一种高地下水位砂质渠坡换填自排排水系统施工方法

摘要

本发明属于地下水排水系统施工技术领域，涉及一种高地下水位砂质渠坡换填自排排水系统施工方法。包括，步骤1.基础面验收，沟槽开挖；步骤2.管道安装；步骤3.粘土换填施工。本发明的有益效果为：便于运行管理；保证了排水顺畅，以及排水结构的完好性；降低了维护费用，使用年限长。

说明书

技术领域

本发明属于地下水排水系统施工技术领域，涉及一种高地下水位砂质渠坡换填自排排水系统施工方法。

背景技术

目前国内外在渠道工程中排除地下水有以下两种：

一种采用泵站抽排的方式,即隔一段距离设置排水泵站，例如，申请号为201610132537.2的中国发明专利公开了一种基坑地下水回灌系统，包括依次相连的抽水井、回灌水质处理系统和回灌井，所述回灌水质处理系统包括反冲洗单元和依次相连的一级储水箱、曝气单元、一级过滤器、二级过滤器、二级储水箱，所述反冲洗单元分别与一级过滤器、二级过滤器相连；所述基坑地下水回灌系统还包括控制处理单元和分别与抽水井、二级储水箱以及回灌井相连的水位监测单元，所述控制处理单元包括与抽水井相连的抽水控制子单元、与回灌水质处理系统相连的水处理控制子单元、以及与监测孔、回灌井相连的回灌及流量控制子单元。

优选的，所述抽水井内设有第一潜水泵，第一潜水泵管道出水经三通管，分别与一级储水箱、二级储水箱、对外排放通道相连；所述第一潜水泵管道上靠近三通管处设有电磁阀，该电磁阀与抽水控制子单元相连。

类似该发明的排水方法都是，通过排水盲管汇流到泵站，通过泵站统一抽排，缺点是泵站需要长期运行，运行管理不方便；

另一种在渠道底部铺设碎石盲沟，例如，申请号为201610720873.9的中国发明专利公开了一种隧道基岩地下水的排水方法，包括：采用第一钻具在靠近隧道入口处钻井以开设排水通道，排水通道沿隧道延伸方向开设；排水通道的长度达到第一预设位置时，下入套管进行封孔止水，然后采用第二钻具沿排水通道的钻井方向继续钻井，直至排水通道的长度达到第二预设位置时停止钻井；对排水通道内进行抽气以使排水通道内形成负压，并使排水通道内的水排出。

类似该发明的排水方法都是，间隔一定距离设置集水井，通过集水井排至运行的渠道，由于铺设碎石作为排水盲沟，在长期运行的过程中，在地下水作用下土体会慢慢渗入排水层，形成排水盲沟堵塞，从而破坏排水结构，最终造成在地下水扬压力破坏渠道面板。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高地下水位砂质渠坡换填自排排水系统施工方法，包括:

步骤1.基础面验收，沟槽开挖，

1.1利用施工测量控制网，按设计要求测放出集水沟槽、集水井等的开挖边线；

1.2采用小型挖掘机开挖所述沟槽；

1.3排出地下水位高于所述沟槽底部1.0m的地下水；

步骤2.管道安装，

在所述沟槽底部摊铺粗砂垫层并夯实，然后铺设直径250mm的排水软管，同时安装三通、四通和五通及UPVC立管。

2.1三通、四通部位土工布绑扎和C10无砂混凝土浇筑：

2.1.1在所述三通、四通的接头部位采用400g/m²土工布绑扎两道；

2.1.2在埋设三通、四通部位周围浇筑总长为50cm的C10无砂混凝土，高度和沟槽顶部齐平；

2.2粗砂垫层填筑：

2.2.1渠底粗砂垫层铺设厚度20cm，摊铺采用装载机运到现场均匀铺设摊铺，碾压采用3kw平板振捣器进行碾压，并进行洒水，碾压完成后检测相对密实度大于0.75；

2.2.2渠坡粗砂垫层填筑，铺设高度控制斜长为2m，碾压采用带平板振动器滚杠；当填筑换填土时，粗砂垫层铺设的高度高于换填土的高度；

2.3双向土工格栅铺设：

2.3.1沟槽以及顶部粗砂回填完成后，在平整压实的沟槽顶部2m宽度的场地上进行土工格栅铺设，安装铺设的格栅的受力方向垂直于渠道轴线方向，铺设平整，张紧，在铺设的格栅受力方向上，在相邻单元需要搭接时，搭接宽度至少为20cm；

