王进展
江苏华都建设有限公司 江苏南京 210007
摘要:近年来高层建筑工程地下工程不断延伸到地下,不可避免地需要深基坑开挖作业,这就需要对地下水进行有效的处理,否则容易引起管道、流沙等基坑工程坍塌、基坑底壁失稳等各种施工事故,严重影响了深基坑施工质量,这就需要在高层建筑深基坑施工中,应重视地下水处理技术。
关键词:高层建筑;基坑降水;施工技术
前言
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高层建筑深基坑降水施工的重要性
深基坑施工中降水可以改善劳动强度,实现机械化施工。由于降低了地下水水位,使基坑开挖范围内的岩土层,不但不含有重力水,而且使其含水量大大降低,这样就为机械化施工创造了良好的环境,从而改善了人们的劳动强度,使工程得以快速进行。通过深基坑降水施工可以在一定程度上加快工程的施工进程,降低工程造价。在施工中通过人工降水,实现机械化施工,这样一来既可以减少一定的工程成本,还可以缩短施工周期,起到一举两得的作用。在施工中,通过采取有效的降水施工方法,可以更好地疏干地下水,保持岩土体的边坡稳定性。
2建筑深基坑降水施工要点
2.1深基坑井点的布置
在布置深基坑井点时,通常要根据基坑形状及面积的大小、地下水流方向、目标降水的深度以及含水层的渗透系数来确定。一般,当基坑的宽度小于6m,且降水深度在4~5m时,可以采用单排井点,将井点布置在地下水的上游;当基坑宽度大于6m,且图纸质量差时,可以采用双排井点,将井点布置在基坑的两侧;当基坑面积过大时,可以在间距为10~20m井点的转角处设多处走廊,并采用多边封闭或环境布置井点。另外,在布置井点时,要注意井坑与基坑壁之间的距离,一般在2m之内,否则容易发生塌方。
2.2深基坑井点的施工、制作
深基坑井点的施工、制作中,施工人员要按照相关的要求,利用测量仪器定位,根据定位控制点,按照降水方案设计图定出井点的位置,注意深基坑井点的深度,一般其深度在基底的1~2m上,当达到一定的深度后,严格按照设计井位在基坑壁四周打孔,打孔时钻机必须对准所定孔位,将误差值控制在10cm以内。随后清孔,并将井管垂直置入井坑中,将井管过滤部分放置于含水层的适当范围内。深基坑井点制作完成后要盖上井盖,以防异物进入。
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2.3深基坑井点的使用
在井管埋设完成并投入使用前,相关建筑单位必须对其进行充足的检查。用吸水胶管连接井管和总管,并用铁丝绑牢,随后将其与抽水泵连通,接通电源,检查有无出现淤塞或漏气等现象,检查出水是否正常、畅通。井点在使用过程中,必须保持连续不断的抽水,相关人员每天要定时观察水位及水量,确保水位与设计降水深度趋于一致,并绘制水位下降深度与时间过程、水量与时间的曲线图,以便分析水位下降的趋势,从而预测达到设计降水深度所需要的时间。
3工程实例分析
3.1工程基本资料
某综合办公大楼是该地区的重点工程之一,本工程的二期办公大楼,长为125m,宽为85m,基坑的开挖深度大约是8m。在该工程的地下水主要是浅水,水面处于地下1.5m左右的深度。基坑采用轻型井点沿着工程施工工地的周边布置,场地中间布置少量的管井进行排水。
3.2基坑降水方案
降水工程的目标是完成基坑内最大坑深的降水,在施工过程中可能要加大地基的开挖深度,这样降低深度在江水设计中能够给后续工程留有一定的余地。此外,基坑开挖的工期十分紧张,要在尽可能短的时间内完成基坑降水工程,同时把地下水位降到基坑深度以下。基坑工程降水会改变基坑周围土壤的受力状态,一方面水位下降加强了土壤的自重应力;应一方面地下水从静止转向流动,必然引发渗流作用。力学计算难度很大,本工程简便起见,只考虑坑外土体在重力方向发生单方向的渗流。针对工程地质的主要结构问题,本工程采取的技术是:轻型井点法和管井井点法,这样能够有效解决滞留水渗出等问题。观景的深度一定要够,同时能够按具体需求,留有可以加深深度的泵头和能够及时调节抽水速率和功率的泵头。基坑内一定要不知若干个疏干井点,加速开挖土体内的地下水疏干。住宅楼等其他项目工程统一划片,布置轻型井点和管井,在一次施工中统一进行基坑降水工作。
3.3基坑降水主要施工流程
3.3.1施工前期准备
根据井点系统的设计进行计算,轻型井点法使用的降水设备为4台2BL-6型的JSJ60射流泵。排水量为每小时25m3,井点立管设置为直径38的钢管,长度为8.0m,井点管的底端1.2m位置是滤管,二者之间采用橡皮管相互连接。
3.3.2井点管安装施工
因为工程的上方大约用2m厚的杂土,不方便冲孔工作开展,为了保障冲孔的安全性,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右的位置开挖沟槽,深度约1.0m。井点管铺设采用水冲法,利用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,把土层冲成圆孔之后埋设井点管。注意在冲击过程中一定要不断摇动冲水管,使得圆孔的直径达到300mm左右,方便沙石的填充。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑的内部,井点管应该埋在粉质黏土或是淤泥粘土的上部,同时要结合相关的地质报告、现场施工实际冲击的难易程度,来确定井点管掩埋的深度合理准确。总管应当处于井点管外侧50cm处,在铺设前同样要开挖沟槽,把槽底填平,将配好的管子一根根放入沟槽内部,在端头处穿上螺栓,垫上橡胶的密封圈,然后拧紧螺栓。井点管铺设完毕之后,应当把抽水设备、总管和井点管进行相互连接,并且进行抽水预试验,检查是否有漏水、漏气、堵塞等异常情况出现。此外现场要存放少量的粗砂,防止产生死井,以便于再次冲孔安装井点管。
3.3.3管路安装
在所有井点管完成铺设之后,用吸水胶管把井点管和总管相连,同时用铁丝捆牢,然后再与抽水设备连通。此后接通电源就可以进行抽水试验。在这期间监察出水是否正常;主管路的流水坡度是不是坡向射流真空泵;集水管和井点管连接的胶管在进行抽水试验中是否有漏水漏气的现象等等。凡是出现了异常情况,应当及时进行检修和维护工作,之后再次试验,直到没有问题产生方可投入实际工程的基坑降水工作中。
3.3.4井点降水施工
一套轻型井点管安装完毕之后进行抽水试验,在井点使用过程中应当保证抽水的连贯性。在抽水试验一切正常之后可以开始实际抽水作业。抽水开始之后没天要观测3次水位和水量。当水位达到了预先设定好的水位目标并且保持稳定之后,可以每天观测量减少到1次。在监测过程中要及时整理检测的记录,绘制相关的曲线图,分析水位下降的趋势,然后进行合理的时间预测,保障基坑降水工作的质量和精度。
结束语
总而言之,随着我国现代化城市发展速度的不断加快,城市建筑物逐步向着高层和地下发展,在具体施工过程中,深基坑降水是比较明显的一个问题和难点,这就需要我们应该充分结合工程的实际施工情况对管井进行最为科学合理的布置和设计,并做好深基坑深井的施工工艺控制和降水监测,保证整个施工过程的高效性和安全性。
参考文献:
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[2]李飞龙.深基坑降水优化设计与施工[J].山西建筑,2016,42(32):101-102.
论文作者:王进展
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/4
标签:基坑论文; 深度论文; 工程论文; 深基坑论文; 水位论文; 地下水论文; 管井论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;