读材料,回答下列问题。
材料一:北美局部图(图8)。
材料二:海水冰点与盐度关系图(图9)。
(1)简述哈得孙湾流域水系的主要特点。
(2)描述蒙特利尔附近河流的水文特征。
(3)根据材料,分析哈得孙湾的冰封期比同纬度其它沿海地区更长的原因。
(4)分析图中N海域渔业资源丰富的原因。
参考答案:
1.B 2.C 3.A 4.B 5.D 6.D 7.A 8.B 9.D 10.A 11.B
一、施工前的准备工作
1.在正式施工前,应具备以下工程资料:工程设计指标概况,场地的工程地质和必要的地下水位资料;桩基施工图纸会审纪要;建筑场地地下管线(管道)资料;主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;桩基的施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材(水泥、砂石、钢筋)的质检报告。
2.施工前要制定周详的质量管理措施。在施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置;指定施工工序检查程序;制定不良天气状况下的施工的技术措施。
3.人工挖孔桩施工中安全措施非常重要,施工单位必须高度重视,应做到以下措施保障:孔内设应急爬梯供人员上下井;施工人员进入孔内必须戴安全帽;使用吊笼、电葫芦等应有安全可靠的自动卡紧保险装置;开挖深度超过10m时应配有通风设备;挖出的土石方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,机动车辆的通行不得对井壁造成安全影响;要注意安全用电,井下照明应采用12V以下安全灯。
二、施工过程
1.开挖施工
(1)开始挖孔前,要平整好场地,清除地表松软土层和一切杂物,布置好控制网,根据监理复核过的桩基位置,订立每一孔桩的位置,并在桩位外设置定位龙门桩。
(2)根据设计桩径及护壁厚度在地面上放出开挖线,然后向下挖深1m,浇筑混凝土井圈第一节护壁。井圈应高出地面20cm,且应加厚10cm。而后将桩位纵横中心线测放到井圈上,并测出孔口控制高程,以利于下部掘进的高程控制,且要求第一井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2cm。井圈高出地面还有利于防止地表水在施工过程中进入井内。
(3)修筑钢筋混凝土井圈应保证护壁的配筋和混凝土浇筑强度。上下节护壁的搭接长度不得小于5cm,每节护壁在当日施工完毕后宜养护24h后拆除;发现护壁有蜂窝、漏水现象时,应及时补强以防止造成事故。进行第二节井孔土方开挖时,先从井口用垂球吊线找出井孔中心点,并在井孔底部打一短木桩,将桩中心投影到木桩顶上,以此为据进行第二节护壁的土方开挖。在开挖过程中应该密切注意地质状况的变化。
(4)重复上述过程即可完成挖土护壁的工作,直至桩底设计高程。在施工过程中,应该以每一节护壁为验收步骤,合格后方可进行下节的开挖施工。挖至设计标高时,孔底不应有积水,终孔后应清理好护壁上和孔底的渣物,验收合格后方可进行下步混凝土的浇筑。
(5)如果是下部扩大头的施工,其上部施工同其他挖孔桩一样,但其下部开挖要特别注意开挖的进度和施工安全,因为扩大头部分孔壁成倒坡,且没有混凝土护壁。扩大头完成后,清渣、验收和浇筑混凝土要求工序紧凑,可减少土层坍塌的机率。在施工中还安排专职技术人员监督开挖土层的地质状况,并备有人员应急上爬梯,遇见异常情况可及时处理,确保施工安全。由于本工程前期地质勘探准确,设计开挖扩大断面合理,没有出现土方坍塌事件。
2.混凝土的浇筑
