东干渠地区（共3篇）
东干渠地区 篇1
0 引言
我国是一个多山国家,山丘区面积约占国土面积的2/3,山区人口占到了全国人口的一半以上。山洪灾害是山区最严重的自然灾害,山区地形复杂、气候多样以及人类的活动导致了山洪灾害发生的频繁性和较大的破坏性。治理山洪灾害,是山区地区的一项长期而又艰巨的任务。
山洪风险图是以图表的形式表示洪水风险空间分布的一种技术手段,是在一定洪水频率条件下,反映洪水分布、淹没范围、水深、流量大小的专题风险图。山洪风险图是防治洪水灾害的一项基础性工作,可以指导防汛调度和灾害的应急管理,为区域内制定防洪规划提供科学的依据。本文以宁夏河东灌区的东干渠地区为例,论述在该地区编制山洪风险图的具体步骤以及分析在编制中存在的难点。
1 东干渠地区概况
东干渠是宁夏河东灌区内沿牛首山山麓而建的一条旁山渠道,全长54公里,最大引水能力为45M3/S。输水渠道担负着灌区56万亩农田的灌溉以及向盐环定和太阳山工业园区供水的任务。东干渠上中段以南为牛首山山脉,每当暴雨、雷雨天气发生,牛首山地区的雨水汇流,沿着靠近东干渠的14条较大的山洪沟向渠道横贯而来,经常出现山洪入渠现象,有几次较大的洪水直接冲垮东干渠渠堤,造成渠道决口,给当地造成严重的经济损失,影响到了灌区农业灌溉的正常进行。
东干渠防洪体系修建于70年代,防洪系统主要由山洪沟、滞洪水库、排洪渡槽、退水闸、涵洞、滚水堰、排水干支沟等组成。经过40多年的运行,一些防洪工程年久失修,老化严重,不能有效地发挥作用。近些年,人们在牛首山脚下(洪泛区内)进行大规模的推山平沟造田,形成了4万亩农田。原有的一些山洪沟改变了洪水行进方向,个别地方山洪沟泄洪流量加大。当山洪爆发后,洪水区域分布的不确定性和水量分布的不均衡性加大了,防治山洪灾害更显得紧迫而又重要。
2 山洪风险图的编制步骤
2.1 基础资料收集
洪水风险图能够反映出洪水分布、洪水大小、淹没范围,可以作为地区防洪规划的决策依据。绘制风险图的准确性直接影响到了洪水决策的正确程度。因此,在绘制风险图之前,要尽量多收集近些年地区的各项洪水及基础性资料。主要包括区域特征资料,如山区地形资料、气象资料、历史洪水资料等。社会经济情况资料,如山区人口、山区产业结构、政治区划等。防洪工程情况资料,如堤防工程、滞洪水库、桥梁工程、排洪渡槽等。
2.2 主要致灾因子分析
(1)水文气象因子:降雨是山洪灾害发生的主要原因。东干渠地区降雨一般在每年的6~9月,主要集中在7、8两月。暴雨历时不长,大强度暴雨持续时间短。但暴雨汇流历时短,能够在短时间内形成山洪,洪峰流量大,冲击性强,山洪的危害性大。(2)地形地质因子:在东干渠以南,牛首山为黄土地山区地形,地形起伏较大。属于干旱与半干旱气候过渡带,大陆性气候特征明显,干旱少雨,蒸发强烈,风大沙多。暴雨发生后,一部分雨量下渗土壤,当降雨量大于下渗量时,雨水汇流形成山洪。(3)防洪工程因子:主要有滞洪水库、堤防等的防洪工程的抗洪能力,防洪工程具有滞洪、疏导洪水,保护防洪保护区的作用。东干渠地区的一些防洪工程年久失修、老化严重;水库淤积严重,部分水库堤防破损,不能有效发挥作用。(4)人为活动因子:由于人们在洪泛区活动,对一些地方进行开挖、开荒平沟造田,改变了山洪沟行洪路线,增加了洪泛区山洪灾害发生的区域不确定性。
2.3 洪水特征区划
根据下垫面社会经济状况及阻水建筑的密度和特性的不同,可将小流域划分为城乡居民区,山丘农田区和水库区等各个部分。在东干渠右岸的洪泛区,发生山洪的其中9条山洪沟对东干渠威胁最严重,在这一范围内原来修建有四座滞洪水库,起着滞洪、消减洪峰的作用。东干渠上中段右岸附近是扁担沟乡,该区域为人们活动的区域。东干渠左岸为农业生产区域,有几条主要排水干支沟在此区域穿过,将洪水排向黄河。洪水特性区划以东干渠上段右岸为研究区域,四座滞洪水库和山洪沟的区域为蓄滞洪区,扁担沟乡和东干渠渠道为防洪保护区。
2.4 设计暴雨
