摘要:在建筑工程施工过程中,基坑降水施工需要与地质条件、基坑开挖及基础底板结构施工等要求相结合,通过降低基坑开挖范围内土层的含水量,避免出现流砂现象,有效的满足基坑开挖的条件,有效的实现对地下水的处理,确保建筑工程施工安全、顺利的开展。
关键词:建筑施工;基坑降水;安全保障
经济在快速发展,土地资源也越来越稀缺,人们对于地下资源的利用越来越多。比如城市中正在兴建的地铁工程,摩天大厦的地基越挖越深等。有效的基坑降水技术可以显著降低施工工地区域范围内的地下水位,避免因为地下水过多带来的流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等问题出现,以此保障工程的质量和安全性。
1基坑降水理论综述
基坑降水就是把工程施工地区的地下水通过井点的方法引流至他处。一共需要做到两点:①处理地下水,使得基坑能够一直保持干燥的状态,创造有利的施工环境。其中,处理地下水在基坑降水工作中十分关键。如果地下水处理妥当,整个工程就不会出现流砂现象导致的工程塌方问题,可以处理好土质和积水,工人也可以更加高效率地施工,而不用担心土体移位等状况发生,安全系数也因此得到保障。②稳定边坡,防止坡面上有水渗漏。基坑降水工作处置妥当,可以有效防治基坑基地和坡面上有水渗漏,这样就可以稳定边坡,防治沙土的流失,还能够改善土质,让土壤承载力和支撑能力得到有效提升。
2建筑工程基坑降水方法
2.1明沟加集水井降水
明沟加集水井降水是指在基坑的四周设置排水沟,然后沿着基坑每隔20~30m设置一处集水井,使地下水从不同的方面都汇入集水井内,再用水泵将集水井内的水排出基坑的一种排水方法。通常情况下,排水沟的深度要低于挖土面的0.5m左右,而集水井又要比排水沟低0.5~1m,并且一侧排水沟应该设在地下水的上游。除此之外,集水井的井壁还应该用木板等加固防止井壁滑落。这种降水法通常适用于土质比较好且地下水位不是很高的的基坑工程。
2.2轻型井点法
轻型井点法基坑降水技术的主要原理是利用真空,让土壤中的水分成为水气混合物,经过管道系统进入到水气分离器。之后再做出进一步的分离,空气进入真空分离,水分进入离心泵水管中。这个方法使用的范围比较大,同时由于施工流程简单、相对经济适用,使用关于地下水水位不深、基坑面积不大地施工场所。所以在我国的建筑行业中,广泛使用的就是轻型井点法施工技术,不过需要注意的是在土壤渗透系数很小的情况下,要采用适当的气密性措施,才能保障轻型井点法有效实施。
2.3管井井点法
管井井点法一般是以钻孔成井,然后每个井中都分别使用离心泵抽取地下水,这种办法适用于其他方法不容易解决的,渗透系数超过0.1的沙土、碎石块等环境中。该方法能够产生很好排水效果,同时设备简易、方便更换维修。在实际施工中往往采用管井井点法。
2.4喷射井点降水
喷射井点降水是在井点管内部安装喷射器,采用高压水泵或者空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水还或者压缩空气形成高压气流,使地下水通过井点管与内管之间的间隙排走。这种方法所需要的设备简单,但是排水的深度大,可以排出地下8~20m深的水,比轻型井点降水法开挖的土还少,施工简单快速,费用低,既省时又省力。一般情况下,基坑工程会将其运用于地下水位较深,土质偏砂土的地段使用。
2.5深井井点法
这种方法适用于井深深度大于15m的,井内用抽水泵难以满足需求的情况。深井井点法一般用于水量很大的基坑环境,特别是渗透系数较高,透水厚度较大的环境。此外深井井点法的实施可以把设备放置于基坑之外,这点对于施工来说是个优势。
2.6电渗井点降水