混凝土的浇筑应在成孔后及时施工。关于钢筋笼的加工、制作和安装,以及混凝土的浇筑、桩头处理,等同于其他常规灌注桩的施工,在此不再赘述。只是在混凝土浇筑时应使用串通,从桩的一侧下料,人工摊铺并振捣;在有地下水时可用导管进行水下混凝土浇筑。本工程混凝土浇筑的特点在于桩上部承台的浇筑,如果在上部承台上设置预埋件埋件,要求在混凝土浇筑时要再次校正各桩的相对位置以及埋件与桩中心的相对位置,避免不必要的返工。
3.成桩质量检验
在施工中我们要求做到每根成桩应该具有钢筋加工检验记录,混凝土拌和物质量记录,混凝土试块资料及桩身完整性检测资料。如果工程桩属于承载桩,要做承载力检验,如果工程桩属于抗拔桩,可以不作承载力检验。
三、人工挖孔桩施工过程中易出现的问题
1.地下水问题
地下水对人工挖孔桩的施工影响最大。当地下水位不大时可进行单桩桩内抽水;当地下水位较大时可采用多桩同时抽水法来降低地下水;如果桩设计深度不大时可考虑在场地四周设置井点排水。
2.流沙层问题
人工挖孔桩在开挖时,如果遇到细砂、粉砂层地质时,再加上地下水的作用,极易形成流砂,严重时发生井漏,造成质量和安全事故。因此要采取有效可靠的措施。在流砂情况较轻时,可缩短挖孔层深,正常的1 m左右一段改为0.3-0.5 m,并随挖随检随护壁;在流砂情况较严重时,常用下钢护筒的方法,钢护筒同钢模板相似,以孔外径为直径,可分为4-6段圆弧。
3.淤泥质土层问题
在遇到淤泥质等软弱土层时,一般可用木板模板支档,同时缩短开挖深度,并及时验收浇筑混凝土护壁。
总之,人工挖孔桩施工时,一旦遇到不利的地质条件,除制定单桩的施工措施外,应该合理安排人工挖孔桩的施工顺序,对减少施工难度起到重要作用,在制定施工方案时要依据实际情况综合分析,统筹安排,在可能的情况下,先施工较浅的桩,后施工深一些的桩,先施工(或迎水部位)的桩,后施工中部的桩。
【关键词】地球物理勘探方法;水文地质工作;应用分析
地球物理勘探在水文地质方面的勘探工作属于工程物理勘探,是依据勘探反应对地下岩石层在物理上的不同表现,如电磁性能、密度、弹性及放射性等数据,应用相关仪器及物理方法,对地球水文地质进行勘探工作。水文地质的勘探工作,就是应用地球物理勘探方法,对所勘探位置的水文条件进行检测,并予以科学的评估方法对该区域可利用的地下水资源进行开发与利用,进而便于对该地区进行总体规划及建立水源地。伴随着我国科技水平的不断提高,地球物理勘探的方法及技术逐渐增多,许多新技术、新设备、新思路被广泛应用到地球的水文地质勘探工作中。因此,对水文地质的勘探工作来说,就应该深入了解地球的物理勘探方法,并结合实际,应用科学方法合理有效的利用资源。
一、地球物理勘探技术的依据
地球物理勘探技术在水文地质工作的应用中,需要对地下岩石层在物理方面的差异特性进行调查与分析,因为这些差异的存在,所以地球物理勘探的方法才可以进行地下岩石层水文地质的工作。在水文地质的一般勘测中,需要依靠一些列物理勘测仪器对地下的岩石层及水文条件进行测定工作,进而对地下岩石层的特性、结构及含水量进行分析与推断。在勘探过程中主要应用的数据表现为以下三个方面:其一,地下岩石层的含水率。地下岩石层的水资源富含众多的矿物质,发生了一系列的矿化作用,并具有良好的导电性能,对地下岩石的电阻率上产生力较大的影响。例如:在探测仪器勘探到岩石层较厚并且没有水资源的情况时,仪器的仪表盘上显示的ps值应该不低于500Ω.m,远远大于含水地域的数值反应。其二,地下岩石层的电磁性能。因为岩石结构之间含有不同数量与类别的金属离子,因此其表现的电磁特性也有很大的区别。例如:大多数岩石浆体中富含大量的金属离子,表现为很强的电磁性能;相反,一些沉积岩中缺乏金属离子,因而在检测中不会有电磁的波动现象。其三,地下岩石层的放射热性能。对地下岩石层之间不同种类的岩石来说,其表现的放射性能及热辐射性能都有很大差别,尤其在富水及贫水的岩石之间,变现的差异性更加明显。一般说来,断裂岩石层周边的贫水地带表现的放射热性能要高于断裂岩石层富水地区,平均在7℃-10℃之间。