利用暴雨资料间接推求设计洪水,是水文计算中常用的方法。根据东干渠地区多年暴雨气象资料,采用《宁夏暴雨洪水图集》及重新修订的不同历时暴雨参数等值线图进行计算。东干渠地区暴雨历时不长,大强度暴雨持续时间短。笼罩面积不大,点面折减快。可按照1小时、6小时、24小时摘录年最大暴雨,用P=M/N+1计算经验频率,线性采用P-Ⅲ型,确定变差系数(CV)、偏态系数(CS)及均值(H)。当流域面积大于100KM2,面雨量为点雨量与点面折算系数之积;当为小流域时,可用点雨量代替面雨量。
2.5 设计洪水
设计洪水内容主要包括洪峰流量,洪水总量和洪水过程线三项内容。用设计面雨量过程推算设计洪水可分产流计算和汇流计算。(1)产流计算。在干旱地区,由于雨量稀少,地下水位很低,通气层较厚,且通气层的下部常存在干土层,由于该层的蓄水容量很大,一般的降雨不可能使该层蓄满而产流,下渗的水量全部蓄于通气层内,而后消耗于蒸发,成为降雨的损失量。干旱地区产流的特点是当降雨强度超过下渗强度时,地面将形成积水,进而有地面径流产生。这种产流方式称为“超渗产流”。产流计算中,根据面雨量过程扣除土壤入渗等损失水量计算出地表产生洪水的净雨。净雨强度r(t)等于降雨强度i(t)减下渗强度f(t),即r(t)=i(t)-f(t)。(2)汇流计算。流域上各点产生的净雨,经过坡地汇入河网,再经河网流到出口断面的全过程,称为流域汇流。一般用单位线法汇流计算,是把一次地面净雨在出口断面形成的地面径流过程看成是由单位时段内,单位净雨经流域调蓄后在出口断面上形成的一条单位流量过程线,倍比放大,错开时段叠加而成的过程。宁夏一般采用纳希瞬时单位线法,通过查《暴雨洪水图集》,推求单位线及计算洪水过程线。可计算出各时段的洪水流量以及洪峰流量,汇总各时段水量即为一次暴雨在一定汇流面积内形成的水量。
2.6 洪水断面特征
根据计算出的各时段洪水流量,结合前期实测到的山洪沟道、排水沟道断面特征、纵断面比降等。进行水力计算,确定不同水位H与过流流量Q的关系。然后对各个断面不同洪水频率下设计洪峰流量和断面水力要素进行计算,确定各断面在各洪水频率下的淹没水深。
2.7 山洪风险图的制作
绘制风险图时,首先绘制各洪水频率的洪水水面线,并按水面线高程向沟道两侧平行外延,以水面线与两岸高程相交处作为淹没范围的边界。在无防洪堤情况下,由水面线与地面高程之差得出水面线以下各代表点的淹没水深;在有防洪堤情况下,则以堤防防洪标准相应的水位与各频率的洪水水面线进行比较,判断是否满溢溃堤,若判断溃堤,则进行溃堤淹没水深计算;否则,在该频率洪水下,堤防保护区内淹没水深为零。
3 风险图编制中存在的难点
山区地形条件复杂,各种资料不齐全,对于编制准确度高的山洪风险图难度较大。主要问题有以下几个方面。
(1)水文资料不足。山区暴雨资料缺乏,在计算时,主要依靠本省区《暴雨洪水图集》进行计算,《暴雨洪水图集》反映的是本省区各个较大区域内的暴雨情况,所以在计算山区小范围暴雨时,计算成果与当地实际情况有细微差别。(2)洪水资料不足。山区历次洪水资料的记载不全面,并且各次洪水实际情况记载得也不很准确,这就增加了目前对洪水分析的难度。(3)山区地形资料不足。由于山区地形复杂以及人类的活动,排洪沟道断面变化大。对排洪沟道比降、各个特征断面进行实际测量,需要投入大量人力,这就增加了工作的难度。
4 结论
山洪风险图是防治自然灾害的一项基础性工作,能够对治理山洪灾害起到指导作用。目前,我国大江大河都已编制了洪水风险图,洪水风险图在洪水风险管理中起到了积极的作用。山区大部分地区的洪水灾害属于小流域自然灾害,山洪风险图作为一项非工程措施,我们应该结合当地实际情况,详细调查研究,制作符合当时情况的山洪风险图,有效对洪水灾害进行治理。
摘要：山洪灾害一直以来是山区最严重的自然灾害,治理山洪灾害是山区防灾的重点。山洪风险图是以图表的形式反映一定频率洪水的分布、淹没范围、水深、流量大小的专题风险图,编制山洪风险图能够为山区制定防洪规划提供科学依据。本文以宁夏河东灌区的东干渠地区为例,论述了在该地区编制山洪风险图的具体步骤以及分析了在编制中存在的难点。
关键词：东干渠地区,山洪风险图,编制
参考文献
[1]程晓陶.我国推进洪水风险图编制工作基本思路的探讨[J].中国水利.2005(17).
