地下水的優(yōu)點(diǎn)范文

時(shí)間:2023-12-26 18:08:24

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地下水的優(yōu)點(diǎn)

篇1

關(guān)鍵詞:隧洞底拱 混凝土 翻模 施工技術(shù)探討

1.概述

1. 1工程概況

三峽右岸地下電站進(jìn)水口預(yù)建段工程包括進(jìn)水口和引水隧洞。引水隧洞預(yù)建段為六條長(zhǎng)94.58m,襯砌后的直徑E13.5m的圓形隧洞。隧洞襯砌厚度分別為1.0、1.5、2.0m。由于洞徑大,采用底拱和邊頂拱兩次襯砌的方法施工,先行襯砌底部100—范圍的底拱部分,然后襯砌邊頂260—范圍內(nèi)的邊頂拱部分。

1.2采用翻模的原因

1.2.1砼表面氣泡

砼表面氣泡是國(guó)內(nèi)外工程施工中廣泛存在的砼缺陷,在三峽工程中如何消除砼表面氣泡,特別是隧洞襯砌的表面氣泡,是工程難題之一。如采用常規(guī)模板襯砌,氣體不易排出,勢(shì)必造成砼表面缺陷,專家組多次對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行分析研究,經(jīng)綜合比較,最終決定采用翻模施工。

1.2.2翻模的主要優(yōu)點(diǎn)

翻模施工與鋼模臺(tái)車施工分析比較見(jiàn)表1。翻模施工是一項(xiàng)比較成熟的施工方法。采用翻??上疟砻鏆馀?,縮短工期,還具有拆裝方便,成本低廉的特點(diǎn),故采用翻模是經(jīng)濟(jì)可行的施工方案。

2.施工方法和工藝

2.1翻模材料

右岸地下電站引水隧洞底拱砼襯砌施工模板采用定型翻模,鋼面板厚度為3mm,單塊尺寸120cm(弧長(zhǎng))*100cm(寬度),翻模工藝圖見(jiàn)附圖一。

3. 2工藝流程

工藝流程圖

方案分析比較表

表1

方案

指標(biāo)

方案一:定型小翻模

方案二:底拱鋼模臺(tái)車

技術(shù)性

1、 能有效地消除砼表面的氣泡,提高砼表面質(zhì)量;

2、 由于翻轉(zhuǎn)模體移動(dòng)方便,運(yùn)用靈活,對(duì)工期沒(méi)有影響;

3、 較費(fèi)工、費(fèi)時(shí)。

1、 技術(shù)先進(jìn),應(yīng)用較多;

2、 省工省力,運(yùn)行可靠;

3、 對(duì)消除砼表面汽泡沒(méi)有把握;

4、 由于體積龐大,同一條引水隧洞不能同時(shí)使用邊頂鋼模臺(tái)車,不能進(jìn)行交叉作業(yè),工期將延誤72天;

5、 由于右岸引水隧洞預(yù)建段洞身短、洞數(shù)多,每套鋼模臺(tái)車需安拆三次,底拱鋼模臺(tái)車拼裝較困難,安拆將占直線工期,對(duì)工期影響程度較大。

工期

單洞總工期42天

1、 設(shè)計(jì)、制作10天;

2、 安裝1天;

3、 底拱澆筑30天;

4、 底拱定型小翻模拆除1天。

單洞總工期127天

1、 設(shè)計(jì)、制作45天;

2、 安裝5天;

3、 底拱澆筑72天;

4、 底拱鋼模臺(tái)車拆除5天。

經(jīng)濟(jì)性

六條洞底拱翻模費(fèi)用總額:11.84萬(wàn)元

1、 2*48塊/套*60kg/塊*0.65萬(wàn)元/t=3.744萬(wàn)元;

2、 人工費(fèi)增加:6*12*30工日*37.36元/工日=8.070萬(wàn)元。

六條洞底拱鋼模臺(tái)車費(fèi)用總額:59.2萬(wàn)元

1、 2*30t/套*0.65萬(wàn)元/t=39萬(wàn)元;

2、 液壓系統(tǒng):2*8萬(wàn)元/套=16萬(wàn)元

3、 安拆費(fèi):3*60*0.03萬(wàn)元/t=4.6萬(wàn)元;

4、 軌道標(biāo)準(zhǔn)件:2*5萬(wàn)元/套=10萬(wàn)元;

篇2

【關(guān)鍵詞】深基坑;地下水;措施

眾所周知,基坑開(kāi)挖對(duì)于工業(yè)與民用建筑工程影響重大,它的施工要具備以下條件:首要工作是要確?;釉陂_(kāi)挖過(guò)程中的干燥狀態(tài),為施工的順利進(jìn)行創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境;除此之外,還要保證基坑邊坡隨時(shí)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),把安全施工放在重要位置;在施工過(guò)程中要兼顧這兩方面,不然會(huì)造成嚴(yán)重的施工事故。然而在實(shí)際的操作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種基坑問(wèn)題,其中包括基坑積水或者土質(zhì)疏松,工人和機(jī)械都無(wú)法正常站立,從而給施工造成困難;發(fā)生"流沙現(xiàn)象"引起邊坡坍塌,地質(zhì)結(jié)構(gòu)受到破壞;更有甚者的是內(nèi)部基坑土體發(fā)生大范圍位移,對(duì)周邊建筑物也造成了不良影響,嚴(yán)重的化可能出現(xiàn)大的災(zāi)害。以上的異常不良情況的發(fā)生很大程度上是因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中對(duì)地下水的失誤處理。地下水處理的好壞直接關(guān)系到日后的施工,所以要重視地下水的處理。

一、地下水的處理方法的概述

關(guān)于地下水降水的處理方式主要可以分為止水法和排水法兩種。止水法施工成本相對(duì)較高且施工難度大,它是運(yùn)用技術(shù)手段在基坑周邊建成止水帷幕,把地下水止于基坑,比如深井法、灌漿法、地下連續(xù)墻等;排水法則是指將基坑內(nèi)的地表水和地下水引流排出,比如明溝排水、井點(diǎn)降水等。其中相比于其他方法井點(diǎn)降水容易掌握,操作簡(jiǎn)便,其工藝已經(jīng)在工民建建筑施工中大范圍的運(yùn)用,近些年來(lái)的施工工程多采取此種方式。

井點(diǎn)降水法是指為了保證地下水水位低于設(shè)計(jì)深度,在所建建筑物基坑的周邊設(shè)置能夠滲水的井點(diǎn)管,同時(shí)配備相應(yīng)的抽水設(shè)施,在施工過(guò)程中持續(xù)不斷地將水抽走。井點(diǎn)降水法適用范圍廣,各種幾何形狀都可行,且在穩(wěn)定基坑邊坡方面也有良好表現(xiàn)。行之有效的井點(diǎn)降水,可以保持基坑內(nèi)土方的干燥,這樣一來(lái)不僅有利于施工的機(jī)械化而且對(duì)于工期的縮減、質(zhì)量的保證,施工安全的確保等方面都有保障?,F(xiàn)階段我國(guó)常用的井點(diǎn)降水法為輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)。在多年的建筑施工實(shí)踐中,井點(diǎn)降水已經(jīng)因?yàn)槠浜侠淼脑靸r(jià)、優(yōu)良的效果、靈活的布局得到了行業(yè)的普遍認(rèn)可。通過(guò)比較可知,井點(diǎn)降水具有以下優(yōu)點(diǎn):施工簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便易學(xué);適用范圍廣,適用于各種不同幾何圖形的基坑;降水之后土層干燥,有利于后續(xù)工作的進(jìn)行;在井點(diǎn)的作用之下,土層固結(jié),土層強(qiáng)度大,邊坡不易出現(xiàn)塌方現(xiàn)象;通過(guò)濾水管抽走地下水,預(yù)防了流沙現(xiàn)象的出現(xiàn);節(jié)約支撐材料,降低土方的工程量。所以井點(diǎn)降水法成為運(yùn)用最廣泛的降水法。

二、工民建工程基坑施工中地下水的處理探討

(一)輕型井點(diǎn)降水法

輕型井點(diǎn)降水類似于真空作用抽水,所以真空抽水設(shè)備的選擇對(duì)最終的降水效果有很大影響。若滲水系數(shù)為0.1-0.2m/d的土、土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂以及采取明溝排水易于產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象時(shí),輕型井點(diǎn)降水是不二之選?,F(xiàn)階段常用的三種井點(diǎn)為真空泵型、射流泵型和隔膜泵型。輕型井點(diǎn)是一個(gè)集成管路系統(tǒng),包括井點(diǎn)管、過(guò)濾管、連接管、集水總管、主管等設(shè)備。當(dāng)抽水設(shè)備運(yùn)行時(shí),首先會(huì)在井點(diǎn)系統(tǒng)中形成真空,緊接著是在井點(diǎn)降周圍最后真空區(qū)由于矽井?dāng)U張到一定程度。井點(diǎn)周圍的地下水在真空力的作用下,通過(guò)濾器被吸入井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)來(lái)降低地下水位。在施工過(guò)程中,地下水位和真空區(qū)外的地下水位間存有一個(gè)水位差,在其作用下,地下水的流動(dòng)方式與重力一致?;拥叵滤恢詴?huì)降低是因?yàn)樵谡婵蘸椭亓Φ南嗷プ饔孟拢纬闪私邓穆┒窉佄锞€,準(zhǔn)確的說(shuō)輕型井點(diǎn)降水可以稱為真空強(qiáng)制抽水法,更明了地說(shuō)應(yīng)是真空-重力抽水法。

1、輕型井點(diǎn)施工工藝程序

放線定位鋪設(shè)總管沖孔安裝井點(diǎn)管、填砂礫濾料、上部填粘土密封用彎連管將井點(diǎn)管接通安裝抽水設(shè)備與總管連通安裝集水箱和排水管開(kāi)動(dòng)真空泵排氣,在開(kāi)動(dòng)離心泵抽水測(cè)量觀測(cè)井中地下水位變化。

2、輕型井點(diǎn)施工時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

通過(guò)地下水降低水位也會(huì)帶來(lái)一定程度的危險(xiǎn),比如抽水之后土壤會(huì)凝結(jié),其影響半徑周圍的地面會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,對(duì)周邊的建筑影響不好。所以為了避免此種現(xiàn)象的發(fā)生,通常會(huì)采用回灌井點(diǎn)的方式,它是事先在抽水影響半徑范圍之內(nèi)的建筑物周邊挖鉆一排探孔,在施工之前,記錄好鉆孔內(nèi)的水位。與此同時(shí),為了確保原地下水位的相同,在降水時(shí)也會(huì)向探孔內(nèi)灌水來(lái)平衡水位,這樣一來(lái)才能預(yù)防地面沉降給現(xiàn)有建筑物帶來(lái)不良影響。

(二)深井井點(diǎn)降水法

深井井點(diǎn)降水是通過(guò)埋置在深基坑周邊井管內(nèi)的潛水電泵來(lái)抽集地下水,從而使地下水位低于坑底。它一般用于滲透系數(shù)較大(10~25m/d);土質(zhì)為砂類土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粉土的情況來(lái)降水。此種降水法的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是排水量巨大且效果顯著,降水深可達(dá)到15米以上,吸程遠(yuǎn),井間距離大,單位降水費(fèi)用便宜,使用范圍廣等。由于井點(diǎn)成孔的質(zhì)量要求較高,先期的一次性投入比重大,但是它還是最實(shí)用有效的降水方法之一。

但在深井井點(diǎn)施工時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:一是水位差要控制在一定范圍內(nèi);二是若周邊存有建筑物,則要加強(qiáng)對(duì)水位的監(jiān)控,發(fā)生意外情況時(shí)要及時(shí)采取措施;三是禁止排出的地下水回滲而流回基坑;四是潛水泵在工作時(shí)要隨時(shí)注意檢查電纜線是否與井壁相撞,預(yù)防磨損后水沿電纜芯滲入電動(dòng)機(jī)內(nèi);五是在開(kāi)挖基坑時(shí),要注意土層和井管的固定;六是當(dāng)基坑底部存在不透水層時(shí),為清理上層地下水,可采用砂井配合深井降水;七是井管使用完畢后必須盡快拔出,不能長(zhǎng)時(shí)間擱置在基坑土體中。

三、結(jié)語(yǔ)

總之,地下水問(wèn)題處理的好壞直接關(guān)系到工民建工程質(zhì)量的問(wèn)題,關(guān)系到人民群眾的安居樂(lè)業(yè),所以在施工前要做好地下水的處理問(wèn)題,在處理地下水時(shí)要依據(jù)實(shí)際土層情況和周邊環(huán)境來(lái)選擇適合的降水方法。

參考文獻(xiàn):

[1]孫玲,馮彬.基坑施工中的地下水處理及工程實(shí)例[J].科技致富向?qū)В?011,12:17 8+143.