二、地球物理勘探技术及其在水文地质工作中的应用
地球物理勘探方法在水文地质中的应用方法主要分为两个类别:地面物理勘探法及地球物理测井法。应用地球物理勘探方法中的这两个分类可以很好的解决水文地质勘探中的大多数问题,为水文地质的勘探工作提供了方便。
(一)地面物理勘探法在水文地质工作中的应用
绝大多数的物理勘探方法是针对地下岩石层、裂缝及空洞的物理特性进行检测,从而分析判断出地下岩石层中是否含有地下水资源或富水岩石。在水文地质的应用方面,许多勘探应用技术在物理特性上有明显的差异性、并可以稳定的、强烈的进行显示,并不受环境与人为条件的干扰。在地面物理勘探法中,比较常用的有:自然电磁场法、激发极化法、交变电场法及放射物勘探法。
1.自然电场法及其在水文地质工作中的应用
自然电场法指的是应用地下岩石层及地下矿石的氧化还原反应、地下水的渗透情况、岩石颗粒之间的扩散运动或吸附运用的作用从而产生自然电磁场来开展水文地质的勘探工作。由于天然形成的电磁场具地下水资源有一定的缝隙,地下裂缝使水资源会发生渗漏,吸附周围离子运动,发生电磁反应。
应用:在水文地质勘测工作中可以利用地面监测水资源电场的方法进行地下水文地质的勘探工作,监测地下水的位置、埋深及运动状态。这种自然电场法可以很好的用于古河道或表面岩石层含水率的勘测工作中,进而分析出河道、水库或防护堤坝的渗漏方向,决定使用什么半径的钻孔机进行钻孔工作。
2.激发极化法及其在水文地质工作中的应用
激发极化法指的是对断开电源后地下岩石层同地下水所形成的放电电场效果降低的特点进行分析,得出勘探地下水资源的一种监测方法。通过对效果降低的数值及降低时间进行计算可以判断出地下水的位置及电场效能。效果的降低时间指的是地下水进行放电过程中,电位值下降到规定数值所用的时间。效果降低的数值可以反应地下水放电的速度。因为地下岩石层中富含的水分子之间矩力在不断增加,而且一般地下水在放电过程中其效果降低数值都偏低,所以会产生效果降低数值同降低时间存在数值差。
应用:地质学家应用比较广泛的水文勘测方法就是激发极化法,主用运用在勘探地下岩石层的结构、周边溶洞的富水带上,推断出地下水资源的分布及深度。由于激发极化法产生的电场数值比较小,因此在岩石层厚度超过8000cm或工业生产建筑比较集中的地区不适宜用这种方法。激发极化法还存在电源质量重、工作效率低、成本投入高等缺点。
3.交变电场法及其在水文地质工作中的应用
交变电场法指的是利用勘探岩石层、矿物质及地下水资源的良好导电性、介电性在物理空间及时间上分布的差异,进而检测出藏在地下岩石层中的水资源。交变电场法是近些年地质勘探专家们新研制出的一种物理探测方法。
应用:在水文地质勘探过程中,普遍应用的交变电场法包括:电场频率检测法、低频电场勘探法及地质雷达勘探法等。电场频率检测法应用于对地下岩石层及地下水中游离电子的检测,进而发现地下水资源;低频电场勘探法可以准确的检测出岩石及地下水等低电阻的物体;地质雷达勘探法应用于辨别岩石层、水资源的物理性能,例如其结构形状、面积及分布等。
4.放射物勘探法及其在水文地质工作中的应用
地下岩石层及地下水中富含丰富的放射性元素,主要包括U、Ra、Rn、Th和K等。自然界中放射性元素在进行衰变时通常对放射出α、β、γ等射线。
应用:水文地质勘探时,可以对其辐射射线的强度进行检测,从而确定出水资源的地理位置。特别要注意的是,当前水文勘探工作主要勘测的放射性元素为Rn,其它元素所产生的射线因其强度低,所以起到的作用相对较小。放射物勘探法是勘探岩石基层及地下水资源的有力方法。
(二)地球物理测井法在水文地质工作中的应用