电渗井点降水是指利用井点管本身作阴极,布置在基坑外围,以钢管或者钢筋做阳极,垂直埋在井点内测,用电线连接阴阳两极,并对阳极施加强直流电电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应用电压原理,使电渗与真空双管齐下,将土中的水汇集到井点管中,并由井点管排出基坑。这种降水方法操作起来比较复杂,所需工具较多,比较费事,而且由于与电连接,操作起来也比较危险,需要专业人士操作,成本较高。但是这种降水法使用于渗透系数小于0.1m/d的土层,这种土层含水量大,压缩性高但稳定性又差,只适合用电渗井点降水。
3基坑降水技术的施工工艺
3.1定孔位
在孔位定位施工时,需要与降水井的井位布置相结合,对井位进行测量放样,在进行井点布设时,当地面障碍物和施工条件会对其造成影响时,则需要及时对现场进行调整。
3.2成孔
待井位确定后,钻机就位后钻头要与孔位中心对准,开展具体的钻井施工。在成孔后,则在孔内进行自然造浆。钻井施工过程中需要控制泥浆密度,当停工和提升钻具时,则要在孔内压满泥浆,避免孔壁出现坍塌现象。
3.3清孔换浆
当钻孔至标准标高时,在钻杆提升对与孔底之间距离达到0.45m左右时,需要进行冲孔作业,将孔内存在的污物彻底清理干净,并对孔内泥浆密度进行调整,确保返出的泥浆不存在泥块。
3.4下井
井管采用水泥砾石管,下井前要对管子进行检查,测定孔深,当孔深与设计标准一致时,则可以下放井管。需要提前将井底座在管底的槽内绑牢,利用钢丝兜住底座,平衡放入孔内。为了保障管身的整体性,宜采用铁丝和竹板将其牢固绑扎,下管时管身宜处于垂直居中状态。
3.5填筑滤料
在填筑滤料之前,需将钻杆下入井管内,使其与孔底保持在0.35~0.45mm范围内,通过钻杆内泵对泥浆进行穿束,边冲孔边调节泥浆,使孔内泥浆由滤水管外的孔壁、井管呈环状间隙进行返浆,对孔内泥浆密度进行调整,使其保持好在1.04即可。随后与井构造设计标准相结合,实施滤料填筑,井滤料均匀地从井口丝状向周围回填,避免造成井管被挤扁的现象发生。
3.6洗井
运用污水泵抽水、活塞等洗井法进行操作。当涂料填充完成之后,污水泵向井内下入,对泥浆进行抽除。污水泵在井周边地下水中发挥出应有的作用,从而渗入井内,即可使污水泵进行不断抽水,清水也可替代清水,从而完成洗井工序。
3.7下泵试抽
当完成成井之后,将潜水泵及时向降水井内下入,对地面电缆和排水管道进行预设,在对管道系统和电缆进行设置时,避免抽水过程中由于吊车、挖掘机等机械碾压造成破坏的现象发生。因此,现场应对这些设备进行标识,当排水系统和抽水安装完成之后,再进行试抽水处理。
3.8降水运行
在开挖基坑之前的15日内进行降水施工,必须将基坑降水位降低,在降水之前,测定各井口、地面的静水位以及地面标高,接着进行试运行操作,对抽水设备的是否完好实施检测,确定排水系统和抽水是否与降水要求相满足。在降水运行过程中,应对各井水位的观测进行加强,将含水层的承压水头变化所掌握,加强地面沉降监测避免由于降水造成周围环境有地面沉降产生。
4结语
在进行基坑降水作业时,在重视降水效果的同时,还要有效的防范降水过程中对周围环境可能带来的影响,积极采取有效的措施,并根据工程实际情况来选择适宜的降水技术方法,确保降水的安全,为工程的顺利施工奠定良好的基础。
参考文献:
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[2]吴军.浅谈基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].工程科技,2014(2):228~231.
[3]黄瑞.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用分析[J].新材料新装饰,2014(5):287~290.
论文作者:王跃林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
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