篇3

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù)施工;降水技術(shù);建筑

0.引言

隨著建筑行業(yè)的鼎盛,各種施工場(chǎng)地如火如荼,在具體的實(shí)踐中,人們發(fā)明了許多關(guān)于建筑的有用技術(shù)?;又ёo(hù)施工技術(shù)就是在建筑行業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,成為了建筑施工中一項(xiàng)重要的技術(shù)。然而在實(shí)際的施工中,基坑支護(hù)施工存在著許多難點(diǎn)?;咏邓夹g(shù)實(shí)際上利用的也是降水原理,降低水位,預(yù)防基坑施工的時(shí)候發(fā)生坍塌的現(xiàn)象。這種基坑降水技術(shù)明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的排水技術(shù),因?yàn)樾Ч黠@而被廣泛運(yùn)用。

1.基坑支護(hù)施工難點(diǎn)分析

1.1地下水問(wèn)題

人口急劇增長(zhǎng),建筑行業(yè)迅速崛起,對(duì)土地資源的需求增大,然而,土地資源卻是有限資源,日益緊張。但是為了緩解土地緊張帶來(lái)的壓力,許多地區(qū)對(duì)土地的開(kāi)發(fā)淋漓盡致。有些時(shí)候,有些土地或許并不適合修建房屋。特別是一些地下水較為豐富,土層較為松軟的地方。有些地方甚至在沼澤濕地和水上修建房屋。另一種情況,建筑工程將土地開(kāi)發(fā),有時(shí)候,對(duì)地下水破壞嚴(yán)重,導(dǎo)致地下水改道,影響整個(gè)地下水系統(tǒng),在基坑的挖掘過(guò)程中,很有可能會(huì)遇見(jiàn)地下水,特別是挖掘較深的地方。如果基坑的排水問(wèn)題沒(méi)有有效的解決,就很有可能使整個(gè)地基遭到破壞,土層發(fā)生嚴(yán)重的軟化。一旦地下水大量往上滲,要徹底的排水就很困難,因?yàn)榈叵滤且环N流動(dòng)狀態(tài)的活水,是源源不斷的。很多時(shí)候往往需要邊施工邊排,這樣在某種情況下,還會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量,以及影響整個(gè)施工進(jìn)度。

1.2支護(hù)方法的選擇

支護(hù)技術(shù)有很多種,例如混泥土支護(hù)技術(shù)、工程樁支護(hù)技術(shù)、鋼板密封技術(shù)等等。在實(shí)際的操作中,各個(gè)工程對(duì)應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇支護(hù)的技術(shù)。做到和實(shí)際相結(jié)合,才是最科學(xué)的方法。然而,在實(shí)際的操作中,一些工程隊(duì)并沒(méi)有考慮工程諸如地下水位、土質(zhì)、地質(zhì)的實(shí)際情況,由于技術(shù)和資金等原因一概而論,錯(cuò)誤的選擇支護(hù)技術(shù),甚至是一些工程隊(duì)還直接選擇方法較為簡(jiǎn)單的支護(hù)技術(shù)。這樣做的后果,往往會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量。得不償失。因而,一定要選擇合適的支護(hù)方法。

1.3混泥土的厚度與強(qiáng)度掌握

目前來(lái)說(shuō),大部分的建筑工程基坑支護(hù)常常選擇干拌式的混泥土噴射設(shè)備。干拌式的混泥土噴射設(shè)備有著其不可取代的優(yōu)點(diǎn),諸如它體積較小、簡(jiǎn)單方便運(yùn)輸,并且至關(guān)重要的速溶劑可以在進(jìn)行噴射之前直接加入攪拌料當(dāng)中。然而,我們卻忽略了干拌式混泥土噴射設(shè)備的操作不容易掌握,由于原料掌握不好,導(dǎo)致混弄土嚴(yán)重回彈,并且混泥土的厚度和強(qiáng)度往往達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)。混泥土的厚度與強(qiáng)度是至關(guān)重要的,這直接關(guān)系著整個(gè)基坑的質(zhì)量,甚至影響整個(gè)工程的質(zhì)量。因而,混泥土的厚度和質(zhì)量一定要達(dá)標(biāo),這就要求我們要選擇合適的混泥土噴射設(shè)備,然而在實(shí)際的操作中卻是困難重重。

1.4邊坡的修理

基坑大多需要機(jī)器進(jìn)行挖掘。特別是一些復(fù)雜場(chǎng)地的深基坑。大型的機(jī)器將基坑挖好之后,還有一道重要的工序,這就是需要建筑工人對(duì)挖好的基坑邊坡進(jìn)行修理處理。然而, 由于建筑工人技術(shù)的低下,只是做一些簡(jiǎn)單的修理工作,并且這種修理并沒(méi)有得到合理的驗(yàn)收,工作常常造成多挖或則是少挖的現(xiàn)象。這樣很有可能影響整個(gè)基坑的質(zhì)量?;舆吰碌男拚龁?wèn)題便成為了基坑支護(hù)施工中的一大難點(diǎn)。

2.基坑降水技術(shù)分析

2.1深井降水技術(shù)

基坑降水技術(shù)直接關(guān)系著整個(gè)基坑的質(zhì)量,降水不成功,很容易使得土層松軟,嚴(yán)重的,會(huì)影響整個(gè)建筑物的質(zhì)量。深井降水技術(shù)有著自身特有的優(yōu)點(diǎn),例如降水的效果非常良好,使用的范圍很廣,主要是適用于深入降水。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),才使得深井降水深受建筑工程的喜愛(ài),一般情況下來(lái)說(shuō),深井降水技術(shù)主要是用于大型的深基坑降水。它主要是利用大型的深水水泵來(lái)完成整個(gè)降水工程,降水效果優(yōu)良。

2.2輕型井降水技術(shù)

在降水技術(shù)中有一種叫輕型井降水技術(shù)。這種降水技術(shù)實(shí)際上就是一種利用真空的降水技術(shù)。它是利用特制的管道將土層中的空氣和水分吸走。這種技術(shù)操作起來(lái)比較的簡(jiǎn)單,并且成本較低,安全又可靠。在實(shí)際的降水中被利用得比較廣泛,且取得的效果較好。

2.3噴射井降水技術(shù)

噴射井降水技術(shù)也是一種比較常見(jiàn)的降水技術(shù),它主要利用的是高壓水泵。噴射井降水技術(shù)利用高壓水泵將基坑里的水和空氣統(tǒng)統(tǒng)吸走,在這個(gè)過(guò)程中,利用的是噴射器兩邊的小孔,在水流過(guò)程中,噴射接口的橫切面越來(lái)越小,壓力就越來(lái)越大。噴井降水技術(shù)有效的降水,保障了基坑的質(zhì)量。

2.4明溝降水技術(shù)

明溝排水是基坑降水中最常見(jiàn)的一種,也是最受歡迎的一種,所謂明溝降水主要是指利用一些基坑周圍的溝渠進(jìn)行地下水的排放,達(dá)到一個(gè)降水的效果。這種排放地下水的方式是比較直接簡(jiǎn)單的,這種方法又被稱為表面排水法,這種降水技術(shù)一般主要是用于一些地下水比較少,且基坑比較淺,基坑邊緣不容易塌方,地下水位較低的情況,這種降水技術(shù)比較常見(jiàn),它因?yàn)槭┕ず?jiǎn)單和工程花費(fèi)比較少的優(yōu)點(diǎn),深受建筑工程的喜愛(ài)。在實(shí)際的施工中,要每隔三十米左右設(shè)置一個(gè)水井。如果基坑不是很大,也可以直接在基坑的四周設(shè)置一個(gè)水井。地下水通過(guò)溝渠排到水井里,然后再用水泵抽干,這樣就可以使地下水得到很好的排放。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,人們對(duì)房屋的需求量不斷增大。建筑行業(yè)走向輝煌。城市高樓林立。基坑的支護(hù)施工技術(shù)和降水技術(shù)作為建筑工程中兩種比較小的部分,卻地位至關(guān)重要,有時(shí)候,直接關(guān)系著整個(gè)工程的成功。然而,在實(shí)際的施工中,由于技術(shù)低下、意識(shí)不夠、以及資金困難等原因,基坑的支護(hù)施工和降水技術(shù)一直得不到重視,這其實(shí)是極度錯(cuò)誤的方法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李文.長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁在礫石富水地層基坑中的應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué),2013.

[2]劉順航.新疆喀什及阿克蘇地區(qū)中軟場(chǎng)地建筑基坑失穩(wěn)分析及治理方法的研究[D].新疆大學(xué),2013.

[3]楊永強(qiáng).復(fù)雜地質(zhì)條件下臨近鐵路既有線地鐵車站深基坑技術(shù)研究[D].西南交通大學(xué),2011.

篇4

關(guān)鍵詞:挖孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

人工挖孔樁施工方便、速度較快、不需要大型機(jī)械設(shè)備,挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強(qiáng),造價(jià)比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆機(jī)沖孔、回旋鉆機(jī)鉆孔、沉井基礎(chǔ)節(jié)省。從而在公路、民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。本文就挖孔樁在施工中的優(yōu)缺點(diǎn)及施工方法做簡(jiǎn)要論述:

一、人工挖孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)及適用條件

人工挖孔灌注樁是從旱地施工的墩臺(tái)基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的,在地質(zhì)條件允許的情況下,與鉆孔灌注樁相比,它有如下優(yōu)點(diǎn):

(1)樁基質(zhì)量易于保證

挖孔樁一般情況下無(wú)需灌注水下砼,消除了鉆孔與灌注水下砼的許多質(zhì)量隱患,同時(shí),因清孔徹底,樁底無(wú)淤泥,易于擴(kuò)大樁底孔徑,增加樁底面積,提高樁基承載力。

(2)施工進(jìn)度快

由于挖孔樁所需設(shè)備簡(jiǎn)單而易于獲得,制約挖孔樁施工進(jìn)度的客觀因素少,施工中可以多孔平行施工,可連續(xù)作業(yè),加快進(jìn)度。

(3)施工成本低

挖孔灌注樁的施工機(jī)械由簡(jiǎn)單的起重設(shè)備代替鉆機(jī),節(jié)省了許多鉆孔重型設(shè)備和原材料,其成孔造價(jià)比沖抓錐沖孔、沖擊錐沖孔、沖擊鉆機(jī)鉆孔、回旋鉆鉆孔和沉井基礎(chǔ)低30%一40%,大量節(jié)省成孔成本;同時(shí),由于挖孔樁質(zhì)量易于保證無(wú)需進(jìn)行超聲波檢測(cè),可以節(jié)約高昂的檢測(cè)費(fèi)用。

盡管人工挖孔灌注樁有以上優(yōu)點(diǎn),但也有它的適用條件,具體地講有以下幾個(gè)方面:(1)地下水位較低;(2)地質(zhì)條件良好,地層土體密實(shí);流砂淤泥層不太嚴(yán)重;(3)工期較緊,而缺乏鉆機(jī);(4)樁長(zhǎng)度較短而孔徑較大。

二、施工技術(shù)與質(zhì)量控制

1.施工準(zhǔn)備

(1)開(kāi)工前,要結(jié)合地質(zhì)資料,認(rèn)真分析水文地質(zhì)條件,尤其是地下水情況,以此分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題,并制定應(yīng)急措施,準(zhǔn)備充足的人力、材料和設(shè)備。

(2)平整場(chǎng)地,鏟除軟土層并壓實(shí),測(cè)量十字線準(zhǔn)確控制樁位,搭好孔口雨棚,安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)和照明設(shè)備,修整出碴道路。

2. 挖孔

(1)各孔開(kāi)挖順序應(yīng)視地層松緊,樁孔布置而定,地層緊密.地下水不大的孔位可同時(shí)開(kāi)挖以縮短工期。但滲水量較大的孔,應(yīng)超前開(kāi)挖,集中抽水,降低其它孔的水位。地下水較大者,宜對(duì)角開(kāi)挖,若樁孔為梅花式布置宜先挖中孔。

(2)挖孔時(shí)一般多班連續(xù)作業(yè),人工挖土、小型卷?yè)P(yáng)機(jī)升降吊斗垂直運(yùn)土,人力架子車孔外轉(zhuǎn)運(yùn)。成孔后應(yīng)立即澆筑砼,以防塌孔。

(3)挖掘時(shí),要有意識(shí)地將孔壁修成凹凸不平,以增加樁的摩擦力。

(4)開(kāi)挖時(shí)不得隨意擴(kuò)大工作面,不要擾動(dòng)周圍土層。

(5)挖掘深度每延伸2.0米要檢測(cè)一次孔徑和井中心平面位置,嚴(yán)防軸線偏移及超挖或欠挖。

3.護(hù)壁

(1)巖層較堅(jiān)硬密實(shí)土層,開(kāi)挖后短期不會(huì)塌孔者,可不護(hù)壁。

(2)支撐護(hù)壁要因土質(zhì)、滲水、工期、工地等條件因地制宜選擇孔壁支護(hù)類型。一般選用現(xiàn)澆砼支護(hù)型式。護(hù)壁砼一般不能做為樁身的一部分,若砼護(hù)壁作為樁身的一部分時(shí),只能用于樁身截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力的樁,砼標(biāo)號(hào)不低于樁身標(biāo)號(hào)。

(3)孔內(nèi)遇水滲入應(yīng)及時(shí)支撐孔壁,防止水在孔壁浸流造成塌孔。同時(shí)應(yīng)挖集水坑排水或用輕型井點(diǎn)降水。如果地下水涌水量不大,塌落不嚴(yán)重,可用擋土板支撐,同時(shí)用25mm圓鋼加固或鋼板套筒突擊成孔澆筑砼護(hù)壁。如果地下水涌水量大,砼護(hù)壁成為懸空狀態(tài),失去支撐,進(jìn)而產(chǎn)生斷裂、脫落,此時(shí)宜采取以下措施:

①頂層護(hù)壁用直徑20mm圓鋼加設(shè)2-4個(gè)吊耳,用鋼絲繩固定在地面木樁上。

②加密護(hù)壁豎向鋼筋,并讓鋼筋伸出20cm以上,與下一節(jié)護(hù)壁的豎向筋及箍筋連成整體,然后再澆筑成型。

③在已成型的護(hù)壁上,鉆孔至砂土薄壁層,以充填,滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中,以固結(jié)護(hù)壁土體,保護(hù)壁周泥砂不塌落,從而增強(qiáng)樁周摩擦力。

4.封底砼澆筑

(1)澆筑前,應(yīng)檢查孔底高程和孔徑是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并把孔底渣土清理干凈,同時(shí)把積水盡可能排干并探明地質(zhì)情況。

(2)為了減少地下水的積聚,任何一根挖孔樁封底時(shí)都要把鄰近孔位的積水同時(shí)抽出,以減少鄰孔的積水對(duì)工作孔的影響。

(3)孔深超過(guò)6.0m時(shí),還要注意防止砼離析,一般把攪拌好的砼裝在容量為1-2 m3左右堅(jiān)固的帆布袋內(nèi),并用繩子打成活扣,送到孔底時(shí)拉開(kāi)活扣,連續(xù)作業(yè)能迅速封好孔底,堵住孔底大部分甚至全部的地下水。

(4)如果地下水很多,而且挖孔較深,用以上幾種辦法封底都會(huì)造成砼用量太大,可在清理完孔底渣土后,讓水位繼續(xù)上升,或向井內(nèi)送水,等到孔中水位與孔外地下水位等高時(shí),用導(dǎo)管伸入孔底,向?qū)Ч軆?nèi)輸送早強(qiáng)砼,砼量超過(guò)原注水水面高度時(shí),再慢慢拔除導(dǎo)管。由于水壓力的作用,封底砼基本密實(shí),砼終凝后再抽水,水抽干后將表面砼松散部分清除,再繼續(xù)下一道工序。

5.鋼筋骨架的制作與安裝

根據(jù)施工條件,鋼筋骨架一般可在孔外制作完畢,用吊車吊入孔內(nèi)安裝,也可在孔內(nèi)綁扎安裝。為使鋼筋骨架正確牢固定位,除主筋上設(shè)置吊環(huán)和砼墊塊外,也可在孔壁上打入鋼釬,用鉛絲與主筋綁扎,使其牢固定位。