地球物理测井法可以很有效的检测地球的水文地质数值,从而勘探出地下水的位置及流向等。地球物理测井法主要对地下岩石进行分层钻孔,对钻孔的深度及以往周边水文地质勘探资料进行整理、分析,从而推断出地下富水带、咸淡水的边界、岩石熔浆的发育带及周边水文参数。地球物理探井法在没有钻芯或钻芯不深的情境下是不可替代的水文勘探方法。地球物理探井法对水文地质的勘探准确度远远强于地面物理勘探法。地球物理测井法可分为电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井及地层测试测井。电法测井主要包含电阻率测井、微电极测井、侧向测井、感应测井、介电测井及自然电位测井等。声波测井又分为声速测井、声幅测井、声波变密度测井及声波电视测井等。
三、总结
在水文地质的勘探过程中,地球物理勘探方法是不可或缺的检测方法,其有助于对水文地质环境的了解,从而推断出地下岩石层结构及地下水资源,并为未来的建设及规划提供了全面的数据支持。所以,地球物理勘探方法在水文地质工作中的应用值得相关工作者进行探讨与推广。
参考文献:
[1]王海周.地球物理勘探方法在水文地质工作中的应用[J].城市建设理论研究,2012(17).
【关键词】混凝土;渠道工程;冻胀;必要性;原因;现象;维修措施
混凝土渠道工程中对渠道做好冻胀防治工作有利于渠道工程的正常使用,有利于避免水资源的浪费,达到理想的使用效果。混凝土是现代化工程项目施工中最常见的一种施工材料,其具有强度高、稳定性好、质量好等优点。但是混凝土在施工过程中容易受到外界环境因素的限制,导致其出现裂缝、冻胀等质量问题,极不利于整个工程的施工质量。基于此,以下就混凝土渠道冻胀的原因及其维修措施进行探讨分析。
一、混凝土渠道工程防治冻胀的必要性
混凝土是现代化工程项目建设与施工中的主要施工材料之一,其具有明显的优越性,但是也不可忽视其缺点,一旦受到外界各种因素的影响,极有可能导致混凝土出现质量问题。在渠道工程施工过程中,混凝土工程的主要功能是为了避免其出现渗水等情况,但是由于该项工程是在冬季施工,外界温度因素对于混凝土的性能造成了严重的影响,这就导致其发生冻胀现象,防水性能也得不到保证。这就需要在实际工作中对其进行全面分析与处理,以提高渠道工程的整体性能与防水能力。
二、混凝土渠道工程出现冻胀的原因
在处理冻胀现象之前,首先应当对其产生的原因进行全面分析。 造成渠道工程出现冻胀现象的原因主要是由于土体结构中的水分结成冰,此时体积因扩张而导致土壤的颗粒发生位移,此时在受到周边建筑物的影响,导致其产生较大的冻胀力,导致整个建筑物出现变形。尤其是在寒冷的冬季,地下水同样会收到外界温度的影响,导致其冻胀现象越来越严重。由此可以看出,造成渠道工程出现冻胀现象主要受到地基土的含水量、地下水的基本特征以及土壤特性等多种因素的影响。
1、设计上的缺陷。渠底是最易受冻胀破坏的部位。有些小断面渠道,渠底现浇混凝土板未设计纵缝,因底板两侧受边坡挤压,中部受到拱力作用,无法释放,稍有冻胀或滑坡,底板中部就成为数力集中作用点,可轻易折断,在渠底形成一条长长的裂缝。渠底未设纵缝的混凝土现浇渠道普遍发生这种破坏,破坏情况往往较严重。
2、细砂垫层含粉土量偏高的情况。为了有效防止冻胀破坏,可以进行设垫层替换冻胀土的操作,风积砂具有高系数的导温系数,透水性比较强,属于弱冻胀土。因为管区内风积砂的分布较多,所以防渗渠道都要采用风积砂做垫层,其粉土的含量设计不能超过5%,由于部分风积砂源含粉土量偏高,有的高达17%,其本身已经属于冻胀土,用于渠道的垫层,无法起到防冻涨的作用等。
3、渠基上抬高度不足。老渠改建和老渠一侧新建的渠道,受地形限制,往往不能上抬足够高度。渠道因处常年灌溉区内,沿线地下水位较高,渠基土层水分补给充分,致使基础含水量较高。冻结过程中,地下水受温差产生的渗透力作用,沿毛细管源源不断地上升积聚,不断加大基土冻胀量,对渠道防渗面板产生较大的冻胀作用。实际表明,这些渠段的冻胀破坏比较普遍,也较为严重。