[2]周毅.浙江省洪水风险图的编制与实践[J].中国水利.2005(17).
[3]张行南,安如,张文婷.上海市洪涝淹没风险图研究[J].河海大学学报(自然科学版).
东干渠地区 篇2
一、工程概况
库塔干渠东干渠 (上段) 输水工程地处尉犁县境内, 东干渠首端接希尼尔水库分水闸, 尾段接孔雀河第五分水枢纽 (孔雀河阿恰枢纽) ;渠线沿塔里木河盆地东北部的库鲁塔格山山前冲积平原由北向南延伸, 最后投入孔雀河第五分水枢纽, 全线长4 3.459km。是塔里木近期综合治理规划项目——博斯腾湖输水工程的子项目。东干渠设计流量为25m3/s, 加大流量为30m3/s。
渠道全线均采用梯形断面, 结构由下向上依次为:40cm厚砂砾土垫层、一布一膜防渗层、苯板、10~12cm厚混凝土护砌层。混凝土设计技术指标为C20、W6、F150, 配合比见表1。
混凝土所使用的天山32.5普通水泥 (P.O) 中熟料的矿物成分C3S含量为52.06%, C3A为7.99%;秦龙32.5普通水泥 (P.O) 中熟料的矿物成分C3S含量为54.97%, C3A为6.30%。
二、侵蚀破坏宏观特征与地下水
(一) 侵蚀破坏宏观特征。
库塔干渠东干渠混凝土侵蚀破坏主要发生在地下水出露并被淹没的渠道底板混凝土部位。凡是淹没在地下水里的混凝土均酥松崩解, 失去强度;有些渠段的渠道底板, 虽没有被地下水淹没, 但凡是有地下水从底板伸缩缝渗流出来的混凝土部分也遭到同样破坏, 伸缩缝处两边的混凝土也酥松崩解。侵蚀破坏最严重的渠段是渠线35~38公里处, 渠道底板原来坚硬的混凝土表层已变成稀糊状或松散层, 完全丧失了强度;在没有地下水明显出露的渠段11公里处的渠道底板混凝土表层分布有膨胀疏松的不连续斑点状的侵蚀症状。
东干渠渠线, 凡是没有地下水出露或没有被地下水染指的渠道混凝土基本完好无损。显然, 东干渠渠底板混凝土侵蚀破坏与地下水紧密相关。造成东干渠地下水水位抬高的主要原因是处于上游的希尼尔水库蓄水的渗漏, 其次是东干渠附近排污渠污水外泻, 导致东干渠渠道沿线地下水位普遍升高0.3~1.16m。渠道上游段在2006年3月份前, 还没有地下水出露;但随着附近农田春灌的开始, 东干渠上游段渠线的地下水也逐步, 将渠道底板混凝土淹没或侵润。无疑将加剧对整个渠线渠道底板混凝土的侵蚀。
(二) 侵蚀外因——地下水与侵蚀介质。
混凝土的侵蚀实质上是水泥的侵蚀, 更确切的讲是混凝土中水泥石的侵蚀。混凝土或水泥石的侵蚀有内外因之分, 侵蚀内因是水泥石中水化产物Ca (OH) 2和CAH (水化铝酸钙 (3CaO?AI2O3?6H2O) 以及水泥石中与外界相通的孔隙 (也称为开口孔隙) 的多少;侵蚀外因是混凝土所处环境水和环境水中的侵蚀介质。东干渠渠道内出露的地下水就是渠道底板混凝土所处的环境水, 凡是被地下水淹没或染指的渠道混凝土发生酥松崩解, 说明地下水中有侵蚀介质。东干渠地下水水质检测委托通过国家级计量认证的巴音郭楞水环境监测分析中心承担, 测试结果详见表2。
由表2明显看到, 东干渠地下水普遍含有硫酸盐和镁盐侵蚀介质, 渠道混凝土又普遍使用32.5普通水泥, 按照GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》中附录G“环境水对混凝土腐蚀判定标准” (见表3) 。
在这里须强调一点, 东干渠直接对渠底混凝土产生侵蚀的是硫酸盐, 通常把这类侵蚀物质称为侵蚀介质;而东干渠地下水是侵蚀介质的载体。所以, 环境水对侵蚀介质所产生的危害, 起推波助澜的作用。
三、电镜、能谱微观测试与侵蚀产物
(一) 侵蚀产物。