2.6灌注砼

在完成封底砼和鋼筋骨架制作安裝后,孔壁滲入的地下水上升速度較小時(shí),一般采用導(dǎo)管澆筑砼的方法,但應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1)砼坍落度。當(dāng)孔內(nèi)無(wú)鋼筋骨架時(shí)宜小于6.5cm;當(dāng)孔內(nèi)設(shè)置鋼筋骨架時(shí)宜為7—9cm。如用導(dǎo)管灌注砼,可在導(dǎo)管中自由墜落,導(dǎo)管應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔中心。

(2)灌注樁的砼要隨澆隨振,保證砼振搗密實(shí)。

(3)孔內(nèi)砼要一次澆筑完畢,避免出現(xiàn)施工縫。

(4)砼灌注至樁頂后,應(yīng)將離析的混合物及水泥漿等清除干凈。

三、安全施工措施

盡管人工挖孔灌注樁有很多優(yōu)點(diǎn),但挖孔樁井下作業(yè)條件差,環(huán)境惡劣,勞動(dòng)強(qiáng)度大,施工安全就顯的尤為重要。具體地講,安全工作應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:

(1)孔下作業(yè)不得超過(guò)2人,作業(yè)時(shí)應(yīng)戴安全帽、穿雨衣、雨褲及長(zhǎng)筒靴??紫伦鳂I(yè)人員和孔上人員要有聯(lián)絡(luò)信號(hào)。地面孔周圍不得擺放鐵錘等易墜落物品,每工作2小時(shí),進(jìn)行人員交換。

(2)井下人員應(yīng)注意觀察孔壁變化情況,如發(fā)現(xiàn)塌落或孔壁裂紋現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)采取支撐措施。如有險(xiǎn)情,及時(shí)發(fā)出信號(hào),并盡快采取有效措施。

(3)地面人員應(yīng)注意孔下發(fā)出的聯(lián)絡(luò)信號(hào),反應(yīng)要靈敏快捷;經(jīng)常檢查支架,滑輪繩索是否牢固;下吊時(shí)要扶牢,提上來(lái)的土要倒干凈,卸在孔口3.0m以外。

(4)施工中抽水、照明、通風(fēng)等電器設(shè)備應(yīng)一機(jī)一閘一漏電保護(hù)器,供電線路要用三蕊電纜,電線要架空。并時(shí)刻電線及漏電保護(hù)器完好。

(5)從孔中抽水時(shí)排水口應(yīng)距孔口5.0以上,并保證施工現(xiàn)場(chǎng)排水暢通。

(6)當(dāng)天挖孔,當(dāng)天澆筑護(hù)壁,若坍塌嚴(yán)重時(shí)應(yīng)邊挖邊支護(hù)。人離開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)要把孔口蓋好。設(shè)置明顯警戒標(biāo)志。

(7)由于土層中可能有腐殖物質(zhì)或腐殖物質(zhì)產(chǎn)生的氣體擴(kuò)散,因此要預(yù)防孔內(nèi)有害氣體。下孔前10分鐘把孔蓋打開(kāi),如有異常氣味,應(yīng)及時(shí)報(bào)告有關(guān)部門,排除后方可作業(yè)。

(8)挖孔6—8m深,每4個(gè)小時(shí)至少向孔內(nèi)通風(fēng)一次;超過(guò)10米,每2個(gè)小時(shí)至少通風(fēng)1次,如果感到呼吸不暢,要及時(shí)通風(fēng)。

四、結(jié)語(yǔ)

人工挖孔樁不僅在良好的地質(zhì)條件可以廣泛應(yīng)用,而且隨著施工技術(shù)的改進(jìn),在有地下水、流砂層和淤泥質(zhì)土質(zhì)中也得到了發(fā)展和應(yīng)用??陀^地說(shuō),人工挖孔樁在良好地質(zhì)條件的地基中運(yùn)用時(shí)更能發(fā)揮其優(yōu)越性。在做樁基施工時(shí),一定要重視地質(zhì)勘探資料,在地質(zhì)狀況不良的情況下,宜采用其它樁基型式進(jìn)行施工。

【參考文獻(xiàn)】:

篇5

關(guān)鍵詞地下水 修復(fù)技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào):P641.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、國(guó)內(nèi)地下水環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

1.1地下水資源分布和開(kāi)發(fā)利用狀況

我國(guó)地下水資源地域分布不均。據(jù)調(diào)查,全國(guó)地下水資源量多年平均為8218億立方米,其中,北方地區(qū)(占全國(guó)總面積的64%)地下水資源量2458億立方米,約占全國(guó)地下水資源量的30%;南方地區(qū)(占全國(guó)總面積的36%)地下水資源量5760億立方米,約占全國(guó)地下水資源量的70%。總體上,全國(guó)地下水資源量由東南向西北逐漸降低。

近幾十年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,地下水資源開(kāi)發(fā)利用量呈迅速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),由20世紀(jì)70年代的570億立方米/年,增長(zhǎng)到80年代的750億立方米/年,到2009年地下水開(kāi)采總量已達(dá)1098億立方米,占全國(guó)總供水量的 18%,三十年間增長(zhǎng)了近一倍。北方地區(qū)65%的生活用水、50%的工業(yè)用水和33%的農(nóng)業(yè)灌溉用水來(lái)自地下水。全國(guó)655個(gè)城市中,400多個(gè)以地下水為飲用水源,約占城市總數(shù)的61%。地下水資源的長(zhǎng)期過(guò)量開(kāi)采,導(dǎo)致全國(guó)部分區(qū)域地下水水位持續(xù)下降。2009年共監(jiān)測(cè)全國(guó)地下水降落漏斗240個(gè),其中淺層地下水降落漏斗115個(gè),深層地下水降落漏斗125個(gè)。華北平原東部深層承壓地下水水位降落漏斗面積達(dá)7萬(wàn)多平方公里,部分城市地下水水位累計(jì)下降達(dá)30-50米,局部地區(qū)累計(jì)水位下降超過(guò)100米。部分地區(qū)地下水超采嚴(yán)重,進(jìn)一步加大了水資源安全保障的壓力。

1.2地下水質(zhì)量分類與監(jiān)測(cè)

(1)地下水質(zhì)量分類

《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)---GB/T14848-93》依據(jù)我國(guó)地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo),并參照了生活飲用水、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)最高要求,將地下水質(zhì)量劃分為五類。

Ⅰ類 主要反映地下水化學(xué)組分的天然低背景含量。適用于各種用途。

Ⅱ類 主要反映地下水化學(xué)組分的天然背景含量。適用于各種用途。

Ⅲ類 以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。

Ⅳ類 以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外,適當(dāng)處理后可作生活飲用水。

Ⅴ類 不宜飲用,其他用水可根據(jù)使用目的選用。

(2)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)

各地區(qū)應(yīng)對(duì)地下水水質(zhì)進(jìn)行定期檢測(cè)。檢驗(yàn)方法,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5750《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》執(zhí)行。

各地地下水監(jiān)測(cè)部門,應(yīng)在不同質(zhì)量類別的地下水域設(shè)立監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)頻率不得少于每年二次(豐、枯水期)。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為:pH、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、揮發(fā)性酚類、氰化物、砷、汞、鉻(六價(jià))、總硬度、鉛、氟、鎘、鐵、錳、溶解性總固體、高錳酸鹽指數(shù)、硫酸鹽、氯化物、大腸菌群,以及反映本地區(qū)主要水質(zhì)問(wèn)題的其它項(xiàng)目。

1.3地下水環(huán)境質(zhì)量狀況

根據(jù) 2000-2002年國(guó)土資源部“新一輪全國(guó)地下水資源評(píng)價(jià)”成果,全國(guó)地下水環(huán)境質(zhì)量“南方優(yōu)于北方,山區(qū)優(yōu)于平原,深層優(yōu)于淺層”。按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-93)進(jìn)行評(píng)價(jià),全國(guó)地下水資源符合Ⅰ類-Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占63%,符合Ⅳ類-Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占37%。南方大部分地區(qū)水質(zhì)較好,符合Ⅰ類-Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的面積占地下水分布面積的 90%以上,但部分平原地區(qū)的淺層地下水污染嚴(yán)重,水質(zhì)較差。北方地區(qū)的丘陵山區(qū)及山前平原地區(qū)水質(zhì)較好,中部平原區(qū)水質(zhì)較差,濱海地區(qū)水質(zhì)最差。根據(jù)對(duì)京津冀、長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、淮河流域平原區(qū)等地區(qū)地下水有機(jī)污染調(diào)查,主要城市及近郊地區(qū)地下水中普遍檢測(cè)出有毒微量有機(jī)污染指標(biāo)。2009年,經(jīng)對(duì)北京、遼寧、吉林、上海、江蘇、海南、寧夏和廣東等8個(gè)省(區(qū)、市)641 眼井的水質(zhì)分析,水質(zhì)Ⅰ類-Ⅱ類的占總數(shù) 2.3%,水質(zhì)Ⅲ類的占23.9%,水質(zhì)Ⅳ類-Ⅴ類的占73.8%,主要污染指標(biāo)是總硬度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、鐵和錳等。2009年,全國(guó)202個(gè)城市的地下水水質(zhì)以良好-較差為主,深層地下水質(zhì)量普遍優(yōu)于淺層地下水,開(kāi)采程度低的地區(qū)優(yōu)于開(kāi)采程度高的地區(qū)。根據(jù)《全國(guó)城市飲用水安全保障規(guī)劃(2006-2020年)》數(shù)據(jù),全國(guó)近20%的城市集中式地下水水源水質(zhì)劣于Ⅲ類。部分城市飲用水水源水質(zhì)超標(biāo)因子除常規(guī)化學(xué)指標(biāo)外,甚至出現(xiàn)了致癌、致畸、致突變污染指標(biāo)。

1.4地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)

據(jù)近十幾年地下水水質(zhì)變化情況的不完全統(tǒng)計(jì)分析,初步判斷我國(guó)地下水污染的趨勢(shì)為:由點(diǎn)狀、條帶狀向面上擴(kuò)散,由淺層向深層滲透,由城市向周邊蔓延。南方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)以保持相對(duì)穩(wěn)定為主,地下水污染主要發(fā)生在城市及其周邊地區(qū)。北方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)以下降為主,其中,華北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步惡化;西北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定,局部有所惡化,特別是大中城市及其周邊地區(qū)、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)地下水污染不斷加重;東北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量以下降為主,大中城市及其周邊和農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)污染有所加重,地下水污染從城市向周圍蔓延。

二、地下水污染防治法規(guī)及規(guī)劃

2.1國(guó)內(nèi)外地下水保護(hù)法規(guī)

(1)國(guó)內(nèi)地下水保護(hù)法規(guī)

目前, 我國(guó)并沒(méi)有地下水保護(hù)的專門法律,有關(guān)地下水資源保護(hù)的相關(guān)法律制度主要在《中華人民共和國(guó)水污染防治法》、《水污染防治法實(shí)施細(xì)則》、《中華人民共和國(guó)水法》等中有著不同程度的規(guī)定?!度∷S可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》規(guī)定了對(duì)地下水開(kāi)采實(shí)施總量控制同時(shí)通過(guò)水資源費(fèi)征收機(jī)制控制地下水的開(kāi)采;《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》專章規(guī)定了生活飲用水地下水源保護(hù)區(qū)的劃分和防護(hù)。此外, 一些關(guān)于保護(hù)地下水的地方性立法, 如《河北省取水許可制度管理辦法》、《北京市城市自來(lái)水廠地下水源保護(hù)管理辦法》、《關(guān)于在蘇錫常地區(qū)限期禁止開(kāi)采地下水的決定》等。

(2)國(guó)外地下水保護(hù)法規(guī)

英國(guó)地下水資源保護(hù)的主要法律法規(guī), 如下:

2.2我國(guó)地下水污染防治規(guī)劃

(1)規(guī)劃目標(biāo)

到2015年,基本掌握地下水污染狀況,全面啟動(dòng)地下水污染修復(fù)試點(diǎn),逐步整治影響地下水環(huán)境安全的土壤,初步控制地下水污染源,全面建立地下水環(huán)境監(jiān)管體系,城鎮(zhèn)集中式地下水飲用水水源水質(zhì)狀況有所改善,初步遏制地下水水質(zhì)惡化趨勢(shì)。

到2020年,全面監(jiān)控典型地下水污染源,有效控制影響地下水環(huán)境安全的土壤,科學(xué)開(kāi)展地下水修復(fù)工作,重要地下水飲用水水源水質(zhì)安全得到基本保障,地下水環(huán)境監(jiān)管能力全面提升,重點(diǎn)地區(qū)地下水水質(zhì)明顯改善,地下水污染風(fēng)險(xiǎn)得到有效防范,建成地下水污染防治體系。

(2)主要任務(wù)

開(kāi)展地下水污染狀況調(diào)查

保障地下水飲用水水源環(huán)境安全

嚴(yán)格控制影響地下水的城鎮(zhèn)污染

強(qiáng)化重點(diǎn)工業(yè)地下水污染防治

分類控制農(nóng)業(yè)面源對(duì)地下水污染

加強(qiáng)土壤對(duì)地下水污染的防控

有計(jì)劃開(kāi)展地下水污染修復(fù)

建立健全地下水環(huán)境監(jiān)管體系

三、地下水修復(fù)技術(shù)

根據(jù)其主要工作原理地下水修復(fù)技術(shù)可大致歸并為4類,即物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)和復(fù)合技術(shù)。物理技術(shù)包括水動(dòng)力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動(dòng)收集法等;化學(xué)技術(shù)包括有機(jī)粘土法和電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù);生物修復(fù)的方法有包氣帶生物曝氣、循環(huán)生物修復(fù)、生物注射法、地下水曝氣修復(fù)、抽提地下水系統(tǒng)和回注系統(tǒng)相結(jié)合法、生物反應(yīng)器法等;復(fù)合法修復(fù)技術(shù)兼有以上2種或多種技術(shù)屬性,例如抽出處理法同時(shí)使用了物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù),綜合各種技術(shù)優(yōu)點(diǎn),在修復(fù)地下水時(shí)更加有效。

3.1物理修復(fù)法

物理法修復(fù)技術(shù)是以物理規(guī)律起主導(dǎo)作用的技術(shù),主要包括以下幾種方法:水動(dòng)力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動(dòng)收集法、水力破裂處理法等。其中屏蔽法、被動(dòng)收集法多數(shù)應(yīng)用在地下水污染物治理初期,作為一種臨時(shí)控制方法。