4、防渗塑膜接缝不严或损坏的应对措施。防渗塑膜的连结多采用搭接法以及扣接法,只有极小数的情况采用了焊接法,由于施工质量的不同,施工中造成的部分破损也不能修补,存在集中渗漏通道。由于板间的接缝的不可靠,并且容易受到损失的特点,对于预制板衬砌渠道,板间开缝开裂、分离的现象比较普遍,去水容易侵入到达其防渗塑料层,再经过塑膜连接处于破损处渗入渠堤,自内补给水分,增加基层的含水量。对此,入冬前的冬灌对于渠道的冻害防治是没有好处的,在春季,温度回升的时候,基土的水分经渗入通道反向外溢,容易引起垫层与边坡的变形,影响渠道的运行安全。
三、混凝土渠道冻胀的现象
在渠道工程施工中混凝土出现冻胀现象的表现形式主要包括以下几个方面:
1、混凝土板发生隆起现象。在混凝土工程施工过程中,不仅受到温度因素的影响,还会因为地下水位过高而导致混凝土板出现隆起现象。在渠道工程施工过程中,若发现地下水位过高,那么其冻胀现象也就较为严重,而在渠道顶部的冻胀程度也就相对比较低,最终导致混凝土板出现隆起现象。一般来说,混凝土板出现隆起的高度在1~4cm之间,等到春季之后,这种隆起现象会有一定的好转,但并不能够恢复到原来情况。并且当渠道出现隆起之后,地基土中含有大量的水分,当开春之后,地基土中的水分会随着外界环境因素的影响而不断溢出,这就导致渠道的细砂垫层出现位移等现象,且加大了混凝土板的荷载。再次到寒冷的冬季,该处必然还会出现冻胀现象,最终出现滑坡,影响到整个工程的质量。
2、现浇混凝土底板出现破裂现象。在寒冷的冬季,温度较低,若施工人员对于渠道并没有设置纵向分缝,那么极有可能因为温度过低而导致混凝土底板出现裂缝现象。一般来说,裂缝大多分布在渠道底部的中心线位置,其宽度约为0.1~1cm左右,长度较长,不具有规律可循,甚至还有一些裂缝贯通整条渠道,这对于渠道的正常使用产生严重的影响。
3、预制混凝土板出现鼓胀、滑塌现象。所谓预制混凝土板出现鼓胀现象主要是由于预制板中几块出现鼓起现象,这种鼓胀的高度一般不超过2~6cm,当出现这一现象之后,技术人员必须要及时对其进行处理,否则就会出现滑塌现象,致使整个预制混凝土板失去平衡,最终影响到整个工程的质量。
四、混凝土渠道冻胀的维修措施
1、及时维修。冻胀隆起的土体,体积较原先增大,且含冰夹层和冰晶体,冻胀现象往往一年比一年严重。不及时治理,将导致渠道更为严重的破坏。维修应遵循“重伤不拖延,轻伤不放过,合理安排,逐步解决”的原则,具体办法主要有:a.置换冻胀部位的不合格垫层,基土含水量较高、冻胀部位较为严重的部位,可加厚至冻层厚度;b.修补损坏的板间分缝和防渗塑膜;c.对变形严重的渠堤挖开重新填筑,提高土体密实度;d.凿开现浇混凝土底板中心裂缝,使缝宽达到2厘米,用适应变形较好的聚乙烯塑料胶泥灌缝。
2、修建截、排水系统。在地下水位较高的地段,尤其是挖方渠段,可采取在渠旁修建截水、排水沟的办法切断基土水的外补给来源。截水、排水沟可做成明沟或暗沟,从地形和占地方面考虑,暗沟较为合适。
3、改善渠道运行方式,加强田间灌溉管理。利用原有土渠进行冬灌,尽量减少基土水分的内补给量。同时,应加强田间灌溉水的调度管理,勿使超灌,控制入冬前灌区地下水位的上升。
结束语
在混凝土施工的过程中,混凝土结构时常会出现冻胀破坏的现象,这样结构混凝土施工的质量和效率有着一定的影响。尤其是在渠道工程施工的过程中,这样的现象十分的严重,因此必须采用相应的防治措施,对渠道冻胀破坏进行有效的控制,从而保障其正常运行。
参考文献:
[1]朱永峰等.浅析渠道衬砌混凝土板的冻害及防治[J].科技致富向导,2009(04)
[2]杨伟峰等.东雷抽黄渠道冻胀渗漏的原因及对策[J].现代农业科技,2012(06).