东干渠渠底的板混凝土侵蚀是侵蚀介质—硫酸盐 (以SO42-形式计) 随着环境水 (既出露的地下水) 从水泥石与外界的孔隙侵入水泥石内部, 与水泥石孔隙中水化产物Ca (OH) 2和CAH (3CaO·AI2O3·6H2O) 发生化学反应, 化学反应为:
这些化学反应生成二水石膏 (CaSO4·2H2O) 和钙矾石 (Aft, 既3CaO·AI2O3·3CaSO4·31H2O) , 将这些生成物称为侵蚀产物。起初, 这些产物在水泥石孔隙中起填充作用, 宏观上使混凝土强度提高;当孔隙被这些产物填满后, 由于二水石膏和钙矾石 (AFt) 具有结晶膨胀作用, 使水泥石结构沿孔隙胀裂, 最后导致混凝土酥松崩解破坏。
正常的水泥石, 既未发生侵蚀的混凝土的水泥石结构中有较多Ca (OH) 2, 没有石膏;但有极少量的钙矾石 (AFt) 。这些钙矾石 (AFt) 是由水泥石中加入适量的石膏与水化产物CAH反应生成的, 其作用是在水泥早期水化过程中抑制水化, 调整水泥凝结, 使初凝时间不早于规定时间。这些钙矾石主要在水泥石结构初期形成过程中产生, 而且数量少, 不足以对水泥石产生结晶膨胀破坏的负面效应。但是对发生硫酸盐侵蚀的混凝土来说, 水泥石孔隙结构中过量的二水石膏和钙矾石的结晶膨胀破坏作用是致命的。
因此, 侵蚀混凝土水泥石中, 有无石膏存在和钙矾石多少是微观结构判定混凝土是否发生硫酸盐侵蚀的一个重要标志。
(二) 电镜、能谱微观测试结果。
电子显微镜 (简称电镜) 可用于水泥石微观结构观测, 能直接观察到水泥石微观结构的形貌形态和相对微观组成数量的变化, 特别适合于观察水泥石中晶体产物。水泥石中的Ca (OH) 2和硫酸盐侵蚀后的产物石膏和钙矾石 (AFt) 都是晶体结构, Ca (OH) 2是六方板块和层状结晶, 石膏CaSO4?2HO多是棱柱状的晶体, 钙矾石是针状和长柱状晶体。通过电镜观察水泥石中Ca (OH) 2和钙矾石晶体相对数量变化以及有无石膏Ca SO4·2H2O存在, 再结合混凝土所处环境水水质分析和混凝土侵蚀宏观特征, 就可判断分析出是否发生了硫酸盐侵蚀?程度如何?能谱测试是在电镜观测某种形态微观结构不知是什么或两种形态类似而不能区别时采用, 它能及时直接提供这种形态微观结构的化学元素组成及数量, 从而帮助人们确定这种结构物是什么。
东干渠沿渠线在渠底板混凝土上取侵蚀破坏典型式样两个, 进行了电镜和能谱观察与测试, 电镜观察及能谱测试结果见图一、二。
从图一所示水泥晶体结构形貌形态看, 东干渠被侵蚀的混凝土水泥石结构有大量的针状晶体钙矾石 (AFt) , 这是水泥石被硫酸盐侵蚀的典型微观特征之一。图一所示水泥石中针状晶体结构是钙矾石 (AFt) , 其分子式是3CaO·AI2O3·3CaSO4·31H2O, 因此能谱图中有大量的Ca、AI、S元素峰值显示。图二水泥石中有长柱状CaSO4·2H2O, 外形类似于针状的钙矾石, 但因它的分子式只有Ca、S元素, 而无AI元素;故其能谱图只有Ca、S元素峰值, 而AI元素峰值较低。钙矾石 (AFt) 和CaSO4·2H2O的显著区别就在于此。图能谱图证明东干渠被侵蚀的混凝土水泥石中有CaSO4·2H2O出现, 这也是水泥石被硫酸盐侵蚀的又一典型微观特征。
混凝土水泥石的侵蚀过程, 是其宏观和微观变化的过程, 混凝土宏观上的外观和强度变化必然和水泥石微观结构与化学组成直接相关。宏观现象是微观结构与化学组成变化的结果与表现, 微观结构的变化是宏观现象发生的动力和依据。也就是说, 东干渠渠底板混凝土侵蚀后之所以呈酥松、崩解、丧失强度, 就是因为水泥石中生成过量结晶膨胀的针状钙矾石和柱状CaSO4·2H2O所致, 是水泥石中钙矾石 (AFt) 和CaSO4·2H2O数量的变化, 导致水泥石或混凝土发生质的变化与破坏。