水動(dòng)力控制法

其原理是建立井群控制系統(tǒng),通過(guò)人工抽取地下水或向含水層內(nèi)注水的方式,改變地下水原來(lái)的水力梯度,進(jìn)而將受污染的地下水體與未受污染的清潔水體隔開(kāi)。井群的布置可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w水文地質(zhì)條件確定。因此,又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井,通過(guò)注水井向含水層注入清水,使得在該注水井處形成一個(gè)地下分水嶺,從而阻止上游清潔水體向下補(bǔ)給已被污染水體;同時(shí),在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在下游形成一個(gè)分水嶺以阻止污染羽向下游擴(kuò)散,同時(shí)在上游布置一排抽水井,將初期抽出的清潔水送到下游注入,最后將抽出的污染水體進(jìn)行處理。

流線控制法

流線控制法沒(méi)有一個(gè)抽水廊道、一個(gè)抽油廊道(沒(méi)在污染范圍的中心位置)、兩個(gè)注水廊道分布在抽油廊道兩側(cè)。首先從土面的抽水廊道中抽取地下水,然后把抽出的地下水注入相鄰的注水廊道內(nèi),以確保最大限度地保持水力梯度。同時(shí)在抽油廊道中抽取污染物質(zhì),但要注意抽油速度不能高,要略大于抽水速度。

屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各種物理屏障,將受污染水體圈閉起來(lái),以防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來(lái)。

被動(dòng)收集法

被動(dòng)收集法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來(lái),或?qū)⑺惺芪廴镜牡叵滤占饋?lái)以便處理的一種方法。

3.2化學(xué)法修復(fù)技術(shù)

有機(jī)粘土法

這是一種新發(fā)展起來(lái)的處理污染地下水的化學(xué)方法,有機(jī)粘土可以擴(kuò)大土壤和含水層的吸附容量,從而加強(qiáng)原位生物降解,因此可以利用有機(jī)粘土有效去除有毒化合物。利用土壤和蓄水層物質(zhì)中含有的粘土,注入季銨鹽陽(yáng)離子表面活性劑,使其形成有機(jī)粘土礦物,用來(lái)截住和固定有機(jī)污染物,防止地下水進(jìn)一步污染,并配合生物降解等手段,永久地消除地下水污染。

電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)

電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)是利用土壤、地下水和污染電動(dòng)力學(xué)性質(zhì)對(duì)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)的新技術(shù),它的基本原理是將電極插入受污染的地下水及土壤區(qū)域,通直流電后,在此區(qū)域形成電場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下水中的離子和顆粒物質(zhì)沿電力場(chǎng)方向定向移動(dòng),遷移至設(shè)定的處理區(qū)進(jìn)行集中處理;同時(shí)在電極表面發(fā)生電解反應(yīng),陽(yáng)極電解產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,陰極電解產(chǎn)生氫離子和氧氣。近年來(lái)電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)開(kāi)始用以去除地下水中的有機(jī)污染物,這種方法用于去除吸附性較強(qiáng)的有機(jī)物效果也比較好。電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)非常適合作為一項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)技術(shù),安裝和操作容易,既可用于飽和土壤水層,也可用于含氣層土壤,不受深度限制,不破壞現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)環(huán)境。

加藥法

通過(guò)井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機(jī)物或使無(wú)機(jī)化合物形成沉淀等。

滲透性處理床

滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層,一般用于填埋滲濾液的無(wú)害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì),受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。常用的填充介質(zhì)有:a.灰?guī)r,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,用以去除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離子交換樹(shù)脂,用以去除溶解態(tài)重金屬等。

沖洗法

對(duì)于有機(jī)烴類污染,可用空氣沖洗,即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,空氣在上升過(guò)程中,污染物中的揮發(fā)性組分會(huì)隨空氣一起溢出,再用集氣系統(tǒng)將氣體進(jìn)行收集處理;也可采用蒸汽沖洗,蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出,還可以使有機(jī)物熱解;另外,用酒精沖洗亦可。在理論上,只要整個(gè)受污染區(qū)域都被沖洗過(guò),則所有的烴類污染物都會(huì)被去除。

3.3生物法修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的生物(植物、微生物和原生動(dòng)物)在可調(diào)控環(huán)境條件下將有毒污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)的處理技術(shù)。微生物修復(fù)利用土著的、引入的微生物及其代謝過(guò)程,或其產(chǎn)物進(jìn)行的消除或富集有毒物的生物學(xué)過(guò)程。

生物修復(fù)的方法有包氣帶生物曝氣、循環(huán)生物修復(fù)、空氣注射法、地下水曝氣修復(fù)、抽提地下水系統(tǒng)和回注系統(tǒng)相結(jié)合法、生物反應(yīng)器法等。由于深埋于地下,地下水生物修復(fù)技術(shù)的實(shí)施一般應(yīng)結(jié)合污染的具體情況,采取不同的方法。

循環(huán)生物修復(fù)

對(duì)于受污染的地下水,可以向地下水層鉆井注入空氣,提供氧氣,同時(shí)利用回收井,抽取地下水,進(jìn)行循環(huán),通過(guò)滲透,提供微生物需要的各種營(yíng)養(yǎng)。從水井抽提地下水,還可以控制污染帶的遷移。

地下水曝氣修復(fù)

對(duì)于飽和帶或者地下水,將壓縮氣體注入地下水飽和區(qū),由于密度差等原因,空氣會(huì)穿透地下水飽和區(qū)上升到非飽和區(qū)中,在上升過(guò)程中可使揮發(fā)性污染物進(jìn)入壓縮空氣并被壓縮空氣帶到非飽和區(qū)排出。

空氣注射法

它主要是將加壓后的空氣注射到污染地下水的下部,氣流加速地下水和土壤中有機(jī)物的揮發(fā)和降解,這種方法主要是抽提、通氣并用,并通過(guò)增加及延長(zhǎng)停留時(shí)問(wèn)促進(jìn)生物降解,提高修復(fù)效率。

植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)是利用天然植物生長(zhǎng)代謝原理吸收和降解水或土壤中的污染物,因其具有成本低、不破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)、適于大范圍修復(fù)等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于土壤及地下水中的有機(jī)物、重金屬、微量元素的降解。由于特定的超累積植物生長(zhǎng)速度慢,受到氣候、土壤等環(huán)境條件限制,很難得到廣泛應(yīng)用、目前大量研究集中在基因轉(zhuǎn)移技術(shù)與植物修復(fù)的結(jié)合與應(yīng)用以及植物修復(fù)的影響因素和植物修復(fù)的機(jī)理上。影響植物修復(fù)的因素主要有環(huán)境因素、污染物濃度、性質(zhì)和根系分布等。

3.4復(fù)合法修復(fù)技術(shù)

復(fù)合法修復(fù)技術(shù)是兼有以上兩種或多種技術(shù)屬性的污染處理技術(shù),其關(guān)鍵技術(shù)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法中的兩種或全部。

(1)抽出處理修復(fù)技術(shù)

在處理抽出水時(shí)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法,是最常規(guī)的污染地下水治理方法。該方法根據(jù)多數(shù)有機(jī)物由于密度小而浮于地下水面附近,參照地下水被污染的大致范圍,通過(guò)抽取含水層中地下水面附近的地下水,把水中的有機(jī)污染物質(zhì)帶回地表,然后用地表污水處理技術(shù)處理抽取出的被污染的地下水,為了防止由于大量抽取地下水而導(dǎo)致地面沉降,或海(成)水入侵,還要把處理后的水注入地下水中,同時(shí)可以加速地下水的循環(huán)流動(dòng),從而縮短地下水的修復(fù)時(shí)間。

(2)滲透性反應(yīng)屏修復(fù)技術(shù)

PRB(permeable reactive wall technology,可滲透反應(yīng)墻技術(shù))是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種地下水污染的原位修復(fù)技術(shù),它正在逐步取代運(yùn)行成本高昂的抽出-處理(P/T)技術(shù),成為地下水修復(fù)技術(shù)發(fā)展的新方向。目前在歐美已進(jìn)行了大量的工程及試驗(yàn)研究,已開(kāi)始商業(yè)化應(yīng)用,并逐步取代運(yùn)行成本高昂的抽出處理技術(shù),成為目前地下水修復(fù)技術(shù)最重要的發(fā)展方向之一。

從廣義上來(lái)講,PRB是一種在原位對(duì)污染的羽狀體進(jìn)行攔截、阻斷和補(bǔ)救的污染處理技術(shù)。它將特定反應(yīng)介質(zhì)安裝在地面以下,通過(guò)生物或非生物作用將其中的污染物轉(zhuǎn)化為環(huán)境可接受的形式,但不破壞地下水流動(dòng)性和改變地下水的水文地質(zhì)??蓾B透反應(yīng)墻如圖1所示。

圖1 可滲透反應(yīng)墻示意圖

PRB主要由透水的反應(yīng)介質(zhì)組成。通常置于地下水污染羽狀體的下游。與地下水流相垂直。污染物去除機(jī)理包括生物和非生物兩種.污染地下水在自身水力梯度作用下通過(guò)PRB時(shí),產(chǎn)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應(yīng),使水中污染物能夠得以去除,在PRB下游流出處理后的凈化水。它要求捕捉污染羽狀體的污染物的“走向”,即把可滲透反應(yīng)墻安裝在含有此污染物羽狀體地下水走向的下游地帶含水層,從而使污染物順利進(jìn)入可滲透反應(yīng)墻裝置與反應(yīng)材料進(jìn)行有效接觸,使其污染物能轉(zhuǎn)化為環(huán)境可接受的另一種形式,實(shí)現(xiàn)使污染物濃度達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。此法可去除地下水溶解的有機(jī)物、金屬、放射性物質(zhì)及其他的污染物質(zhì)。

(2)注氣-土壤氣相抽提(AS-SVE)技術(shù)

注氣-土壤氣相抽提技術(shù)室空氣擾動(dòng)技術(shù)及土壤氣相抽提技術(shù)的結(jié)合,空氣擾動(dòng)技術(shù)(或稱空氣注入技術(shù),air sparging,AS),其作用介質(zhì)是飽和區(qū)土壤,通過(guò)將空氣或氧氣注入到受污染的含水層中,被注入的空氣在土體縫隙中發(fā)生水平或垂直移動(dòng),使污染物與土壤發(fā)生剝離反應(yīng),從而通過(guò)揮發(fā)作用清除掉土壤中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物。注入的空氣會(huì)將污染物擴(kuò)散到非飽和區(qū),因此常結(jié)合土壤氣相抽提技術(shù)(soil vapor extraction,SVE)去除包氣帶中的氣相污染物。土壤氣相抽提技術(shù)是通過(guò)特制的抽提井,利用抽真空產(chǎn)生的動(dòng)力迫使土壤氣體發(fā)生流動(dòng),從而將土壤中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物驅(qū)出,達(dá)到清除土壤氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物的目的。對(duì)于以揮發(fā)性有機(jī)物為主要污染物的場(chǎng)地,SVE是應(yīng)用最為廣泛的工程修復(fù)技術(shù),可進(jìn)行原位或異位處理。

目前, 發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將其與相關(guān)的修復(fù)技術(shù)結(jié)合起來(lái), 形成了互補(bǔ)的增強(qiáng)技術(shù)。國(guó)內(nèi)研究起步較晚, 實(shí)驗(yàn)室土柱通風(fēng)實(shí)驗(yàn)的研究目前已做了不少工作, 但對(duì)場(chǎng)址調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)性測(cè)試、中試研究工作做的不夠。

(3)各復(fù)合修復(fù)法的優(yōu)缺點(diǎn)

四、地下水修復(fù)工程典型案例

4.1國(guó)外地下水修復(fù)工程實(shí)例

(1) Regenesis公司工程實(shí)例

加利福尼亞洲的一個(gè)名為Regenesis的基礎(chǔ)公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產(chǎn)品,其降解速度遠(yuǎn)大于固有衰減。其中最有名的產(chǎn)品是氧釋放化合物(ORC)和氫釋放化合物(HRC),它們能有效地促進(jìn)燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減。在世界范圍內(nèi)已有9000多個(gè)項(xiàng)目正在使用這兩種產(chǎn)品。

Regenesis公司產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于,通過(guò)使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鉆機(jī)和設(shè)備可進(jìn)行場(chǎng)地修復(fù)。可通過(guò)使用不同的技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地修復(fù),如直接推進(jìn)注入和鉆孔回填。其它方法包括坑道和過(guò)濾保護(hù)套應(yīng)用,最普遍的使用方法是直接注入。這種應(yīng)用過(guò)程包括用中空鉆桿把液態(tài)ORC和HRC化合物直接泵入處理區(qū)。該方法簡(jiǎn)單、快捷、有應(yīng)用價(jià)值并可在多個(gè)位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應(yīng)用于更難達(dá)到的位置,包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區(qū)。在這些位置常需要特殊的設(shè)備,如定向鉆進(jìn)鉆機(jī)和在有效位置使用雙層封隔器。實(shí)際上,在水平/定向鉆進(jìn)應(yīng)用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。

在美國(guó)華盛頓第四平原服務(wù)站,由于其地下石油儲(chǔ)蓄罐泄漏而產(chǎn)生了大量BTEX化學(xué)物質(zhì),包括易揮發(fā)的單芳香碳?xì)浠衔?、甲苯、苯乙烷和二甲苯,通常在汽油和其它石油產(chǎn)品中可發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)。地下含水層主要由沙子和礫石組成,這表明在這些污染物中進(jìn)行的自然生物降解速度會(huì)很慢,通過(guò)提供額外的氧可加速自然生物降解過(guò)程。最高管理者決定使用ORC化合物來(lái)增強(qiáng)生物降解速度,因?yàn)镺RC化合物在6個(gè)月內(nèi)預(yù)期的降解了含水層中超過(guò)50%的污染物。在此修復(fù)過(guò)程中通過(guò)15個(gè)土壤鉆孔用ORC化合物對(duì)污染羽進(jìn)行降解。每個(gè)鉆孔被回填60磅的ORC漿液,150天后整個(gè)BTEX污染羽被降解58%。使用ORC化合物的成本為4萬(wàn)美元,而使用常規(guī)的泵抽-處理系統(tǒng)需要約25萬(wàn)美元。

在美國(guó)加利福尼亞洲Hollister的一個(gè)軍工廠,其地下含水層受到多種化合物的污染。其中主要污染物為高氯酸鹽-火箭推進(jìn)劑的主要成分,從健康角度來(lái)看它能損壞甲狀腺功能;六價(jià)鉻(鉻-6),它是一種人們公認(rèn)的致癌物;冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷,它是一種能損耗大氣臭氧層的環(huán)境污染物。其含水層主要由粉砂組成,地下水以每天約0.07英尺的速度向西北方向流動(dòng)。在探索研究中通過(guò)25個(gè)注入點(diǎn)把600磅的HRC化合物注入污染區(qū)。取樣網(wǎng)覆蓋面積約為1200平方英尺。對(duì)其監(jiān)測(cè)79天后發(fā)現(xiàn)高氯化物濃度被減弱88%,而六價(jià)鉻幾乎被完全降解。

