摘要:深基坑开挖技术是一门实践性很强的科学,施工中人工降低地下水位,一方面能使基坑开挖施工在干燥的环境中进行,从而进行机械化施工,达到多快好省的目的;另一方面能够增加深基坑边坡的稳定性。本文谈谈深基坑施工中降水措施。
关键词:深基坑;施工;降水措施
前言
近年来,随着我国国民经济的飞速提升以及科学技术在建筑工程中的应用,高层及超高层建筑在当今在建工程中的比重也在不断加大;同时随着人们对城市建设规模日益剧增的需求,地下空间的开发必将成为今后城市规划的趋势。因此,今后建筑工程的基坑尺寸必将会不断的加深加大。在基坑工程的施工过程中,地下水对基坑整体稳定、坑底隆起稳定、流沙、管涌以及承压水对坑底突涌等都有一定的影响。所以当建筑工程的基坑开挖深度低于工程所在区域地下水位时,施工过程中必须采取一定的基坑降水措施。
1 建筑深基坑工程的特点
(1)深基坑与周围环境保护对象的距离较近。由于在大中城市建设与发展过程中,建筑深基坑的周围通常与一些重要的建筑物相邻,比如城市地下轨道交通设施、地下排水沟、地下输电管线、通讯管线等,以及地铁隧道、防汛墙、各年代的古建筑、各个大型建筑物等。(2)基坑的开挖深度逐渐加深。随着经济的发展,人口的增多,人们对于地下空间的开发力度逐渐增大。在建筑物总高度不断增加的同时,基坑的开挖深度逐渐加深。(3)基坑工程的开挖规模与尺寸逐渐增大。随着国内一些大城市的城市地下轨道交通的迅速建设发展,在地铁交叉的换乘区间内开挖的基坑工程的空间平面面积达到了10×104m2。在这些基坑工程的设计和开挖施工过程中,基坑四周的围护墙结构的侧向位移,以及基坑底部的不均匀沉降的控制具有一定的困难。(4)场地越来越趋于紧凑。国内各大城市开展大规模的建设与开发施工,在这当中一些以土地出让的形式,吸引建筑开发商来进行大力开发,开发商为了有效的利用每一寸土地,在建筑物设计中,对地下室的设计做到了规范的极限,这就引起施工空间的逐渐变小,大大增加了地下空间施工的难度。
2 深基坑降水运行的要求
2.1 深基坑降水的试运行要求
在深基坑降水运行前,施工人员要准备测量每个井口及地面的标高,测量深基坑地下的静止水位,同时配备好抽水用的设备、电缆及管道,做好降水试运行的实验,保证深基坑抽水系统的正常运行。将从基坑地下水位抽出的水排入施工现场临时形成的集水库中,然后再用提升泵来将其过滤并排入市政道路,防止水回渗现象对深基坑降水效果的影响。
2.2 深基坑降水的正式运行要求
施工人员按照基坑开挖的程序来决定基坑降水运行顺序及井点位置,以保证深基坑开挖之前该处的降水工程已经能正常运行了,同时施工人员要密切关注监测部分提供基坑开挖面周围的水位监测数据,保证该处水位已经达到基坑开挖以下 0.5米。当基坑开挖的工期较紧或者遇到特殊的情况时,可以通过增加泵量及多开井的措施来降低地下水位。在降水正式运行的时候,施工人员对降水设备进行检修和调整,保证降水设备的正常运行。在降水运行的过程中,施工人员要做好地下含水量和水位的记录,轮流选择一两个观测井来测量地下水位,并将观测到的数据详细记录和整理。为了不影响井点降水效果,施工现场必须配备良好的发电设备。当深井处于地下室的底板施工的时候,可将其封口并埋设于基底,基坑中的井点总管也都埋入垫层,只有出水管通过垫层和主机连接。
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3 降水施工中常见问题
