工业与民用建筑工程基坑施工中的地下水处理方法分析论文_周艺

周艺

广西建工集团冶金建设有限公司 广西南宁市 530000

摘要:在工业与民用建筑工程中,基坑工程是其重要的基础环节,为整个工程的质量和寿命奠定了良好的基础。但是在基坑施工的过程中,都会涉及到地下水处理的问题,如果没有采用恰当的方法,将导致工业与民用建筑工程中产生严重的安全事故。因此,我们应积极探索工业与民用建筑工程地下水处理的问题。

关键词:工业与民用建筑工程;基坑施工;地下水处理方法

引言

随着我国经济和科技的快速发展,人民的生活水平也不断提高,追求更加舒适的工作和生活环境和质量成为追求。现阶段,工业与民用建筑的建设规模和数量不断增多,工程建设的质量和安全日益重要。在工业与民用建筑工程施工中经常遇到深基坑的情况,而深基坑常常会带来地下水渗漏的情况。所以,基坑地下水的处理采取的方法和施工技术至关重要,它决定着基坑的施工安全和整个工程建设的工期和工程质量,必须给予重视。

1基坑施工中地下水的危害

1.1软土基坑沉降

引起基坑沉降的原因有三种:一是坑底隆起,使得附近地层发生移动;二是基坑变形,使得支护结构变形,加快了基坑的变形;三是由于两侧存在压力差,导致围护结构进行水平位移。综上所述,地下水对基坑沉降具有重要影响,能够导致坑底土体隆起,进而让围护结构进行位移,导致引发基坑隆起形变,进而引起基坑附近地层移动。基坑形变过程指的就是基坑土里面应力场状态的变化过程,如果有地下水,就会增大坑外附近开挖面下方土里面的压力差。如果软土基坑稳定系数比较小,就会增加基坑沉降程度。受地下水的影响,使得基坑下面的软黏土地基的强度较低,加快了基坑的沉降。

1.2基坑流土

首先基坑施工遇到地下水会发生流土现象,主要是指地下水的渗流,导致了局部土体表面发生隆起、顶穿或者是粗颗粒群浮动流失的现象。其中土体隆起主要发生于表面具有黏性土与细粒土组成的土体,而地下水引发的顶穿或者粗颗粒中群造成的土体浮动流失主要发生在不均匀的砂土层中(图1)。

图1土体渗透现象中的流土

1.3软土基坑形变

对于软土基坑而言,其很容易因自然环境而发生形变。在工业与民用建筑工程当中,多数都是将场地勘察资料作为工程计算依据。勘查工作的主要内容就是对现场情形进行了解,如果存在失误,就相当于在软土基坑中埋下了事故隐患。具调查表明,多数基坑事故产生的原因都是没有考虑到水环境对基坑的影响。

2地下水处理技术的种类

对于明沟加集水井类而言,指的是在基坑里建立集水井和明排水沟,通过抽水机将集水井里的地下水进行排出。

对于轻型井点类而言,主要是根据真空原理,让基坑里的空气及水分在真空吸力的影响下变成水汽混合液,然后沿着管路系统在基坑里对混合液进行吸除,通过水汽分离器对空气进行排出,并通过离心泵进行排水工作。轻型井点类是应用比较广泛的一种基坑降水技术,因为它具有很多优点,比如经济、便捷、安全以及高效等。

对于喷射井点类而言,主要是通过高压水泵利用水管将压力工作水压入到井点内外间,进而形成空间,再通过喷射器的两侧流入到喷嘴,在喷嘴截面的影响下增加喷射水流速度,并在喷射水柱周围形成负压,将基坑里的地下水和空气吸入到混合室里,以实现排水目的。这种技术适用于比较深的基坑。

对于管井井点类而言,主要是通过钻孔成井方法在基坑里面建立相邻管井,再结合工作水泵对地下水进行抽取,进而降低地下水位。

对于深井井点类而言,主要是对降水深度较大以及管径比较深的基坑进行水处理操作,如果普通水泵不能满足工作需求,可以通过特制深井泵来解决问题。这种技术比较适合降水深度深、水量较大的基坑,特别是一些渗透系数较高并且透水层厚度大、土粒较粗的基坑,所以这种技术被广泛应用在建筑施工当中。