一個(gè)由俄勒岡州環(huán)境質(zhì)檢部門管理的清潔區(qū),其地下水中PCE濃度達(dá)到10萬(wàn)微克/每升,這表明在該地區(qū)存在DNAPLs殘留物,在該位置通過(guò)5個(gè)定向注入點(diǎn)把700磅的HRC-X注入地面,通過(guò)水井JEMW-4來(lái)監(jiān)測(cè)HRC-X化合物的影響效果,結(jié)果清楚地表明HRC-X化合物促進(jìn)了PCE的降解速度和原位吸附。使用HRC-X化合物處理DNPALs殘留物的總費(fèi)用為2萬(wàn)美元,通過(guò)使用直接注入技術(shù)把HRC-X化合物注入含水層。無(wú)需昂貴的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、相關(guān)工作和維修與保養(yǎng)費(fèi)用。目前,在英國(guó)和一些歐洲國(guó)家已有很多項(xiàng)目正在使用Regenesis公司的產(chǎn)品,它能有效地促進(jìn)或加速自然衰減過(guò)程。當(dāng)使用正確時(shí)能有效地加速降解速度。

(2)Orica公司澳大利亞 Botany地下水處理項(xiàng)目

Orica公司采用抽出處理修復(fù)技術(shù)建立地下水污水處理廠對(duì)地下水進(jìn)行處理,利用空氣吹脫法去除氯代烴類,并用熱氧化技術(shù)處理尾氣;吹脫后的污水采用常規(guī)污水處理法進(jìn)行處理,部分出水采用反滲透技術(shù)對(duì)出水進(jìn)行回用。該項(xiàng)目建設(shè)期兩年,總花費(fèi)1.67億美元,每天處理水量為6000m3。該項(xiàng)目于2007年正式運(yùn)營(yíng),其基本流程見(jiàn)下圖:

該處理工藝的核心——地下水污水處理廠平面布置圖如下圖所示:

其工藝流程圖如下:

4.2國(guó)內(nèi)地下水修復(fù)工程實(shí)例

(1)?;瘡S地塊污染場(chǎng)地土壤及地下水修復(fù)工程項(xiàng)目

項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于常州市天寧區(qū)南部中吳大道以南,和平中路以東,大通河以北,龍游河以西,投資總額1億元人民幣,項(xiàng)目總占地面積100公頃,其中需要修復(fù)的兩個(gè)區(qū)域是原常化廠廠區(qū)和原實(shí)驗(yàn)工廠廠區(qū),共需修復(fù)土壤面積24600平方米,污染土壤總量13.7萬(wàn)噸,需修復(fù)地下水面積71300平方米,共需抽取污染地下水總量為62萬(wàn)立方米。

該項(xiàng)目2009年至2010年上半年開(kāi)始實(shí)地調(diào)研,對(duì)土地進(jìn)行分區(qū)布點(diǎn),提取土壤和地下水樣本,摸清土地污染程度和范圍。在完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)后,制定出相應(yīng)的治理方案。2010年9月正式啟動(dòng)?;瘡S污染場(chǎng)地土壤及地下水修復(fù)工程,工程實(shí)施過(guò)程中首先掘地2-6米,把污染區(qū)約33萬(wàn)噸的土壤全部移走后,重新以優(yōu)質(zhì)的新土填充。其次,抽出60萬(wàn)立方地下水,進(jìn)行深度處理后,再回灌地下,確保不影響地質(zhì)結(jié)構(gòu),2012年底修復(fù)工程結(jié)束。

(2)廣華新城地下水污染治理工程項(xiàng)目

2012年8月6日,五建承建的國(guó)家首例地下水污染治理工程——中央國(guó)家機(jī)關(guān)公務(wù)員住宅建設(shè)服務(wù)中心廣華新城地下水污染治理工程項(xiàng)目開(kāi)工。此次地下水污染治理項(xiàng)目是我國(guó)嘗試性大面積地下水污染治理的先河,工程施工工期為730天,目前尚未完工。

五、地下水與地表水的聯(lián)合運(yùn)用

5.1水資源的聯(lián)合運(yùn)用

為促進(jìn)一個(gè)流域、地區(qū)或灌區(qū)的水資源供需平衡,對(duì)地表水和地下水進(jìn)行合理的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)利用和管理。在農(nóng)田灌溉中,聯(lián)合運(yùn)用的主要形式是井渠結(jié)合。有些地區(qū)興建了大規(guī)模的引水、調(diào)水工程,與原有的井灌區(qū)聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng);而在一些大型自流灌區(qū),由于地表水資源不足,又在灌區(qū)進(jìn)行機(jī)井建設(shè)。美國(guó)加利福尼亞州的中央河谷、巴基斯坦的印度河平原、印度的恒河平原和中國(guó)的黃淮海平原,都是大面積地表水和地下水聯(lián)合運(yùn)用的地區(qū)。

水資源聯(lián)合運(yùn)用的優(yōu)點(diǎn)

①調(diào)蓄地表徑流。利用含水層的蓄水功能,蓄存豐水時(shí)期的多余地表水量,供枯水時(shí)期使用。

②改善地下水質(zhì)。調(diào)蓄地表徑流水量,對(duì)含鹽量較高的地下水可以起到稀釋作用。巴基斯坦和以色列的一些灌區(qū),曾采用這樣的方法減少地下水的含鹽量。中國(guó)黃淮海平原的黑龍港地區(qū),對(duì)淺層礦化地下水也進(jìn)行過(guò)"抽咸換淡"。在荷蘭,還把夏天溫度較高的水回灌地下,到冬天抽出灌溉對(duì)水溫要求較高的溫室花卉和蔬菜。

③調(diào)控地下水位。大型水庫(kù)和灌區(qū)的興建,增加了對(duì)地下水的補(bǔ)給,引起地下水位升高,導(dǎo)致灌溉土地漬澇和次生鹽堿化。在這些地區(qū),開(kāi)采利用地下水可降低地下水位,配合地面排水,進(jìn)行旱、澇、鹽堿綜合治理;但地下水超量開(kāi)采會(huì)引起地下水位下降,使水井建設(shè)費(fèi)用和抽水費(fèi)用增加。長(zhǎng)期超采會(huì)形成大面積地下水位降落漏斗,招致地面沉陷和濱海地區(qū)海水入侵等危害。在這種情況下可引進(jìn)地表水,以減少地下水開(kāi)采量,并對(duì)地下水進(jìn)行回灌,以調(diào)控地下水位。

5.2水污染物總量聯(lián)合控制

流域水污染物總量控制作為水資源保護(hù)管理的重要途徑,正逐漸受到廣泛重視。地表水與地下水作為水資源系統(tǒng)的重要組成部分,兩者之間相互轉(zhuǎn)化,密切聯(lián)系,即要實(shí)現(xiàn)地表水與地下水污染防治的密切結(jié)合,做到統(tǒng)籌規(guī)劃,統(tǒng)一評(píng)價(jià),整體保護(hù)。開(kāi)展地表水與地下水污染物總量聯(lián)合控制應(yīng)用研究,對(duì)從整體上保護(hù)流域水資源和水環(huán)境具有重要意義。

廣東省環(huán)境科學(xué)研究院以鄭州市為研究對(duì)象,從地表水與地下水聯(lián)合水功能區(qū)劃分、環(huán)境容量核算、污染物總量聯(lián)合控制、水污染防治對(duì)策與措施4個(gè)方面入手,把地表水系統(tǒng)與地下水系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)開(kāi)展水污染物總量控制研究。研究認(rèn)為:地表水與地下水作為水資源系統(tǒng)的重要組成部分,兩者之間相互轉(zhuǎn)化,密切聯(lián)系,需要統(tǒng)一管理和保護(hù),為保障鄭州市水污染物總量控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),須采取工程與非工程措施進(jìn)行有效控制。

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篇6

【關(guān)鍵詞】井渠結(jié)合灌溉;節(jié)水農(nóng)業(yè)

新疆深居亞歐大陸腹地,遠(yuǎn)離海洋,深居內(nèi)陸,深居地球上據(jù)海洋最遠(yuǎn)的一塊土地。四周有高山阻隔,海洋濕氣不易進(jìn)入,形成明顯的溫帶大陸性氣候。氣溫變化大,日照時(shí)間長(zhǎng)(年日照時(shí)間達(dá)2500-3500h),降水少,空氣干燥。降水稀少且時(shí)空分布不均,植被稀疏,生物生長(zhǎng)量低下。境內(nèi)有40%的土地是不毛之地,42%有荒漠植被覆蓋的土地上,但覆蓋率也很低,北疆地區(qū)為5%-10%南疆地區(qū)僅為5%左右。新疆由于特殊的地理?xiàng)l件,干旱少雨,而木壘縣更是受自然條件的限制,屬于典型的貧水縣。水利一直是本地經(jīng)濟(jì),社會(huì)發(fā)展的生命線。特別是長(zhǎng)期手干旱的困擾,加快發(fā)展井渠結(jié)合灌溉,將為開(kāi)源節(jié)流,保證農(nóng)業(yè)灌溉開(kāi)辟一條新的途徑。

一、 發(fā)展井渠結(jié)合灌溉的必要性

木壘縣地下水提取量逐年減少,縣委也做出明確指示,近幾年不準(zhǔn)開(kāi)采一眼新井,對(duì)水資源實(shí)行全縣流域統(tǒng)一管理,統(tǒng)一調(diào)度后,龍王廟水庫(kù)水按定額進(jìn)行分配后,照壁山灌區(qū)僅占7?4%,而全鄉(xiāng)每年的需水量一般在600萬(wàn)m?。照壁山灌區(qū)主產(chǎn)小麥、玉米,每年少則需澆灌5次水,而處于城關(guān)區(qū)主要作物是蔬菜,每年需澆灌7輪水,用水量特別緊張。雖然陸續(xù)開(kāi)始為節(jié)水做出不懈努力,建設(shè)了北閘萬(wàn)畝噴灌,咬牙溝微灌,但是也隨著灌區(qū)面積不斷擴(kuò)大,新增了7600畝的奇木公路林帶和6000畝的咬牙溝微灌,按供水量無(wú)法滿足灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉要求,更談不上農(nóng)作物的適時(shí)灌溉。

由于照壁山灌區(qū)水資源來(lái)源于龍王廟水庫(kù)水,一座中型水庫(kù),庫(kù)容不過(guò)1000萬(wàn)m?,山里來(lái)水大,水庫(kù)容不下,為了水庫(kù)的安全,不分時(shí)間還得盡快泄水,不能合理供給,澇的時(shí)候澇,旱的時(shí)候極其干旱,造成水資源的很大浪費(fèi)。因此合理利用地下水,發(fā)展井渠結(jié)合灌溉能解決水量問(wèn)題是很必要的。

二、 發(fā)展井渠結(jié)合灌溉的優(yōu)勢(shì)

(1)井渠結(jié)合灌溉具有開(kāi)源與節(jié)流的雙重作用

通過(guò)井水除可以利用灌區(qū)降水和側(cè)向徑流對(duì)地下水的天然補(bǔ)給外,更重要的是將渠道滲漏和田間灌溉入滲補(bǔ)給的地下水,作為灌區(qū)新的水源,減少自流河或干渠的引水量,達(dá)到潔身地表水資源的目的。

(2)以地下含水層作為地下水庫(kù),對(duì)入滲的地表水進(jìn)行調(diào)蓄,供河流來(lái)水的季節(jié)或作物需水高峰時(shí)期灌溉之用。在灌區(qū)規(guī)模較大的情況下,各干渠的水量輸送和調(diào)配在時(shí)間上有很大差異,且局部地區(qū)種植作物不同需水在是數(shù)量和時(shí)間上的要求也不相同,利用水井提取地下水可靈活地適應(yīng)作物的灌溉要求,克服灌溉統(tǒng)一取水在時(shí)間上不夠及時(shí)的缺點(diǎn),達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)定的目的。如城關(guān)村種植的事蔬菜,與小麥等作物需水周期不一,故配合井水灌溉避免了蔬菜需水時(shí)而灌溉不能及時(shí)配水的缺點(diǎn)。

(1) 實(shí)行井渠結(jié)合灌溉可以顯著提高灌溉水有效利用率

在不考慮生態(tài)用水要求,單純從重復(fù)利用灌溉損失水量的角度分析時(shí),可以看到井渠結(jié)合對(duì)提高水的利用率是有非常顯著的作用。

例如:某灌區(qū)有總干渠、干渠、分干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠和毛渠7級(jí)渠道,有效利用率分別是0.93,0.786,0.827,0.824,0.824,0.850,0.861,若田間水有效利用系數(shù)取0.85,則現(xiàn)狀條件下灌溉水的有效利用系數(shù)為0.255.若各級(jí)渠道均采用防滲措施,有效系數(shù)分別達(dá)到0.95,田間水有效利用系數(shù)仍取0.85,則灌溉水有效利用系數(shù)為0.593,系數(shù)防滲可提高水的利用系數(shù)0.338=0.593-0.255;若灌溉水損失量的80%滲入地下水補(bǔ)給地下水,則補(bǔ)給地下水的水量達(dá)到此地區(qū)總引水量的59.6%,扣除10%的淋鹽需水量,則可開(kāi)采的地下水仍有灌區(qū)總引水量的49.6%,由于這部分占總引水量49.6%的水得到重復(fù)使用,因而在實(shí)際井渠結(jié)合灌溉的地區(qū),灌溉水的有效利用系數(shù)將大大提高。以上述情況計(jì)算,灌溉水有效利用系數(shù)可達(dá)到0.75(渠灌灌溉水有效利用系數(shù)0.255加上地下水和利用量的比率0.496),較屈膝全部防滲達(dá)到的灌溉水利用系數(shù)0.593還要高出0.157,以上分析說(shuō)明井渠結(jié)合對(duì)提高水的利用率是具有重要作用。

4、井渠灌溉的優(yōu)缺點(diǎn)

渠灌優(yōu)點(diǎn):水量大,澆地快,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié);水質(zhì)肥,促壯苗,灌溉成本低,夏季用水水溫高,有利于作物生長(zhǎng)。