【关键词】土钉墙;挂网;喷射混凝土;基坑检测
1、工程概况
某高层建筑工程,是由三栋28层建筑组成,五层裙房及基础部分连为一体,地下两层。整个基坑宽36m,长173m,深10.6m。由于超长,且一边距家属楼仅9m,一边为商业街,给基坑支护带来一定困难。经过多方论证,最后确定了在家属楼一边采用桩加锚,在商业街一边采用土钉墙支护的方案。
2、施工方法及技术措施
喷锚网支护的施工是与基坑挖土相互配合进行的,即按照土壁的稳定性、土钉设计位置和钻孔机械的施工要求确定每层挖土的深度,然后开挖一层,喷锚支护一层,施工主要程序为:挖土――整修边坡――安装排水孔――第一次喷射混凝土――钻孔、注浆,插土钉――钢筋网制作,挂网―― 第二次喷射混凝土――养护。现把各工序的施工方法及技术措施简述如下:
2.1挖土。挖土施工顺序应综合考虑喷锚施工与挖土作业同时进行,即先按喷锚作业宽度沿基坑边挖一道基槽,进行喷锚施工,在此同时,开挖基坑其它地方的土方,使挖土作业和喷锚施工在同一时间,不同区域内同时进行,以便缩短整体施工期限。
挖土施工时,应注意按设计要求进行放坡,防止边坡超挖塌陷,对喷锚施工造成影响。在地下水位以下挖土时,应在每层土底部,挖出坡向基坑内的坡面,以防止地下水积于边坡根部,造成边坡塌陷。
2.2坡面整修。由于机械开挖后的边坡表面疏松且不平整,故必须采用人工修整边坡,将松散的浮土和岩渣、卵石清除干净。铲平边坡表面;拆除障碍物;用石块补砌空洞;对边坡局部不稳定处进行清刷或支补加固;对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理;根据边坡地下水情况设置一定数量的泄水孔,以减少地下水对边坡造成的侧压力。
2.3喷射混凝土作业。喷射砼施工一般分两次进行,第一次为喷底,一般厚度30mm,主要为稳定土面,为挂网施工创造条件;然后在土钉、编网施工完后,再进行一次喷浆施工,直至达到设计厚度。
喷射砼的主要施工机具主要为:喷射机、空压机、搅拌机以及输送管等。
(1)作业前必须对机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查及试运转,确认无误后,进行施工,以防止在施工过程中出现机械故障,堵管等现象,影响施工质量。(2)喷射混凝土之前,将坡面浮土清理干净,并按一定间距埋设控制喷射砼厚度的标志,以保证砼施工质量。(3)砼喷射作业应分段分片进行,每段喷射顺序为先下后上。作业开始时,应先送风,后开机,再给料。结束时,应待料喷完后,再关风,以防止堵管。(4)喷射时,喷射手应控制好水灰比,保持砼面平整,无干斑或滑移流淌现象。喷头与受喷面垂直,距离保持在0.6~1.0m。
2.4土钉(锚管)施工
(1)土钉钻孔施工一般采用凿岩机钻孔,孔径50~60mm,钻孔与坡面成10度左右向下的夹角,以利于注浆。(2)钻孔时必须随机钻速度钻进,不能强加压力冲钻,以免影响边坡的稳定。(3)该工程中土钉采用25mm螺纹钢筋,问排距2m,梅花型布置。土钉在制作时,在长度方向一定距离处,沿土钉周圈对等焊制三个短钢筋头,作为对中装置,以便土钉在插入孔后处于孔正中位置。在卵石层处,由于成孔难度较大,直接钉入长度2.5m的48钢管,该钢管头部作成尖状,并封闭,沿管身按间距100mm左右钻孔,作成花管。注浆时,直接将水泥浆注入花管内,通过小孔进入卵石层中。(4)土钉孔内注浆时,采用压力泵通过注浆管将1:1的水泥砂浆注入锚孔,注浆管应插至孔底50~l00mm处,然后随砂浆的注入缓慢匀速拔出。如遇空洞时不能加压太大,保持0.1MPa的工作压力。注浆要保证砂浆饱满,不得有里空外满的现象。(5)注完浆后,立即插入锚杆,若孔口无砂浆溢出,应及时补注砂浆。
