初探市政工程中跌水与急流槽的施工技术.pdf

定荞 CONSTRUCTON AND ARCHTECTURE
初探市破よ程中水与急流槽的施載不
赵碧华
(浙江咏合市政建设工程有限公司,浙江金华321000
摘要:跌水与急流槽是人工排水沟梁的特殊形式,用于陡坡地段,沟底纵坡可达45°。由于纵坡陡、水流迷度快、冲刷力大,跌水与
急流槽的结构必须稳固耐久
关键词:跌水;急流槽;施工
1跌水
下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方。
在排水落差较大,而距离较短的陡坡或深沟地段,以及
急流槽的纵坡,比昳水的平均纵坡更陡,结构的坚固稳定性
水流突变处设置的沟底为阶梯,水流呈灤布跌落式通过的沟要求更高,是山区公路回头曲线沟通上下线路基排水及沟渠出水
槽称为跌水。其作用是在较短的距离内,降低水流流速,改变口的一种常见排水设施。急流槽主体部分一般可达67%(1:15),
水流方向,消减水流能量,避免出水口下游的桥涵结构物、自如果地质条件良好,需要时还可以更陡,但结构要求更严。造价
然水道或农田受到冲刷。
亦相应提高,设计时应通过比较确定。
跌水的构造有单级和多级之分,沟底亦有等宽和变宽两
按照水力特点,急流槽的由进水口、急流槽(槽身)和出水
种。如路基边沟水通过涵洞排泄时,在牺洞的进口设置单级口三部分组成。若沟槽横断面不同,为了能平顺衔接,可在急
跌水。较长陡坡地段的沟渠,为减小水流速度和消能,可采用流糟的进、出水口与槽身连接处设过渡段,出水口部分设消力
多级跌水。多级跌水底宽和每级长度,可根据实地需要,采用池。各部分的尺寸,根据水力计算确定。急流槽的基础必须稳
各自相等的对称形,亦可做成变宽或不等长度与高度。跌水两固,端部及槽身每隔2~5m,在槽底设耳墙埋入地面以下,以防
端的土质沟渠宜适当加固,保持水流畅通,不致使跌水产生止滑动;当槽身较长时,宜分段砌筑,每段长5~10m,预留伸缩
淤塞或冲刷
缝,并用防水材料填塞;槽底可用几个坡度,上段较陡,向下逐
根据水力计算特点,跌水由进水口、跌水槽和出水口三部渐放缓。以达到降速、消能作用;若急流槽末端流速过大,可在
分组成,各组成部分的尺寸由水力计算而定。其中跌水槽部分出口处设置消力池或与跌水联合使用。
由跌水墙、平合和消能设施组成。一般情况下。若地质条件良
当急流槽较陡,在水流过程中遇到合坎后会产生挑流,
好,地下水位较低。设计流量小于1.0~2.0m/,跌水台阶(跌对公路及周边设施产生影响,因此在较陡急流槽的设计和施
水培)高度h最大不超过2.0m。常用的简易多级跌水,台高0.4工中应尽量不要设置台坎,如必须设置时,应采取如下措施:
0.5m,跌水墙采用浆砌片石或視凝土结构,墙基埋深为水深a
一是尽量增加合坎的倾角;
的.0~1.2倍,并不小于1.0om,冰冻地区应深人冻结以下,石砌墙
二是在急流槽中设置消能没置,降低急流槽中的水流速度;
厚0.25~0.30m。消力池起消能作用,底部有1%~2%的纵坡,底
三是在产生挑流的情况下,在挑流出口处设置挡板,避免
厚0.35~040m,壁高至少应比计算水深大0.2m,壁厚与跌水墙挑流对公路及周边设施的冲刷;也可以把台坎后移,避免挑流
厚度相近。消力池末端设有消力褴,镒高c依计算而定,要求低进入路面及要保护的建筑物内。
于池内水深,约为跌水墙高度的1/5~1/4,即c=(0.,2~0.25)h
在开挖坡面的急流槽与边沟交汇处,应在边沟设置沉淤
一般取c=15~20cmo消力橪顶部厚度为0.3~0.4m,底部预留孔池或消能池,一方面可以沉积泥砂,另一方面可以起到消能作
径为5~10cm的泄水孔,以利于水流中断时排泄池内的积水。用,避免泥砂堵塞边沟和水流冲刷边沟,导致边沟遭到破坏。
2急流槽
3施工工艺与方法