灌溉缺點(diǎn):灌溉時(shí)一片而過(guò),不易作物區(qū)別對(duì)待。

井渠優(yōu)點(diǎn):機(jī)動(dòng)靈活,及時(shí)方便,能滿足不同地塊,不同作物及其不同生長(zhǎng)期。

井灌缺點(diǎn):井水出水小,不易于離井太遠(yuǎn)的地塊灌溉,造成水量損失大。

井渠結(jié)合灌溉優(yōu)點(diǎn):課彌補(bǔ)不同作物的用水需求,在河水充足的情況下,不用開(kāi)井灌溉;在河水不足情況下,可河水并井水一起灌溉或者直接用井水灌溉,以彌補(bǔ)河水的不足。

井渠結(jié)合灌溉缺點(diǎn):工程建設(shè)投資大。

三、 對(duì)發(fā)展井渠結(jié)合灌溉的幾點(diǎn)建議

1、 科學(xué)規(guī)劃,合理布置

發(fā)展井渠結(jié)合灌溉,要站在灌區(qū)水資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略高度,把井渠建設(shè)放在灌區(qū)續(xù)建配套改造的同等重要位置進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,合理配置,配套實(shí)施。要對(duì)地下水儲(chǔ)量,水質(zhì),用水覆蓋面,水量與水位控制關(guān)系,井渠雙灌的交互利用程度,投入產(chǎn)出等進(jìn)行科學(xué)分析,嚴(yán)密論證,為井渠雙灌能夠長(zhǎng)期、穩(wěn)定地發(fā)揮良好效益提供可靠依據(jù)。

2、 政府部門要發(fā)揮主導(dǎo)作用,提供政策支持與保證

制定優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)支持社會(huì)各方面力量搞井灌建設(shè),協(xié)調(diào)社會(huì)關(guān)系。如:電力,水利,農(nóng)業(yè)部門關(guān)系,個(gè)人與集體關(guān)系等。

3、 建立價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,逐步完善水市場(chǎng)

制定出一套規(guī)范,實(shí)用的地下水資源供、用水標(biāo)準(zhǔn),不同灌溉方式的用水定額,包括:畦灌、噴灌、滴灌的用水定額和不同作物的灌溉定額。

4、 不能“重渠輕井”或“廢渠靠井”

篇7

1地下水資源的概念和地下水含水層的特點(diǎn)

1.1地下水資源的概念

地下水資源包括地下水的儲(chǔ)存量和補(bǔ)給量?jī)刹糠?。不參與現(xiàn)代水循環(huán)、不可再生和恢復(fù)的儲(chǔ)存量稱為儲(chǔ)存資源;參與現(xiàn)代水循環(huán)、可再生和恢復(fù)的補(bǔ)給量稱為補(bǔ)給資源。

儲(chǔ)存資源是地質(zhì)歷史時(shí)期累積形成的地下水資源量,是含水系統(tǒng)中不可再生和恢復(fù)、因而不能持續(xù)利用的水量。取用含水系統(tǒng)的儲(chǔ)存資源,將導(dǎo)致這部分資源的永久耗失。有些地區(qū)具有大厚度的含水層,地下水位變動(dòng)帶以下的地下水靜儲(chǔ)量非常巨大。因此,20世紀(jì)60年代有人提出黃淮海平原地下存在著一個(gè)地下海,90年代初在塔里木盆地和河西走廊也有人提出發(fā)現(xiàn)了地下海,認(rèn)為可以利用的地下水資源非常豐富。然而,地下水儲(chǔ)存量雖然是一種寶貴的地下水資源,但它和礦產(chǎn)資源一樣,一旦消耗,難以恢復(fù),因而是不可持續(xù)利用的。只有在利用過(guò)程中可以不斷恢復(fù)和補(bǔ)償?shù)牡叵滤a(bǔ)給量才是可持續(xù)利用的地下水資源。

補(bǔ)給資源是指一個(gè)含水系統(tǒng)在單位時(shí)間里、可以持續(xù)獲得補(bǔ)充的水質(zhì)、水溫合乎一定標(biāo)準(zhǔn)的水量。原則上在一個(gè)含水系統(tǒng)中提取的地下水量不超過(guò)其補(bǔ)給資源時(shí),水源便有持續(xù)供應(yīng)的保證。地下水的補(bǔ)給量包括天然補(bǔ)給(山前側(cè)向補(bǔ)給和垂向補(bǔ)給)和轉(zhuǎn)化補(bǔ)給(地表水體補(bǔ)給、地表水灌溉渠系和田間灌溉水補(bǔ)給,含水層之間的越流補(bǔ)給,以及地下水灌溉回歸補(bǔ)給等,但地下水灌溉回歸轉(zhuǎn)化補(bǔ)給只作為地下水的補(bǔ)給量,一般不能算作地下水資源)。由于地下水補(bǔ)給的一部分將消耗于不可避免的潛水蒸發(fā)、天然生態(tài)耗水、地下水的排泄,而不能全部被開(kāi)發(fā)利用,地下水的可開(kāi)采利用量?jī)H是補(bǔ)給量的一部分。這部分可以開(kāi)采利用又不致引起難以承受的環(huán)境損害(如城區(qū)和濱海地區(qū)的地面沉降,干旱地區(qū)的土地沙化等)的水量稱為可持續(xù)開(kāi)采量或可采資源。有些地區(qū)將地下水的全部補(bǔ)給量作為地下水的可采量而進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,將造成地下水的超采。

不同的地下水含水層可開(kāi)采利用的地下水資源不同,必須根據(jù)含水層的特點(diǎn)合理開(kāi)發(fā)地下水資源。

1.2地下水含水層水資源的特點(diǎn)

平原地區(qū)松散巖層中的主要含水層為淺層水和深層承壓水。淺層地下水指地表以下的潛水和潛水-微承壓水,可以直接接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給。深層承壓水指埋藏在深部弱透水層間含水層中的承壓水。

20世紀(jì)70年代初期,人們根據(jù)傳統(tǒng)的地下水資源的概念和地下水含水層的部分特點(diǎn),認(rèn)為深層承壓水具有以下優(yōu)點(diǎn):1)地下水承壓水位高,開(kāi)采初期有的地區(qū)水位高出地面,水井可以自流;2)含水砂層厚、導(dǎo)水性強(qiáng)、水井出水量大;3)水質(zhì)好、不易受到污染;4)承壓水位不易受到氣候條件的影響等。而對(duì)淺層水則認(rèn)為:1)缺乏良好含水砂層或砂層厚度小、水井出水量?。?)含水層導(dǎo)水性差,側(cè)向補(bǔ)給相對(duì)較小;3)淺層水水質(zhì)差、易受地表水體污染等。在這種認(rèn)識(shí)下,20世紀(jì)60~70年代許多農(nóng)村和城市大量開(kāi)采深層承壓地下水,特別是某些地方的政策導(dǎo)向也是鼓勵(lì)開(kāi)采深層水,打深井國(guó)家給予補(bǔ)助,而打淺井則不予補(bǔ)助。由于深層水的大量開(kāi)采,造成承壓水位大幅度下降,形成大面積的承壓水位降落漏斗。近30多年來(lái)的實(shí)踐表明,上述對(duì)地下水含水層的認(rèn)識(shí)是不夠全面的。實(shí)踐使人們對(duì)淺層潛水和深層承壓水含水層和資源的特點(diǎn)有了更為全面的認(rèn)識(shí)。

1.2.1淺層地下水(包括潛水和淺層潛水-承壓水)開(kāi)采量的組成淺層地下水的補(bǔ)給和消耗:(1)地區(qū)內(nèi)部的垂向補(bǔ)給和消耗:降雨補(bǔ)給、河流和渠道滲漏補(bǔ)給、田間灌溉水補(bǔ)給、越層補(bǔ)給;潛水蒸發(fā)、越層消耗。(2)來(lái)自地下水側(cè)向補(bǔ)給和排出區(qū)外的地下水排泄。(3)開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中由于水位下降,含水層疏干而動(dòng)用的地下水儲(chǔ)存量(這部分不能作為可持續(xù)利用的地下水資源量)。在含水層的給水度為μ,單位面積上(m2)由于水位下降S(m)而釋放的水量W(m3)為W=μS

淺層地下水的優(yōu)點(diǎn)是:1)可以直接接受大氣降水和地表水體和地下徑流的垂直和側(cè)向補(bǔ)給,開(kāi)采利用后可以不斷得到恢復(fù)和補(bǔ)償,因而是可以持續(xù)利用的。2)含水層埋藏淺,可用淺井開(kāi)采,工程造價(jià)低。3)淺層地下水的給水度遠(yuǎn)大于深層承壓水含水層,相同開(kāi)采水量條件下水位下降小,運(yùn)行費(fèi)用低于深層承壓水。

在補(bǔ)給量和水質(zhì)有保證的條件下,淺層地下水可作為農(nóng)業(yè)用水的主要水源和城市工業(yè)和生活用水的后備或輔助水源。

1.2.2深層地下水開(kāi)采量的組成深層承壓水的補(bǔ)給和消耗:1)來(lái)自山前的天然地下水側(cè)向補(bǔ)給和排出區(qū)外的地下水排泄。在開(kāi)采區(qū)遠(yuǎn)離補(bǔ)給邊界的情況下,側(cè)向補(bǔ)給量是十分有限的。2)地區(qū)內(nèi)部的垂向補(bǔ)給和消耗:承壓含水層上下均有弱透水層或隔水層阻隔,不能直接承受降雨、河渠滲漏和灌溉水補(bǔ)給,在開(kāi)采過(guò)程中只有來(lái)自或進(jìn)入相鄰含水層的越層補(bǔ)給。3)開(kāi)發(fā)利用中由于承壓水頭的下降,含水層和弱透水層的彈性(或彈塑性)壓密而釋放的水量(對(duì)粘性土主要是塑性壓密,即使回灌也難以恢復(fù))。這部分水量是不可補(bǔ)償?shù)?,主要是?dòng)用的含水層中原有的地下水儲(chǔ)存量,不能作為可持續(xù)利用的地下水資源量。在承壓含水層的彈性給水度為μe,單位面積上(m2)由于承壓水位下降Sc(m),承壓含水層和弱透水層釋放的水量Wc(m3)為

Wc=μeSc(1)

承壓含水層的彈性給水度為

μe=γmβs+nγmβ=γm(βs+nβ)

μe=μ1m

μ1=γ(βs+nβ)

式中γ為水的容重,βs為含水層的壓縮系數(shù),n為含水層的空隙度,βw為水的壓縮系數(shù),μ1為單位厚度的含水層,單位承壓水頭下降所釋放出來(lái)的彈性釋水量(1/m)。在深層承壓水開(kāi)發(fā)利用中,由于單位水頭的下降,自含水層上下的弱透水層釋放的水量計(jì)算方法與含水層相同,只是其厚度m、壓縮系數(shù)ßs和空隙度n不同。

如上所述,開(kāi)采深層地下水得到的水量主要來(lái)自由于水位下降而引起的含水層和弱透水土層壓密、水體膨脹引起的彈性釋放、側(cè)向補(bǔ)給和越層補(bǔ)給,來(lái)自土層壓密和彈性釋放的水量均是動(dòng)用儲(chǔ)存量。在承壓含水層以上有咸水覆蓋的地區(qū)開(kāi)采的越層補(bǔ)給的淡水量也是動(dòng)用儲(chǔ)存量,只有在無(wú)咸水覆蓋的地區(qū)部分越層補(bǔ)給的水量來(lái)自潛水或淺層地下。這部分水量雖然是可以持續(xù)利用的,但它來(lái)自淺層水的越層消耗量,并已計(jì)算在潛水(或淺層水)資源量中,屬于淺層水和深層水資源的重復(fù)量。在遠(yuǎn)離山前的地區(qū)側(cè)向補(bǔ)給十分微弱,由于地下水的開(kāi)采水位下降而引起的側(cè)向補(bǔ)給實(shí)際上也是動(dòng)用鄰區(qū)的地下水儲(chǔ)存量。根據(jù)以上情況自深層承壓水開(kāi)采的水量,除山前地區(qū)有一定的側(cè)向補(bǔ)給和在無(wú)咸水覆蓋區(qū)有少量越層補(bǔ)給的水量外,幾乎全部是動(dòng)用儲(chǔ)存量,而開(kāi)采儲(chǔ)存量是不可持續(xù)的。

1.3地下水可采量(地下水可采資源)

如前所述,地下水的儲(chǔ)存量是不可持續(xù)利用的的資源,只有在開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中不斷可以恢復(fù)、補(bǔ)償?shù)牡叵滤坎攀强梢猿掷m(xù)利用的地下水資源。地下水資源評(píng)價(jià)的任務(wù)主要是估算可持續(xù)開(kāi)采利用的符合水質(zhì)要求,且不會(huì)引起不可承受的生態(tài)環(huán)境損害的地下水量,即可采資源量。由于地下水補(bǔ)給的一部分將消耗于耕地農(nóng)作物的騰發(fā)和不可避免的潛水蒸發(fā)、天然生態(tài)耗水、地下水的排泄,而不能全部被開(kāi)發(fā)利用,地下水的可開(kāi)采量?jī)H是補(bǔ)給量的一部分。一個(gè)地區(qū)的地下水可采量需要通過(guò)地下水的采補(bǔ)平衡分析和地下水的模擬才能確定,但為簡(jiǎn)便計(jì),生產(chǎn)實(shí)踐中一般常將地下水補(bǔ)給量乘以一個(gè)小于一的經(jīng)驗(yàn)可開(kāi)采系數(shù)求得地下水可開(kāi)采量。半濕潤(rùn)地區(qū)一方面有河渠滲漏和田間灌溉水的補(bǔ)給,另一方面又有降水入滲,地下水的可開(kāi)采系數(shù)較高(有時(shí)可達(dá)0.7~0.9)。干旱地區(qū)降水量稀少,地下水的補(bǔ)給大部來(lái)自地表水的轉(zhuǎn)化,且有相當(dāng)一部分消耗于農(nóng)田和非耕地天然植被的騰發(fā),地下水的可開(kāi)采系數(shù)遠(yuǎn)小于半濕潤(rùn)地區(qū)。由于地下水的可開(kāi)采系數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù),一些干旱地區(qū)借用半濕潤(rùn)的華北地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,估算的地下水可開(kāi)采量將顯著偏高。深層地下水在開(kāi)采時(shí)獲得的補(bǔ)給量中除有限的側(cè)向補(bǔ)給和越層補(bǔ)給(且與潛水補(bǔ)給有重復(fù)計(jì)算)外,幾乎全部來(lái)自地下水的儲(chǔ)存量,而儲(chǔ)存量是不能作為地下水可采量而持續(xù)開(kāi)采利用的。