2.3.2铺设所述土工格栅后，整体调整其平直度，并间隔1-2m采用U形钉固定，当填盖土料时，再次张紧格栅，使格栅在土中为绷直受力状态；

2.3.3在土工格栅铺完后的48小时内填筑上层料进行覆盖；

步骤3.粘土换填施工，

渠道填筑分段分层进行，分段长度为100m，采用自卸汽车运输卸料，摊铺采用T220推土机平整，每层摊铺厚度为30cm，碾压采用20t振动碾碾压。

进一步的，步骤2中，所述排水软管采用厚度均匀，通过过塑法生产的钢丝pvc保护膜，所述排水软管原材的单根长度至少为50m，所述钢丝与滤布之间紧密粘接。

进一步的，步骤2中，所述土工格栅采用双向GSL 80规格。

进一步的，步骤2中，渠底竖向UPVC连接管采用硬聚氯乙烯UPVC内螺旋管。

进一步的，步骤2中，采用排水软管的原材线进行绑扎。

进一步的，步骤2.1.2中，C10无砂混凝土在拌合站集中拌合，运输到现场后入仓、摊铺浇筑混凝土。

进一步的，步骤2.1.2中，采用竹胶板做简易模板抵挡所述三通、四通的堵头。

进一步的，步骤2.1.2中，无砂混凝土的振捣采用平板振捣器振捣。

本发明的有益效果为：

1.便于运行管理；

2.保证了排水顺畅，以及排水结构的完好性；

3.降低了维护费用，使用年限长。

附图说明

图1为砂质渠坡处理的示意图。

图中：1-粘性土，2-纵向集水暗管，3-横向集水暗管，4-逆止式排水器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。

实施例一

所述方法，如图1所示，包括，

步骤1基础面验，收沟槽开挖：

利用施工测量控制网，按设计要求测放出集水沟槽、集水井等的开挖边线，人工或者采用挖掘机进行开挖，清至设计高程。当地下水位较高时，采取降排水措施，以使水位低于沟底1.0m。

步骤2管道安装：

沟槽验收合格后，在底部摊铺粗砂垫层并夯实，然后铺设直径250mm的排水软管，排水软管安装应该平顺，并且同时安装三通四通和五通及UPVC立管。

2.1三通四通的部位采用土工布绑扎和C10无砂混凝土浇筑：

为了避免在中粗砂回填和灌注无砂混凝土时砂子浆液进入管内，在接头部位采用400g/m2土工布进行绑扎，绑扎采用排水软管原材线绑扎两道。为了保护已经埋设好的三通、四通、五通的管材在粗砂垫层施工时不被压坏，设计要求在埋设三通、四通部位沿各方向浇筑总长为50cm的C10无砂混凝土，高度和沟槽顶部齐平，C10无砂混凝土在拌合站集中拌合，采用罐车(或三轮车)运输到现场，进行摊铺浇筑混凝土，由于三通、四通、五通的接头处混凝土分散，施工时应加大人力物力投入保证施工进度，为了保证浇筑混凝土尺寸符合要求，采用竹胶板做简易模板进行堵头抵挡，由于无砂混凝土不能进行强振，振捣采用平板振捣器振捣即可。

2.2粗砂垫层填筑：

渠底粗砂垫层铺设厚度20cm，摊铺采用装载机运到现场，采用摊铺机铺设摊铺均匀，碾压采用3kw平板振捣器进行碾压，并进行洒水，碾压完成后检测相对密实度大于0.75。

渠坡粗砂垫层填筑，每次铺设高度控制斜长2m，碾压采用自制带平板振动器滚杠。当填筑换填土时，粗砂垫层铺设的高度高于换填土的高度。

2.3双向土工格栅铺设：

沟槽以及顶部粗砂回填完成后，进行沟槽顶部2m宽土工格栅施工，土工格栅铺设需要在平整压实的场地上进行，安装铺设的格栅的受力方向(纵向)应垂直于渠道轴线方向，铺设平整、无皱折、张紧，在相邻单元进行搭接时，搭接宽度不小于20cm，大面积铺设后，要整体调整其平直度，并间隔1-2m采用U形钉固定，当填盖土料时，应再次采用机具张紧格栅，力度要均匀，使格栅在土中为绷直受力状态。在土工格栅铺完后，应及时(48小时内)填筑上层料进行覆盖。

步骤3粘土换填施工：

渠道填筑分段分层进行，分段长度宜100m控制，采用自卸汽车运输卸料，摊铺采用T220推土机平整，每层摊铺厚度为30cm，碾压采用20t振动碾碾压。

在所述方法中所使用的材料技术指标如下：

(1)排水软管

排水软管应采用全新料，不得添加再生料；钢丝pvc保护膜厚度应均匀，保护膜应采用过塑法生产，不得采用浸泡法生产。钢丝应符合高碳弹簧钢丝的国家标准。排水软管原材的单根长度应大于50m，中间不能有接头；钢丝与滤布之间应粘接牢靠。排水软管技术指标如表1所示：

表1

(2)双向土工格栅

土工格栅采用双向GSL 80规格，原材料满足《交通工程土工合成材料土工格栅》(JT/T480-2002)技术标准的要求；技术指标如表2所示。

表2

序号项目尺寸性能指标1土工格栅宽度2m2每延米纵、横向拉伸断裂强度≥80kN/m3纵、横向断裂伸长率≤13％

(3)UPVC连接管

渠底竖向连接管采用硬聚氯乙烯UPVC内螺旋管，原材料满足《建筑排水用硬聚氯乙烯管内螺旋管管道工程技术规程》(CSCE 94:2002)技术标准的要求；具体技术指标如表3所示，

表3

序号项目尺寸性能指标1拉伸屈服强度≥40MPa2断裂伸长率≥80％3扁平试验(压至外径管1/2)无破裂4壁厚≥3.8±0.3mm5肋高≥3.8±0.2mm

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。