在排水落差很大,而距离较短的陡坡或深沟地段设置的
3.1跌水与急流槽的施工工艺
坡度较陡,水流不离开槽底的沟槽称为急流槽。其作用是将上
由于跌水和急流槽的纵坡陡,水流速度快,冲刷力强,要
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万方数据
t CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE
过9~10m,有效降水范围为200~250m2。深井泵井点是每井一
回灌法就是在降水井点和要保护的原有建筑物、地下管
泵,独立工作,整个井点系统由滤水井管、滤井、深井泵以及排线之间打一排井点,在降水的同时,通过回灌井点向土层内灌
水管路、闸阀装置等组成。深井泵有两种:一种是电动机在地面人一定数量的水,从而阻止或减少回灌井点外侧建(构)筑物
的深井泵,另一种是深井潜水泵。
下的地下水流失,使原地下水位基本保持不变,这样就不会因
深井泵的工作原理是:电源接通后,电动机通过传运轴带降水而使土层产生固结下沉,消除或减少了周围的地面沉降,
动水泵工作,水泵抽吸的地下水由吸水管的滤管进入泵体内,保证原有建筑物、地下管线的安全与使用。
当叶轮旋转时,水受叶片作用,使水的压力和速度同时增加。
回灌措施包括回灌井点、回灌砂井、回灌砂沟等。
随后水流经导流装置的管道流人下一级叶轮,多级叶轮的工作
回灌井点就是在降水井点与要保护的已有建(构)筑物之同
使水压成正比地增加
打一排井点,在井点降水的同时,向土层中灌人定数量的水,形
深井泵与潜水泵不仅结构简单,使用方便,运行安全可成一道隔水帷幕,使井点降水的影响半径不超过回灌井点的范
靠,性能稳定,而且质量轻,造价低,还可省去泵房,占地小,
围,从而阻止回灌井点外侧的建(构)筑物下的地下水的流失。
无噪声。缺点是打井困难,费用高。且细砂容易进入水泵,使
若在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为
水泵叶片受到磨损。
回灌井,沿砂井布置一道砂沟,将井点抽出的水,适时、适量
地排人砂沟,再经砂井回灌到地下,实戝证明此措施也能收到
2井点降水预防周围建(构)筑物或地良好的效果。
面沉降的措施
井点降水対周围建(构)筑物或地面沉降等的影响是由于3结语
周围地下水流失造成的,因此当基坑周围有建筑物或地下管
科学地采用“井点降水”的方法降低地下水位及土体内
线需要保护或坑外水位降低过多时,且采用回灌措施控制地含水率,改変土体力学性质从而增加土体强度,可以确保基
下水位的变化。
坑安全。
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求跌水与急流槽的结构必须稳固耐久,并具有相应的防护与板及预制块,沟波墙应纵砌(石料长边平行水流方向),
加固措施。
在沟底应横砌(石料长边垂直水流方向),错缝砌筑,石
跌水与急流槽施工工艺为
料错縫距离宜为石料长的1/2左右;卵石应大头朝下、挤
施工准备→测量放样→沟槽开挖→沟槽清理→验槽→槽紧靠实,相邻两排应错开茬口,并选择较大的卵石砌于
身砌筑→进、出水口铺砌一消力池砌筑→检查验收。
沟底和沟坡墙脚。
3.2跌水与急流槽的施工技术要点
石料砌筑要求:砌筑前宜将石料撒水湿润,石料应冲洗干
施工准备、测量放样、沟槽清理及验槽方法同前边水净;料石和块石,应于摆试放后分层砌筑、坐浆饱满;每层铺
沟的施工方法。沟槽的开挖,在土质或风化比较深的边坡浆的厚度:料石宜为2~3cm;块石宜为3~5cm;块石縫宽超过
可以采用人工开挖或机械直接开挖;在岩石边坡可以采用5cm时,应填塞小片石;卵石可采用挤浆砌筑,也可干砌后用砂
爆破方法开挖。沟槽开挖至设计要求的高度或设计要求的承浆或细砾混凝土灌缝;石板