在地下水補(bǔ)給量的計(jì)算中需要有一系列的補(bǔ)給參數(shù),在利用補(bǔ)給量計(jì)算可采量時(shí)又需要有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的可采系數(shù),計(jì)算的過(guò)程復(fù)雜,系數(shù)的選擇又有很大的任意性。由于降水量和地表引水量是地區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源,生態(tài)需水也主要決定于降水蒸發(fā)等氣象條件,地區(qū)內(nèi)地下水的可開(kāi)采量除決定于土地利用系數(shù)和水文地質(zhì)條件外,主要決定于降水量和地表引水量。因此,可以近似地根據(jù)降水量不同的典型地區(qū)地下水可開(kāi)采量與地表水引水量的經(jīng)驗(yàn)比值,近似地估算地下水的可采量。

2南水北調(diào)受水區(qū)地下水開(kāi)采現(xiàn)狀

近期南水北調(diào)受水區(qū)主要為海河平原和淮河平原的部分地區(qū)。根據(jù)國(guó)土資源部水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所《海河流域地下水資源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及典型區(qū)環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)分析》資料,海河流域平原地下水可采量和現(xiàn)狀條件下實(shí)際年開(kāi)采量如表1所示。.年平均總超采量為44.6億m3/a,其中淺層地下水超采量為23.6億m3/a,深層地下水超采量為21.0億m3/a.自1958年以來(lái)海河流域平原區(qū)累計(jì)超采量為895.8億m3,其中淺層地下水超采471.2億m3,深層地下水超采424.6億m3,見(jiàn)表1。根據(jù)表1,現(xiàn)狀年海灤河流域平原內(nèi)有部分地區(qū)淺層地下水超采,總超采量為23.63億m3。部分地區(qū)淺層地下水尚有盈余,總計(jì)盈余29.19億m3。根據(jù)表1,深層地下水年可采量為13.07億m3,是由側(cè)向補(bǔ)給和越流補(bǔ)給兩項(xiàng)組成的。海河?xùn)|部平原約有50%的面積存在上覆淺層咸水,由于在這種地區(qū)不能接受降雨入滲補(bǔ)給的淡水,所開(kāi)采的越層補(bǔ)給的水量動(dòng)用的仍然是地下水的儲(chǔ)存量,這種水量是不可持續(xù)的,因此不能作為可可持續(xù)開(kāi)采資源。在越層補(bǔ)給的水量來(lái)自無(wú)咸水覆蓋的地區(qū),深層地下水的補(bǔ)給來(lái)自淺層水的越層排泄,這部分水量應(yīng)自淺層水的可采量中扣除,才能作為可采資源,因此海河流域淺層水和深層水的可采量總和應(yīng)為表1中的淺層水的可采量與深層水側(cè)向補(bǔ)給量之和。對(duì)于河北平原深層水的補(bǔ)給量問(wèn)題曾有多個(gè)文獻(xiàn)進(jìn)行探討,例如,郭永海等認(rèn)為滄州地區(qū)深層水的側(cè)向補(bǔ)給僅有總開(kāi)采量的3~4%左右[8];根據(jù)陳寧生等對(duì)黑龍港地區(qū)地下水開(kāi)采狀況的分析資料[2],深層地下水的開(kāi)采量中有10.57%來(lái)自山區(qū)的側(cè)向補(bǔ)給,各種文獻(xiàn)給出的數(shù)字差別很大。若采用最大的10.57%來(lái)估算深層水的側(cè)向補(bǔ)給量,在開(kāi)采量為33.8億m3的情況下最多不超過(guò)3.6億m3。淺層和深層的總超采量可能在53.8億m3以上,大于表1中給出的44.64億m3。

地下水的超采對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。主要表現(xiàn)在:1)地下水持續(xù)下降、形成大面積地下水漏斗,部分地區(qū)含水層被疏干;2)海水入侵與水質(zhì)惡化;3)超采區(qū)發(fā)生地面沉降、裂縫和塌陷;4)提水費(fèi)用增加、含水層枯竭、機(jī)井報(bào)廢;5)天然植被衰退,生態(tài)環(huán)境惡化;6)由于超采區(qū)地下水位低于臨近地區(qū),不僅灌區(qū)地表水帶來(lái)的鹽分無(wú)法外排,鄰區(qū)地下水中的鹽分也向超采區(qū)聚集,造成地下水礦化度增加、土壤鹽漬化加劇等一系列生產(chǎn)和環(huán)境問(wèn)題。

3南水北調(diào)受水區(qū)城市用水應(yīng)嚴(yán)格控制地下水超采

北方平原地區(qū)地下水的補(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水和地表水灌溉入滲,地區(qū)內(nèi)的垂直補(bǔ)給占整個(gè)補(bǔ)給量的85%~90%以上[2],見(jiàn)表2。城市地區(qū)地表多為不透水的道路房屋所覆蓋,少量綠地降雨入滲和輸水管道滲漏補(bǔ)給的水量很少,除靠近山前的城市有一定的側(cè)向補(bǔ)給可以利用外,城市本身地下水可采資源有限。由于地下水的補(bǔ)給量基本上是均勻分布于整個(gè)地區(qū),地下水資源也應(yīng)采取就地補(bǔ)給就地開(kāi)采的方式用于農(nóng)業(yè),不宜在城市集中開(kāi)采地下水,用來(lái)解決工業(yè)和生活用水問(wèn)題。

目前在一些水資源規(guī)劃中,將由于地表水灌溉和降水補(bǔ)給的地下水量的大部分分配給城市工業(yè)和生活用水,實(shí)際上是擠占農(nóng)業(yè)用水。含水層中的地下水與地表水不同,是不能任意從一個(gè)地區(qū)向另外一個(gè)地區(qū)轉(zhuǎn)移的,分散補(bǔ)給的地下水集中用于城市開(kāi)采,勢(shì)必造成超采,形成地下水位下降漏斗。根據(jù)國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)、水利部《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》資料,南水北調(diào)中線沿線地下水位剖面圖,見(jiàn)圖1、圖2,可以看到每個(gè)城市地面以下均有一個(gè)漏斗中心。降水和地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給強(qiáng)度一般充其量不超過(guò)200mm/a,但集中開(kāi)采的城市水源地開(kāi)采強(qiáng)度常在4000mm/a以上,不僅遠(yuǎn)超過(guò)城市本身的補(bǔ)給量,而且也動(dòng)用了農(nóng)業(yè)地區(qū)的補(bǔ)給量和儲(chǔ)存量。產(chǎn)生這種情況的原因,關(guān)鍵是對(duì)城區(qū)和深層地下水開(kāi)采區(qū)地下水可采資源的認(rèn)識(shí)問(wèn)題,許多城市的地下水資源評(píng)價(jià)都是與市區(qū)附近地區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)一起進(jìn)行,而不是單獨(dú)估算城市本身的地下水補(bǔ)給量和可采量。同時(shí)市區(qū)的可采量往往是根據(jù)地下水位滿足在一定的開(kāi)采方案(總開(kāi)采量和開(kāi)采布局)條件下,在一定的期間內(nèi)不超過(guò)一定地下水位或承壓水位埋深的要求確定的。如果不超過(guò)要求的深度,則把這個(gè)開(kāi)采量作為地下水的可采資源。過(guò)去30年來(lái)城市地下水位在持續(xù)下降的事實(shí),已經(jīng)表明地下水嚴(yán)重超采,在南水北調(diào)地下水開(kāi)采規(guī)劃中,應(yīng)采取堅(jiān)決的措施減少和控制地下水的開(kāi)采量。在水資源短缺的情況下短期超采是可以允許的,但在今后30年內(nèi)仍然把目前的開(kāi)采量作為可供水量,后果將不堪設(shè)想。在地區(qū)水資源規(guī)劃中應(yīng)吸取過(guò)去30年的教訓(xùn),城鎮(zhèn)工業(yè)生活用水應(yīng)主要改用地表水供水,而將擠占的地下水還給農(nóng)業(yè)。

篇8

我市是國(guó)家商品糧主要基地之一,農(nóng)業(yè)人口多,人均土地少,水資源貧乏。多年平均降水量為850.5毫米,水資源總量為7.28億立方米,其中地表水資源量為3.63億立方米,地下水資源量為3.65億立方米,人均水資源占有量484立方米,不足全國(guó)人均占有量的1/6,省人均占有量的1/4,被列入全國(guó)300個(gè)缺水城市之一。

尤其是近年來(lái)受到多種因素的影響,地表水資源逐漸減少。我市雖然中有洋河?xùn)|西穿過(guò),北有瀧河,南有松、洪、趙等主要河道。還有南北流向的新河、寧、宋及洋松、大觀等二十多條大的輸水河道,并有幾十處涵閘。但是由于攔蓄工程不配套,干旱少雨氣候蒸發(fā)強(qiáng)烈,水資源大量流失。使之大部分溝河蓄水量不多,大旱時(shí)甚至干涸,加之能用提水設(shè)施缺少、而不全,設(shè)備不配套,造成僅有的水資源利用率不高。

水位下降迅速。目前我市機(jī)井管理不完善,淤積嚴(yán)重,布局混亂,全區(qū)雖有兩萬(wàn)多眼機(jī)井,但有的百畝仍無(wú)一眼,有的百畝竟達(dá)三眼之多。特別是靠近市區(qū)的地方機(jī)井越打越深,越打越密,平均每平方公里達(dá)六、七十眼。地下水日開(kāi)采量達(dá)8萬(wàn)多立方米,年開(kāi)采量約三千萬(wàn)立方米,而淺層地下水資源的年補(bǔ)給量?jī)H為七百多萬(wàn)立方米,常期嚴(yán)重超采,引起地下水位逐年下降,據(jù)有關(guān)資料獲悉,深層水位70年代高出地面兩米多(曾在政府院內(nèi)、宋營(yíng)、洋北等地打深井40余眼,當(dāng)時(shí)成井后不用動(dòng)力抽水,有的能自流,有的水頭能噴出地面一人多高)。現(xiàn)在抽水降深至地面下三十多米,并且形成了以市區(qū)為中心,面積達(dá)三十多平方公里的地下水降落漏斗,其中心靜水位埋深二十五米左右,動(dòng)水位埋深六十多米。將造成地面下沉,為人類帶來(lái)不可估量的災(zāi)害。

水質(zhì)污染嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)部門監(jiān)測(cè)表明,一些地區(qū)不論是地表水或地下水,水質(zhì)甚優(yōu),耗氧有機(jī)物“三氧”鐵、錳、氧等均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。據(jù)今年二月中旬省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心對(duì)洋河鐵路橋處的測(cè)試,其值為劣ⅱ類水質(zhì),屬于嚴(yán)重污染。特別是市區(qū)人口和工廠迅猛增加,化肥農(nóng)藥大量使用及工業(yè)、生活廢水的無(wú)控制排放,嚴(yán)重影響著我市綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城鄉(xiāng)人畜飲水。

二、如何開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)有水資源

我市的水資源大致可分為地表水和地下水。地表水主要來(lái)源于大氣降水和外來(lái)客水及經(jīng)使用后的廢水;地下水可分為“淺、中、深”三種類型。

淺層地下水,是孔隙裂隙、砂姜盤砂層中的水,水質(zhì)較好,水量較集中,埋深度距地表面一般10米左右,容易得到大氣降水及地表水的補(bǔ)給,分布較為普遍,水量較為豐富。但水位變化幅度較大,易污染。

中層地下水,也是直接受大氣降水的補(bǔ)給,并且與地表水有著緊密聯(lián)系,埋深度一般跟地表面30米左右,水質(zhì)優(yōu)良,水位較穩(wěn)定。

深層地下水,水量較為豐富,水位穩(wěn)定,一般埋深度距地表面300米左右,水質(zhì)優(yōu)良。它是封閉的承壓水,開(kāi)采一點(diǎn)就少一點(diǎn),不易補(bǔ)給。

篇9

關(guān)鍵詞:水文地質(zhì)勘探;方法

淡水屬于可再生資源,主要靠自然降水得到補(bǔ)充。雖然地表水傳導(dǎo)水的能力強(qiáng),但存儲(chǔ)量有限;而地下水含水層傳導(dǎo)水的能力相對(duì)較弱,但存儲(chǔ)量豐富,合理的開(kāi)采可以有效緩解當(dāng)前水資源緊張的現(xiàn)狀。本文對(duì)地下水開(kāi)采過(guò)程中幾種水文地質(zhì)勘察技術(shù)進(jìn)行了闡述,希望為水文地質(zhì)勘察工作提供一些幫助。

一、遙感技術(shù)在勘探水資源中的應(yīng)用

遙感技術(shù)就是通過(guò)遠(yuǎn)處的探測(cè)來(lái)感知事物特點(diǎn)的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是探測(cè)的范圍和信息量都較大,而且技術(shù)較為先進(jìn),同時(shí)能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè);遙感勘測(cè)的方法主要實(shí)施的手段就是在所需要勘測(cè)的區(qū)域進(jìn)行航空勘探,這種方法是結(jié)合展片和航片,并于野外的水文地質(zhì)進(jìn)行相互補(bǔ)充驗(yàn)證的方法,具體可以細(xì)分為四種:熱紅外監(jiān)測(cè)法、水文地質(zhì)遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法以及遙感模型法。

1、熱紅外的監(jiān)測(cè)方法

這種方法主要就是利用紅外線的波段來(lái)對(duì)所探測(cè)區(qū)域進(jìn)行遙感取像,通過(guò)地表的溫度來(lái)判斷地下是否有水源的存在,這種方法比較適合于在干旱的地區(qū)。它的工作原理就是:由于地下水在熱傳導(dǎo)、過(guò)毛細(xì)、以及地表蒸發(fā)等多重作用下使得地表干旱的地區(qū)溫度和濕度發(fā)生變化的,從而使得該區(qū)域冷熱異常,因而正好可以在紅外遙感下得到不同的顯示,當(dāng)然也就比較容易發(fā)現(xiàn)水源。

2、水文地質(zhì)勘探遙感信息分析的方法

這種方法主要就是利用水文地質(zhì)的相關(guān)理論對(duì)通過(guò)遙感所獲取的地質(zhì)、水文信息進(jìn)行細(xì)致的分析,從而大致確定容易蓄水的地方區(qū)域,從而判斷該區(qū)域地下的水文狀況。

3、環(huán)境的遙感信息分析方法

這種方法就是利用遙感方式得到的圖像,從圖像中發(fā)掘與地下水存在有關(guān)的植被、水系以及湖泊等環(huán)境因子,從相互之間的關(guān)聯(lián)程度來(lái)探討地下水系的貯存狀況。這種方法的工作原理就是:在相對(duì)而言干旱的地方,植被等容易受到地貌、地下水以及氣候等的影響,而這些影響因素中淺層的地下水對(duì)于植被的影響甚大,因而可以間接的利用這些信息來(lái)判斷該區(qū)域的礦化度、水化深淺等信息。