四、结论
根据东干渠出露的地下水的水质分析, 水中含有硫酸盐侵蚀介质, 其浓度 (SO42-) 已达到或超过对普通水泥混凝土的强侵蚀标准。东干渠衬砌的混凝土全部是使用32.5普通水泥配制的混凝土, 从已观察到的混凝土宏观破坏特征和水泥石微观结构的测试结果, 都证明了东干渠渠底板凡是被地下水淹没或染指的混凝土均发生了硫酸盐强侵蚀。
今后, 在有环境水 (地下水或裂隙水) 的混凝土工程中, 要像重视强度一样重视混凝土的抗侵蚀性, 首先做好预防, 及时检验、分析环境水中有无侵蚀介质, 而后按照GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》中“环境水腐蚀判定标准”分析可能产生的侵蚀类型和程度, 正确选择采取相应抗侵蚀技术措施。
摘要：对库塔干渠东干渠已完成的渠道混凝土通过环境水的抽样检测及混凝土试件的电镜、能谱微观测试分析渠道混凝土被侵蚀原因。
关键词：东干渠,混凝土,硫酸盐,侵蚀,原因分析
参考文献
[1]孙兆雄 (新疆农业大学水利与土木工程学院) .克孜尔水库廊道混凝土侵蚀检测分析报告, 2002;
东干渠地区 篇3
1.1 概况
东干渠建成于1962年, 系人工开挖的渠道, 源头为松华坝水库, 在苏家营村由闸门控制进入东白沙河水库, 全长29.8km, 平均比降为0.7%, 径流面积16.4km2。云清坝塘周边东干渠段, 起点为云清坝塘右岸横穿昆曲高速公路出口, 沿云清坝塘右岸上游至岸尾, 渡槽横跨清水河沿云清坝塘左岸下游延伸, 云清坝塘大坝下降约190m为终点。东干渠位于云清坝塘右岸沟渠基本完整, 满足过流要求, 渡槽能正常运行, 但云清坝塘左岸东干渠约500m长度范围内, 沟渠沉降变形严重, 局部塌陷渗漏严重, 水流出现倒灌后渗至云清坝塘。本次治理河段长590m, 桩间距1.2米, 转弯段桩间距7.7米, 桩径1.2m, 最大孔深14.35米, 最浅孔深3.2米。
1.2 工程地质
工程区地层岩性:主要出露地层为第四系 (Q) 、第三系 (N) 、泥盆系 (D) 及寒武系 (∈) 。地质条件:第四系残坡积碎块石土, 厚度一般5～8米, 下伏基岩为泥盆系中统海口组 (D2h) 灰色泥质白云岩、白云岩等。
1.3 项目介绍
原设计渠道为箱型基础, 在实施过程中, 由于周边地形发生变化, 原渠道箱型基础边线与周边高6米的挡土墙边线紧邻, 最近处仅0.1米且挡土墙直接建在回填土上, 如继续按原方案施工, 开挖势必增加大量支护费用。设计单位通过方案比较, 人工挖孔灌注桩做基础, 具有机具设备简单, 施工操作方便, 占用施工场地小, 对周围建筑物影响小, 施工质量可靠, 可全面展开施工, 缩短工期, 造价低等优点, 故将原渠道箱型基础开挖变更为人工挖孔灌注桩。笔者依据自己现场管理经验, 对人工挖孔灌注桩施工工艺、质量及安全控制作相应的研究与探索。
2 人工挖孔灌注桩施工
2.1 施工工艺
2.1.1 施工工艺:
由人工自上而下逐层开挖, 按设计要求进行混凝土护壁, 分层循环挖至设计深度或持力层, 按规范要求进行验收及钢筋安置和混凝土的浇灌成桩。
2.1.2 施工流程图
场地平整→放线、定桩位及高程→挖第一节桩孔土方→支护壁模板→放附加钢筋→浇筑第一节护壁砼→检查桩位 (中心) 轴线、标高→架设垂直运输架→安装提升设备、吊桶、活动盖板、水泵等设施→挖第二节桩孔土方→校核桩孔垂直度和直径→拆第一节模板→支第二节模板→放附加钢筋→浇筑第二节护壁砼→检查桩位 (中心) 轴线、标高……'重复第二节挖土、支模、浇筑护壁砼, 循环作业直至挖到设计深度→清理虚土、排除积水、对桩孔全面检查验收→吊放钢筋笼就位→如桩内有积水或其他杂物时应进行清孔和积水抽排→放入串筒→灌注桩芯混凝土至设计顶标高, 混凝土养护。