2.5挂网
(1)编网前,钢筋应调直,然后根据边坡形状尺寸下料,按网孔 150mm×l50mm的规格编织成钢筋网,分布要均匀,绑扎要牢固。(2)相邻钢筋网片问的搭接长度,不应小于35d,并在钢筋端部作180°的弯钩。(3)在土钉端头要加网眼为50的加密网片,加密网片大小不小于300×300,并与土钉端部进行焊接,以保证土钉与网片间的传力可靠。
2.6喷射砼养护
(1)在最后一次喷射的混凝土终凝2h后,进行喷水养护,每天喷水养护不少于四次。养护期一般不得少于7d。(2)在终凝后的第一次喷水养护时,压力不宜过大,以防止冲坏喷射混凝土表面。(3)气温低于+5℃时,不得喷水养护。(4)在养护过程中如果发现砼剥落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象,应分析原因、及时采取措施进行修补,以防后患。
3、施工质量检测
3.1喷射砼抗压强度检测。喷射混凝土必须做抗压强度试验,试块在工程施工过程中抽样制取。每喷射50~100m3混合料,试块数量不得少于一组,当材料或配合比变化时,另加一组。标准试块采用从现场喷射砼板件上按要求尺寸切割而成,模具尺寸为450×350×120mm,尺寸较小的一边为敞开边,制作时,在喷射作业面附近,将模具敞开一侧朝下,以80°(与水平面的夹角)左右置于墙脚,先在模具外的边墙上喷射,待操作正常后,将喷头移至模具位置,由下而上,逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方,用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后,将混凝土加工成边长为100mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后,进行抗压强度试验,抗压试验时,加载方向与试块喷射成型方向垂直。本工程共计试件10组,经测试,结果均符合设计及施工规范要求。
3.2喷射砼厚度检测。用凿孔法检测。根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》,“每个断面上,全部检查孔处的喷层厚度,60%以上不应小于设计厚度;最小值不应小于设计厚度的一半;同时,检查孔处厚度的平均值,不应小于设计厚度值。”本工程共检测20点,结果均符合要求。
3.3土钉问排距检测。土钉问排距是施工质量的一项主要考核指标,是土钉能否发挥作用的保证条件之一。在土钉被喷射混凝土覆盖前,主要采用在工作面用尺直接量恻的方式进行检测。
4、基坑支护监测
4.1监控方法。在上述工程施工中,沿基坑周边设置了8个观测点,进行边坡位移、高程变化的监测,并在基坑两个长边受力最不利处,各选取2个土钉(锚杆),进行土钉(锚杆)应力变化的测定。并在施工前,专门对土钉进行了抗拔试验,记录了在不同拉力作用下,土钉的应力变化情况,将该数据作为同基坑施工过程中土钉应力变化的对比值,事先确定了土钉应力变化的警戒线,使监控工作作到了心中有数。
该工程监测中,位移、高程主要采用全站仪测定,应力采用专用电子仪器测定。
4.2监测次数。在基坑开挖阶段,监测次数不少于每天两次,出项异常情况时,增加监测次数,不少于每天四次。在基础施工期间,监测次数为每天一次。在降水作业停止前后,增加监测次数。