4、遙感模型法。

國(guó)內(nèi)對(duì)地下水資源的遙感研究開(kāi)始于20世80年代初,但發(fā)展迅速。遙感模型法是指通過(guò)分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況,并建立監(jiān)測(cè)地下水位的定量評(píng)價(jià)模型,對(duì)地下水資源進(jìn)行估測(cè)的方法叫遙感模型法,它是遙感與數(shù)學(xué)、模型學(xué)相結(jié)合的一種新的研究方法。地下水遙感監(jiān)測(cè)的依據(jù)是地下水與地表水、植被、土壤水分和溫度等遙感信息的相關(guān)性。此種方法主要用于評(píng)價(jià)地下水位分布狀況。

目前,地下水資源的監(jiān)測(cè)主要是靠水文地質(zhì)特征、地下水所處的環(huán)境因素和巖層構(gòu)造條件的目視解譯和常規(guī)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)分析遙感數(shù)據(jù)。遙感最終目標(biāo)是解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,地下水遙感監(jiān)測(cè)在農(nóng)業(yè)和實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用已越來(lái)越受到人們的重視。

二、地面核磁共振的方法

地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng),通過(guò)觀測(cè)、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的變化規(guī)律,來(lái)判斷探測(cè)區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水層信息,勘探的深度?。壳白畲罂碧缴疃刃∮?50m),適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場(chǎng)的作用下,處在一定的能級(jí)上,再以具有拉摩爾頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)地下水中的質(zhì)子進(jìn)行激發(fā),這樣原子核能級(jí)間就會(huì)產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號(hào)的強(qiáng)弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān),核磁共振信號(hào)的幅值越大,所探測(cè)區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而,可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來(lái)推斷由淺到深含水層的貯存狀況,達(dá)到實(shí)現(xiàn)直接尋找地下水的目的。

地面核磁共振法屬于直接找水法,在有效的勘探深度范圍內(nèi),有水就有核磁共振信號(hào)顯示,以此來(lái)探測(cè)各類型的地下水。將核磁共振找水方法主要用于探測(cè)其他物探方法難以尋找的地下水,應(yīng)用于水文地質(zhì)填圖,快速圈定找水遠(yuǎn)景區(qū)、對(duì)地下水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)以及確定出水井位方面,可以發(fā)揮核磁共振找水方法所具備的直接找水、量化程度高、快速、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn),有利于獲得地下水資源三維分布的信息。

核磁共振找水方法除了可以探查各種類型的地下水外,還可以與電阻率法、激發(fā)極化法等其他地球物理方法配合,根據(jù)地下水電阻率等物性參數(shù)的變化來(lái)區(qū)分淡水和咸水。此外,核磁共振找水方法也可以用來(lái)圈定被含有氫核(烴類)污染物污染的水的范圍和污染程度。

用核磁共振方法,通過(guò)剖面或面積性測(cè)量對(duì)工程地基和堤壩隱患進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),可以圈定地下水入侵范圍、評(píng)價(jià)堤壩及其壩基有無(wú)地下水作用等。核磁共振找水主要應(yīng)用在以下4個(gè)方面:黃土孔隙、裂隙水探測(cè);尋找碎屑巖類淺層風(fēng)化裂水和層間承壓裂隙水;確定基巖裂隙帶的富水性;判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。

三、地球物理測(cè)井方法

地球物理測(cè)井是物探方法的一種,主要是配合地質(zhì)鉆探對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行精確探測(cè)。地球物理測(cè)井方法是以嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ),主要用于分析地下水的分布,判斷地下水質(zhì)量,探測(cè)巖溶洞,分析地層構(gòu)造等。地球物理測(cè)井主要工作內(nèi)容及工作原理如下:

1、正確地劃分含水層并確定層位及厚度,研究它們之間的相互關(guān)系。

2、對(duì)地下水進(jìn)行地下水礦化度進(jìn)行測(cè)量。地層水的礦化度越高,地層電阻率值越低

3、判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標(biāo)準(zhǔn):聲波時(shí)差較大,電阻率較小,密度偏低。如果裂隙存在,那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多,自然伽馬測(cè)井值就越大。

4、巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映;當(dāng)溶洞中含水時(shí),自然伽馬曲線幅值略低,以此來(lái)可判斷其富水性;在巖溶、裂隙發(fā)育處,會(huì)出現(xiàn)井徑擴(kuò)大的現(xiàn)象,因此,巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來(lái)判斷。

5、劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度,電阻率,波阻抗,孔隙度等參數(shù)的差異,并綜合電阻率測(cè)井、聲波測(cè)井、密度測(cè)井、中子孔隙度測(cè)井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。

總之,隨著近年來(lái)科技的不斷發(fā)展,以及勘探技術(shù)的不斷提升,在繼承了老一輩水文勘探人員的技術(shù)和知識(shí)后,新一代的工作者更要與時(shí)俱進(jìn),不斷的研究并熟悉新的理論和技術(shù),從而將新老結(jié)合,挖掘開(kāi)拓出更加優(yōu)良的勘探方法,從而方便找水工作,使得找水的相關(guān)技術(shù)得到不斷的提升和發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

篇10

關(guān)鍵詞:人工挖孔樁; 施工技術(shù); 質(zhì)量安全

中圖分類號(hào):F253.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1 適用范圍

人工挖孔樁適用于樁直徑 0.8 m 以上,無(wú)地下水或地下水較少的黏土、粉質(zhì)黏土,含少量砂、砂卵石、姜結(jié)石的黏土,特別適于黃土層,深度一般在 20 m 左右,可用于高層建筑、公共建筑,不宜使用于有流沙、地下水位較高、涌水量大的沖積地帶及近代沉積的含水量高的淤泥、淤泥質(zhì)土層。

2 人工挖孔樁技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)采用人工挖孔樁,不僅能夠極大地降低工程造價(jià),為施工企業(yè)減少施工成本,而且還能夠使土地空間得到有效的利用,從而使建筑物的占地面積縮小,節(jié)省了大量城市空間,有利于城市的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)與發(fā)展。

(2)作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的人工挖空樁,使用簡(jiǎn)單的機(jī)械和器具即可進(jìn)行開(kāi)挖,對(duì)設(shè)備和工作面的要求較少,并且可以同時(shí)開(kāi)挖若干個(gè)孔,大大提高了工作效率。

(3)人工挖孔樁施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生噪聲,也不會(huì)出現(xiàn)泥漿,這樣會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生保護(hù)作用,屬于“綠色施工”。因此,對(duì)于建筑空間狹小的地區(qū),人工挖孔樁是非常適用的。

3 人工挖孔樁施工中的質(zhì)量通病

3.1 坍塌

在地下水位高的砂性土和淤泥質(zhì)土中施工時(shí)(尤其有承壓水的地區(qū)),易造成管涌、坍孔事故。挖孔卸荷量大時(shí),常引起孔壁土的松散,降低了樁周土的強(qiáng)度,如果缺乏有效的護(hù)壁極易引起孔壁坍塌.

3.2 工藝不合要求

樁孔底清底不徹底;測(cè)量定位失誤、成孔時(shí)沒(méi)有控制垂直度、成孔后未及時(shí)澆灌混凝土,導(dǎo)致護(hù)壁受側(cè)壓力變形,樁位發(fā)生偏移。

3.3 樁混凝土質(zhì)量不合格

樁孔大量積水,只采用一般串筒施工,而不采用水中澆混凝土導(dǎo)管施工,混凝土產(chǎn)生離析,樁孔內(nèi)振搗不好。

3.4 其他安全事故

地下水豐富的地區(qū),易引起周圍地下水降低和地面沉降,使周圍的房屋、管道和設(shè)備儀器受損;有機(jī)質(zhì)含量高的土層排放有害氣體,樁孔內(nèi)缺氧,帶來(lái)人身安全隱患。

4 實(shí)例分析

4.1 工程概況

某建筑工程,建筑層次為 7 層,建筑面積 3 250 m2,結(jié)構(gòu)形式部分為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),部分為磚混結(jié)構(gòu)。本工程大量采用人工挖孔樁基礎(chǔ)。

4.2 地質(zhì)條件

地層巖性自上而下依次為:素填土耕土淤泥質(zhì)土硬可塑粉質(zhì)黏土軟可塑狀粉質(zhì)黏土粉土含礫粉質(zhì)黏土粉細(xì)砂中粗砂淤泥質(zhì)土圓礫殘積粉質(zhì)黏土全風(fēng)化灰?guī)r全風(fēng)化泥灰?guī)r全風(fēng)化砂巖強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化砂巖中風(fēng)化泥灰?guī)r中風(fēng)化灰?guī)r中風(fēng)化石英砂巖中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r。

4.3 施工程序

場(chǎng)地整平放線、樁位挖第一節(jié)樁孔土方第一節(jié)砼護(hù)壁在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等第二節(jié)

樁身挖土清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑第二節(jié)砼護(hù)壁重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑砼護(hù)壁,循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層吊放鋼筋籠就位澆筑樁身砼。

4.4 人工挖孔施工

(1)開(kāi)挖孔前要平整布置場(chǎng)地,清除地表松軟土層和雜物,布置好控制線網(wǎng),根據(jù)監(jiān)理復(fù)核查過(guò)的位置采用十字交叉法確定樁孔位置。

(2)在每一樁位開(kāi)挖土方,一般挖 1 m 左右,澆注混凝土井圈第一節(jié)護(hù)壁,使井圈高出地面 20 cm,且應(yīng)加厚 10 cm,而后將樁位縱橫中心線測(cè)放置井圈上,并測(cè)出井孔控制高程,以利于下部掘進(jìn)的高程控制。

(3)修筑鋼筋混凝土井圈應(yīng)保證護(hù)壁的配筋和混凝土澆注強(qiáng)度,上下節(jié)護(hù)壁的塔接長(zhǎng)度不小于 5 cm,每節(jié)護(hù)壁在當(dāng)日施工完畢后 24 h 后拆除,發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩漏水現(xiàn)象時(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)以防止造成事故。該工程護(hù)壁混凝土強(qiáng)度為 C20,厚度為 0.15 m。

(4)進(jìn)行第二階段開(kāi)挖時(shí),先從井口用垂球吊線找出中心點(diǎn),并在井孔底部打一短木樁,將樁中心投影到木樁頂上,以此為據(jù)進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁的土方開(kāi)挖。在此過(guò)程中應(yīng)該密切注意地質(zhì)情況變化。

4.5 地下水、流沙處理措施

在護(hù)壁施工中,由于地下水以及流沙等因素的制約,樁孔的護(hù)壁有時(shí)候不能按照常規(guī)設(shè)計(jì)來(lái)施工,本工程采用以下方法來(lái)消除地下水以及流沙的制約。

(1)沉管法施工。預(yù)制砼沉管,放入礫砂底部,圓礫層上部,同時(shí)用水泵排水,使孔底出露,沉管下沉。

(2)模板護(hù)壁法。在地下水水位下降速度較慢地段,為了避免成孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起孔壁土體塌落,采用 0.3 m~0.6 m 的短模板,有較好效果。

(3)鋼套筒護(hù)壁法。在厚砂層地段,地下水量較大,采用鋼套筒做護(hù)壁,邊抽水邊下壓鋼套筒,穿過(guò)流砂層使樁孔成型較為理想。

4.6 砼灌注

砼集中攪拌,坍落度控制在 4 cm~8 cm,砼下料采用串桶下料,并保證砼自由落下高度不大于 2 m,邊澆灌邊插實(shí),樁頂下 3 m 處開(kāi)始用插入式振搗器振搗。砼同一樁內(nèi)砼一次澆筑完成不留施工縫,若因特殊原因必須留設(shè)施工縫時(shí),須在砼周圍插下短鋼筋,以加強(qiáng)新老砼之間的結(jié)合力。砼澆筑過(guò)程中,注意防止地下水進(jìn)入,不能有超過(guò)50 mm的積水層,超過(guò)50 mm需要采用導(dǎo)管吸干,如滲水量過(guò)大,按水下砼操作規(guī)則施工,水下澆灌砼時(shí),砼標(biāo)號(hào)提高到 C35 級(jí)。

4.7 安全技術(shù)措施

(1)孔口圍護(hù)措施:孔口四周必須澆筑砼護(hù)圈,并在護(hù)圈上設(shè)置圍欄圍護(hù),圍欄應(yīng)高出地面 1.2 m,圍欄應(yīng)采用鋼筋制作,焊接牢固,挖出的土方不得堆在孔口四周 1 m 范圍內(nèi)。(2)防護(hù)壁坍塌措施:每節(jié)樁孔挖完后立即支護(hù)壁模板,澆筑護(hù)壁砼,一般情況下 24 h 后方可拆除護(hù)壁砼,護(hù)壁可加配適量鋼筋,上下護(hù)壁要有鋼筋拉結(jié),避免某段護(hù)壁出現(xiàn)流砂、淤泥而造成護(hù)壁因自重而沉裂的現(xiàn)象,上下護(hù)壁間搭接長(zhǎng)度不小于 50 mm。樁底如果設(shè)計(jì)要求擴(kuò)底,擴(kuò)底高度須超過(guò) 2 m,擴(kuò)底部分應(yīng)分段做護(hù)壁,防止擴(kuò)底部分坍塌。

(3)孔中防毒措施:地下特殊土層中往往含有 CO2,SO2、H2S 或其他有毒氣體,故每次下孔前,必須對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)。如每天開(kāi)工前,在吊籠內(nèi)放置小動(dòng)物,吊放到樁孔底,放置時(shí)間不得少于 10 min,經(jīng)檢查小動(dòng)物生態(tài)正常,方可下井作業(yè),發(fā)現(xiàn)有毒氣體含量超過(guò)允許值時(shí),應(yīng)將有害氣體清除至標(biāo)準(zhǔn)??咨畛^(guò) 10 m 時(shí),地面應(yīng)配備向孔內(nèi)送風(fēng)裝置,風(fēng)量不應(yīng)少于 25 L/S??變?nèi)鑿巖時(shí)應(yīng)加大送風(fēng)量。

4.8 成樁質(zhì)量檢驗(yàn)

在施工中我們要求做到每根成樁應(yīng)該具有鋼筋加工檢驗(yàn)記錄、混凝土拌和物質(zhì)量記錄、混凝土試塊資料及樁身完整性檢測(cè)資料。經(jīng)過(guò)對(duì)人工挖孔樁實(shí)施上述的技術(shù)控制,該工程人工挖孔樁滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良等級(jí)。