2.2 施工技术要求
2.2.1 第一节井圈护壁的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm;
井圈顶面应比场地高出150～200mm, 壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm。
2.2.2 修筑钢筋砼井圈护壁应保证:
护壁的厚度、配筋、砼强度符合设计要求;上下节护壁的搭接长度不得小于50mm;每节护壁在当日施工完毕;护壁模板在24h后拆除;发现护壁有蜂窝、漏水现象时, 应及时补强以防造成事故。
2.2.3 挖至设计标高时, 孔底不应积水, 终孔后应清理好护壁上的淤泥和孔底残渣、积水, 然后进行隐蔽工程验收。
验收合格后, 应立即封底和灌注桩身砼。
2.2.4 成孔的允许偏差应满足:
桩径±50mm, 垂直度0.5%, 桩位±50mm。且底部扩大段要按设计挖成圆台状, 保证尺寸。
2.3 桩孔开挖
2.3.1 采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖, 遇坚硬土或大块孤石采用锤、镐破碎。
2.3.2 挖土顺序为先挖中间后挖周边, 按设计桩径加20cm控制截面大小。
2.3.3 孔内挖出的土装入吊桶, 采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面, 堆积到指定地点, 防止污染环境。
2.4 护壁施工
2.4.1 对岩层、较坚硬密实土层, 不透水, 开挖后短期不会坍孔的, 可不设护壁, 其它土质情况下, 必须作护壁, 保持孔壁稳定, 以测安全。
2.4.2 护壁采用现浇模注混凝土护壁, 混凝土标号与桩身设计标号相同。
2.4.3 第一节混凝土护壁 (原地面以下1m) 径向厚度为20cm, 宜高出地面20～30cm, 使其成为井口围圈, 以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人, 并且便于挡水和定位。
2.5 钢筋笼制作及安装
2.5.1 钢筋进场要验收, 要有质保单, 并做力学性能试验和焊接试验, 合格后才能启用。
2.5.2 钢筋笼制作严格按设计加工, 主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。根据《建筑桩基技术规范 (JGJ94一94) 》主筋间距允许偏差±10mm;箍筋允许偏差±20mm;钢筋笼直径允许偏差±10mm;钢筋笼长度允许偏差±50mm。
2.5.3 加颈箍宜设在主筋外侧, 以加强对钢筋笼的箍子作用, 且不会增加施工难度, 主筋一般不设弯钩。
2.5.4 钢筋笼搬运和吊装时, 应防止变形;安放前需再检查孔内的情况, 以确定孔内无塌方和沉渣;安放要对准孔位, 扶稳、缓慢、顺直, 避免碰撞孔壁, 严禁墩笼、扭笼。
2.5.5 当成孔深度与设计深度不同时, 钢筋笼长度也宜随之变化。
2.6 商品混凝土浇灌
2.6.1 检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前, 应进行清孔工作, 要求孔壁、孔底必须清理干净, 孔底无浮渣, 孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩不大于50mm。