3工业与民用建筑工程基坑施工中地下水处理方法

在工业与民用建筑工程基坑施工工作中,降水技术为其中的重要工作,具有复杂性与系统性特点。在实际施工工作中,需要做好现场的管理工作,保证在施工期间,能够实现良好的施工环境,满足当前的施工要求,促进地下水处理工作的优化实施。

3.1降水法

降水法在工业与民用建筑工程中得到了非常广泛的使用,主要包括轻型井点降水法与深井井点降水法两种。所谓轻型井点降水法,主要是应用真空抽水设备,将基坑中的地下水抽走,使其成为真空的区域,并且能够缓慢向着周围扩张,能够将周围的地下水都吸入到井中,从而使得基坑附近的地下水含量降低,防止地下水涌出现象的发生。这种方法比较常见于一些地下水积水不是很深,基坑面积不大的工程中,使用起来比较快捷和简单,具有较强的可操作性,并有造价不高,具有良好的性价比。不过,在使用轻型井点降水法的时候,有可能导致地下水抽走后使得基坑周围的土地缺失,从而出现结块的现象,有可能对周围建筑物带来一些负面影响。所谓深井井点降水法,主要应用在基坑比较深的工业与民用建筑工程中,尤其是当前有很多高层建筑、超高层建筑,这些建筑都需要挖掘很深的基坑,轻型井点降水法已经无法满足工程需要,因此,我们可以使用深井井点降水法,将基坑首位埋下长度超过基坑深度的井管,并在基坑底部安装深水泵,在进行施工的过程中打开深井泵抽走地下水,将其从地面排出,从而降低基坑周围土壤的含水量。这种降水法能有效的处理基坑深度较大时地下水问题,而且施工成本较低,施工效果也很明显,只是在深井井点的成孔初期投入较多,施工要求较高。在进行深井井点降水法后要注意对基坑周围水位的监控,控制水位差,保证抽排到地面上的地下水不会再回渗到基坑中。

3.2截水法

此法是针对基坑外的地下水而采取的措施。通常通过截水帷幕来切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕通常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡土墙等施工方法在基坑四周构建一层截水帷幕,截水帷幕的厚度和长度要根据基坑壁的土质、渗水量、基坑的深度和基坑等级等因素决定,有时需要辅助施工防护桩或防护墙,让截水帷幕具有足够的支撑力。截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10—6cm/s。截水帷幕分为落底式竖向截水帷幕和悬挂式竖向截水帷幕。当采用前一种方法时,应插入不透水层。当地下含水层渗透性较强、厚度较大时,可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。

3.3明沟排水法

在处理基坑中地下水的方法中,明沟排水法最为简单。其适用于浅基坑施工时地下水位较浅的情况,这种方法是解决较小渗水与雨水的最好排水方法。这种方法需要在基坑外围沿着四周进行水沟挖掘,并且根据实际的情况来设置排水沟的宽度与深度。而一些施工人员往往因为粗心大意没有进行及时的排水,或者发生没有及时排出而产生的回灌现象,造成基坑的浸泡,严重的还会导致一定的土体塌方现象。因此。在基坑施工中必须要注意地下水的处理工作,及时的发现其中的问题,并采取相应的处理办法进行解决。

结语

当前,工业与民用建筑工程的建设数量越来越多,基坑深度越来越大,给地下水处理工作带来了更多的挑战,为了降低地下水对工业与民用建筑工程的危害,我们应深入对其进行分析。总之,我们应重视工业与民用建筑工程中地下水的处理问题,因地制宜地采取恰当的处理措施,保障工业与民用建筑工程能够顺利进行,并保障建筑物的寿命和质量。

参考文献:

[1]吴功锦.工业与民用建筑工程基坑施工中的地下水处理方法分析[J].企业科技与发展,2015(17):73-74.

[2]覃安平.浅谈工业与民用建筑工程基坑施工中地下水的处理措施[J].企业科技与发展,2015(11):60-61.

[3]刘恭平.浅析工业与民用建筑工程基坑施工中地下水的处理措施[J].低碳地产,2016,2(16):37.

论文作者:周艺

论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期

论文发表时间:2018/9/19

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