摘要:随着我国社会市场经济的不断发展,我国的建筑行业也在不断的发展,从而建筑的技术也在逐步提升。现代城市中的建筑物越来越多,其中高层建筑所占的比例也越来越大,高层的楼层的建造要求也就越来越高,这样就致使基坑的深度在不断的扩大。一旦基础深度的水位比地下水位低的话,就会遇到基坑施工中的地下水的处理问题,对于基坑施工中地下水的处理如果不合理的话,就会出现很多事后的问题,所以一定要搞好基坑施工中地下水的处理工作。本文围绕着工业与民用建筑工程基坑施工中地下水的处理的问题展开,并且依据实际的基坑施工的经验,对其问题进行分析。
关键词:工业建筑;民用建筑工程;地下水处理
前言
为了更好的适应建筑高度的增加,并确保其稳定性,对基坑深度的加深具有重要作用。然而,在实际的加深过程中,会导致地下岩土结构发生变化,从而造成地下水的变化。特别是在基坑深度大于地下水位的情况下,会使得基坑的边坡出现失衡的现象,造成形变,对支护结构产生直接的影响,严重的话还会出现滑坡。
1 基坑施工中地下水的影响
由于地质结构的不同,地下水分为两层,上层为粘性土中存在的潜水以及上层滞水,下层为砂性土以及砂卵石层中的承压水。由于这两种水层的成分不同,因此造成的危害也不相同。随着基坑施工的深入,所受地下水的威胁也大。因此所受地下水的危害与程度是与其基坑开挖的深度成正比的,一般基层较浅的基坑开挖过程中涌出的地下水,一般都为上层的潜水或者是滞水,滞水含积得砂层十分有可能引起周围地面的沉降,对未施工完成的建筑物以及周围的地质结构造成一定程度上的危害。而当基坑施工挖至10-13m深时,下层的砂层水便会上涌,如果不采取相应措施,进行疏导,则会造成基坑周围的大面积坍塌。
2 工民建工程基坑施工中地下水的处理探讨
2.1 轻型井点降水法
轻型井点降水类似于真空作用抽水,所以真空抽水设备的选择对最终的降水效果有很大影响。若渗水系数为0.1-0.2m/d的土、土层中含有大量的细砂和粉砂以及采取明沟排水易于产生坍塌现象时,轻型井点降水是不二之选。现阶段常用的三种井点为真空泵型、射流泵型和隔膜泵型。轻型井点是一个集成管路系统,包括井点管、过滤管、连接管、集水总管、主管等设备。当抽水设备运行时,首先会在井点系统中形成真空,紧接着是在井点降周围最后真空区由于矽井扩张到一定程度。井点周围的地下水在真空力的作用下,通过滤器被吸入井点系统内来降低地下水位。在施工过程中,地下水位和真空区外的地下水位间存有一个水位差,在其作用下,地下水的流动方式与重力一致。基坑地下水位之所以会降低是因为在真空和重力的相互作用下,形成了降水的漏斗抛物线,准确的说轻型井点降水可以称为真空强制抽水法,更明了地说应是真空-重力抽水法。
轻型井点施工工艺程序。放线定位→铺设总管→冲孔→安装井点管、填砂砾滤料、上部填粘土密封→用弯连管将井点管接通→安装抽水设备与总管连通→安装集水箱和排水管→开动真空泵排气,在开动离心泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
轻型井点施工时应注意的问题。通过地下水降低水位也会带来一定程度的危险,比如抽水之后土壤会凝结,其影响半径周围的地面会出现下沉现象,对周边的建筑影响不好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以为了避免此种现象的发生,通常会采用回灌井点的方式,它是事先在抽水影响半径范围之内的建筑物周边挖钻一排探孔,在施工之前,记录好钻孔内的水位。与此同时,为了确保原地下水位的相同,在降水时也会向探孔内灌水来平衡水位,这样一来才能预防地面沉降给现有建筑物带来不良影响。
2.2 深井井点降水法
深井井点降水是通过埋置在深基坑周边井管内的潜水电泵来抽集地下水,从而使地下水位低于坑底。它一般用于渗透系数较大(10~25m/d);土质为砂类土、粉质粘土、砂质粉土的情况来降水。此种降水法的特点和优点是排水量巨大且效果显著,降水深可达到15米以上,吸程远,井间距离大,单位降水费用便宜,使用范围广等。由于井点成孔的质量要求较高,先期的一次性投入比重大,但是它还是最实用有效的降水方法之一。
但在深井井点施工时应注意以下问题:一是水位差要控制在一定范围内;二是若周边存有建筑物,则要加强对水位的监控,发生意外情况时要及时采取措施;三是禁止排出的地下水回渗而流回基坑;四是潜水泵在工作时要随时注意检查电缆线是否与井壁相撞,预防磨损后水沿电缆芯渗入电动机内;五是在开挖基坑时,要注意土层和井管的固定;六是当基坑底部存在不透水层时,为清理上层地下水,可采用砂井配合深井降水;七是井管使用完毕后必须尽快拔出,不能长时间搁置在基坑土体中。
2.3 隔渗设计的方法
隔渗设计方法是一种科学的、成熟的、人工的地下水处理方法,这种方法是进行防渗帷幕的建造 , 使其拥有一定程度的强度以及隔渗性能 , 从低洼之处将地下水渗入坑内的一种地下水处理方法 。 这种处理方法一般根据地下水处理的工程量大小而定 。 在进行隔渗设计方法之前 , 需要准备水文地质的资料以及准确的工程地质资料,这样便能够实现预估出涌水量的多少,准确测算基底板的浮托力,从而使防渗帷幕的设计符合地下水处理的标准。
对建筑工程施工中的地下水进行处理,能够保证当基坑开挖的深度加深时,周围的土层不会对施工工程造成破坏。由于基坑工程涉及多个方面 , 在结构工程 、岩土工程以及环境工程等众多领域都有所涉及 , 而这些也是工业以及民用建筑工程经常施工的领域,因此十分有必要做好对基坑施工中的地下水处理。
2.4 电渗井点降水法
电渗井点降水法的工作原理是利用粘性土中的电渗现象和电泳特性。由于电池现象和电泳特性的存在,加快了水粘性土空隙中的流动速度,进而起到疏干的作用,提高了软土地基的排水效率。一般情况下,把电渗井点降水法和轻型井点或其他管井点结合起来,抽水的效果更明显。电渗井点降水法在饱和粘性土的抽水效果更好,特别适用于在淤泥质粘土,这是由于淤泥质粘土的渗透系数很小,运用一般轻型井点降水法很难达到要求。
3 结语
工业与民用建筑基坑地下水处理,实际上一个非常复杂的工程,因此在处理作业前,需对该地区的水文地质情况进行勘察、记录和分析研究,严格要求操作人员按照预设规程进行操作。对基坑水处理中的每一个具体环节,都要进行全面的考虑,并在此基础上制定较为详尽的施工预防措施,只有这样才能有效避免不良施工现象的出现,采取确保地下水处理工程的施工质量和进度。
参考文献
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论文作者:曹景周
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
标签:基坑论文; 地下水论文; 水处理论文; 水位论文; 真空论文; 地下论文; 地下水位论文; 《防护工程》2017年第18期论文;