施工中要根据实际情况对原有方案进行修改补充,使降水方案更加完善。在井点施工时,由于填入滤料不合适,在粉、细砂含水层中造成井内涌砂严重,不能进行洗井和抽水。一旦发现这种现象,应立即更换滤料或包纱网,以阻止流砂的进入;对于已打成的井点,只需将泥浆洗出后,就暂停洗井,以免涌砂后造成井孔周边地层塌陷,甚至影响边坡的稳定。当井点不出水或出水量很小的时,对于轻型井点类,可向井管内送人高压清水,以冲动孔内滤料,将泥浆和泥皮稀释、破坏、再送气吹扬洗井或接上真空泵抽吸。对于管井点,可在井孔周边10~30cm处用工程钻机打孔至含水层部位,从孔中送入高压清水直接冲洗孔壁的滤料,或边送水边送气吹洗,将井孔附近的砂和滤料吹出地面,待送入清水畅快流入井中后,从孔中填入新滤料,并重新进行井内洗井。此外,由于地下水水位的下降,使土层中含水量减少,浮托力减小,等于增加了附加荷重,使土产生固结、压缩,使建筑物基础发生不均匀沉降;如在井点施工和抽水过程中发生井孔坍塌和涌砂,将会加大其不均匀沉降。如控制不好,将会直接影响到邻近建(构)筑物的安全,所以必须特别重视。在降水时要随时注意抽出的地下水是否有混浊现象。抽出的水中带走的细颗粒不但会增加周围的沉降,而且还会使井管堵塞、井点失效。为此首先应根据周围土层的情况选用合适的滤网,同时应重视埋设井管时的成孔和回填滤料的质量。在同样的降水深度前提下,降水漏斗线的坡度越平缓,影响范围越大,而所产生的不均匀沉降就越小,因而降水影响区内的地下管线和建筑物受损伤的程度也愈小。
4 深基坑井管降水施工时应考虑的因素
(1)布井时应根据地质报告,使井的滤水器部分能处在较厚的砂卵层中,避免处于泥砂体中,影响井的出水能力。(2)当钻探施工达到设计深度后,根据洗井搁置的时间的长短,宜多钻进2m~3m,避免因洗井不及时泥浆沉淀过厚,增加洗井的难度。洗井不应搁置时间过长或完成钻探后再集中洗井。(3)水泵选择时应与井的出水能力相匹配,水泵小时达不到降深要求;水泵大时,抽水又不能连续,一方面增加维护难度,另一方面对地层影响较大。一般可以准备大中小几种水泵,在现场依实际情况适时调配。
(4)降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不应少于3次,并应观测记录水泵出水等情况,发现问题及时处理,使抽水设备始终处在正常运行状态。同时应有一定量的备用设备,可对出问题的设备及时更换。(5)降水时应加强对周围建筑物的观测。首先在降水影响范围外建立水准点,降水前对建筑物进行观测,并进行记录。降水开始阶段每天观测两次,进入稳定期后,每天可以只观测一次。(6)降水井施工应严守操作规程,在岗人员要戴安全帽,起落钻具下不得站人,下入井管时使用的管钳、扳手不能放在底部,用电应由专人负责安装,自动控制箱应放在距地面1.2m以上处,并接上地线,电缆接头应用防水胶布包扎。
5 结语
总而言之,高层建筑的深基坑降水技术的应用,要具体情况具体分析,管井的降水在应用的作用上是比较显著的,而其它的一些方法在适当的情况下也能起到相应效果。深基坑的降水工作在深基坑的施工中占有重要地位,其工作效果的好坏将严重影响整个工程的进度、效率和经济造价,因此,必须以认真的态度对待深基坑的降水工作,及时注意好降水工作的各个步骤,使整个工程以平稳、安全的速度进展。
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[3]方晓青.高层建筑深基坑施工中的问题及应对措施[J].中国房地产业.2015.(09).
论文作者:赵鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/29
标签:基坑论文; 深基坑论文; 建筑物论文; 地下论文; 工程论文; 水位论文; 滤料论文; 《基层建设》2017年第24期论文;