2.6.2 注意桩头砼的标高, 应适当超出设计标高, 以保证在凿除浮浆层后, 桩头进入承台内50～100mm。
2.6.3 桩身砼必须留有试件, 对直径大于1m的桩, 每根桩应有1组试块, 且每100m3砼及每个灌注台班不得少于1组, 每组3件, 按规范要求进行见证取样制作试压块。
2.6.4 气温高于30℃时注意缓凝, 气温低于0℃时注意抗冻。
2.6.5 桩身砼的养护时间不少于7天。
3 工程质量措施
3.1 严格控制桩位, 允许桩位偏差小于或等于50mm。
3.2 严格控制挖孔桩的护壁施工质量。
3.3 认真做好桩芯混凝土灌注工作。
3.4 浇筑前邀请地质勘察单位参与验基工作, 确认持力层深度。
4 安全技术措施
人工挖孔灌注桩的工人劳动强度大, 地下情况复杂, 存在相当的风险, 施工人员必须严格按照有关安全要求执行。
4.1 孔下作业不得超过2人, 作业人员应佩戴安全帽, 上下孔时要双绳保护并配好安全带。每工作1h, 井下人员必需更换。
4.2 孔上口四周不得摆放铁锤、锄头、石头和铁棒等易坠落伤人的工具。
4.3 孔上和孔内施工人员要有应急联络信号。开挖过程中, 桩内施工人员要时刻观察土层的变化, 注意观察孔壁变化情况。若发现轻微塌落或护壁裂纹现象, 要引起高度重视, 果断采取有效的支撑措施。
4.4 经常检查支架、滑轮、绳索是否牢固。装运土石的吊桶最好使用软质材料, 提上来的土石用小推车堆放在距离桩口2m以外指定的地点。
4.5 施工中每件照明、通风等设备分别都要有闸和漏电保护器, 严禁一闸多用。供电线要架空, 不得拖拽在地上。孔下潮湿作业时, 照明应采用安全矿灯活采用36V以下低压照明, 认真检查电线和漏电保护器是否完好。孔中操作工应手戴工作手套, 脚穿绝缘胶鞋。
4.6 桩孔施工中, 经常检测孔内有无有害气体和缺氧现象, 深度超过10米的孔应设置鼓风机专门向井下输送洁净空气, 风量应大于25L S。必要时必须戴防毒面具, 孔内严禁吸烟。挖孔6～10m深, 每天至少向孔内通风1次, 超过10m每天至少通风2次。孔下作业人员如果感到呼吸不畅也要及时通风。
4.7 对护壁进行验收, 第一圈护壁要做成沿口圈, 严控宽度要大于护壁外径300mm, 口沿处要高出地面100mm以上, 孔内护壁应满足强度要求, 孔底端护壁应有可靠防滑壁措施。
4.8 暂时停止施工的孔口应加盖板并设护栏, 安全防护栏杆的高度一般为0.8m。
4.9 当天挖孔, 当天浇注护壁。人离开施工现场, 要把孔口盖好, 必要时要设立明显警戒标志。
5 结论
通过人工挖孔灌注桩在云清坝塘周边东干渠综合治理工程中的应用, 有如下心得:
5.1 人工挖孔灌注桩竖向承载能力高, 桩径和桩深可随承载力的不同要求进行调整;且在挖孔过程中, 可以核实桩侧土层情况。
5.2 人工挖孔灌注桩桩身质量较易控制, 可彻底清除孔底虚土, 且采取溜槽、串筒或套管下料、人工振捣的方法浇筑桩芯混凝土, 容易满足设计要求。
5.3 人工挖孔灌注桩造价低。人工挖孔桩成孔机具简单, 适应狭窄场地, 不产生机械费用, 仅产生人工费, 从而降低了工程成本;由于挖孔和浇筑混凝土可多孔同时进行, 有利于缩短工期, 提高经济效益。
5.4 人工挖孔灌注桩基础沉降量小。
5.5 人工挖孔灌注桩对地形的要求不高。
5.6 人工挖孔灌注桩在地下水位以上的土层中, 干孔作业成孔较为理想。
虽然人工挖孔灌注桩施工技术优点较多, 但是还存在人工劳动强度大, 桩孔内作业环境复杂, 不可预见因素多等不利因素。
参考文献
[1]建筑桩基技术规范 (JGJ94-94) .
[2]混凝土结构设计规范 (GBJ 10.89) .
[3]混凝土结构施工及验收规范 (GB 50204-92) .