基坑降水施工技术应用分析——以上海新建莘庄镇222号地块(莘庄地铁站上盖综合开发项目)一期(T1~T3)总承包工程为例论文_邓磊

上海建工集团股份有限公司总承包部 200080

摘要:随着社会的发展和科技的进步,城市化进程在逐步加快,人们对工程建设的质量要求也在不断提高。在具体的建筑工程施工中,基坑的降水施工技术对于整个工程的质量有着重要的的影响。近些年,随着深基坑施工数量的增加,降水技术也得到了很大的发展,但也面临着许多问题。文章就以实际工程为例,针对基坑施工中的降水技术的应用进行了简要的分析,以期促进工程施工建设的发展。

关键词:基坑降水:施工技术应用

1 项目概况

本项目位于莘庄地铁站,连接南北广场至莘朱路及沪闵路,东西则连接宝城路、梅陇西路及广贤路,临近已建的铁路金山支线、铁路沪杭客专线。

本工程占宗地空间范围(规划空间范围)13384.6m2。拟建建筑面积112967m2,其中地上79457m2、地下33510m2;包含地下室三层(局部夹层)、裙房公建配套及商业三层(局部夹层)、三栋住宅楼。住宅楼25层,高度100m。

本工程地上包括三栋住宅及公建配套。

本工程T1~T2有三层地下室,T3地下室一层,局部有夹层,主要用途为车库、机电设备间。

T1~T3住宅塔楼结构为现浇钢筋混凝土剪力墙。裙房部分为现浇钢筋混凝土框架剪力墙。地下室为钢筋混凝土框架结构,夹层为厚板结构和钢筋混凝土外墙。

本工程地基岩土的构成,水文地质情况及不良地质条件对本工程桩基及围护结构施工、深基坑施工产生影响。即在桩基及围护施工、深基坑施工过程中,对降水以及挖土这两方面的管控成为了本工程基坑风险控制方面的重点。

因此,以下文章就对基坑降水的技术应用进行了简要的分析。

2 基坑降水施工的周边地质条件和水文特征

本工程基坑降水采用深井降水。另在基坑外侧布置坑外观测井,作为坑外水位观测和应急降水坡面稳定的措施,根据观测井水位标高控制抽水力度。

2.1 地基岩土的构成

拟建工程场地内浅部发育的土层主要为:

②1,2粘土、②3=砂质粉土、③淤泥质粉质粘土、④1淤泥质粘土、④2淤泥质粉质粘土夹砂、⑤1粘土、⑤4粉质粘土夹粘质粉土、⑥粉质粘土。

2.2 水文地质条件

(1)潜水:拟建场地浅部地下水为潜水类型,大气降水入渗为其主要补给来源,其排泄方式以蒸发消耗为主。地下水静止水位埋深在勘察期间为0.70~1.40m,水位高程则为3.16~3.86m。

(2)承压水:拟建场地承压水系统由第⑦层(含3个亚层)承压水和第⑨层(含3个亚层)承压水组成。由于拟建场地第⑧层粘性土层缺失,第⑦层承压含水层和第⑨层承压含水层连通,整体厚度达72m。经计算本工程须考虑第⑦层承压水对本工程基坑底板的突涌问题。

3 降水施工技术的重难点分析与对策

3.1 降水施工难点分析

开挖面积大、深度较深、时间较长、地质条件复杂是本基坑的重要特点。基坑开挖层以下有承压含水层,经计算,上述承压含水层对基坑底板的稳定性产生不利影响。

3.2 降水对策

对于开挖范围内的基坑潜水来说,由于被地下围护结构隔断,即隔断了潜水的水平补给来源。故在方案设计时可作为潜水疏干。同时为加强基坑监测,在坑外设置水位观测孔,监测该层的止水帷幕是否渗漏,保证基坑安全。

开挖前的预抽是保证疏干井(潜水)降水质量的重要环节。

由于上部潜水层的含水量较大,但渗透性较差,在抽水过程中仅靠地下水的高差(重力作用)要在短时间内将地下水抽汲出比较困难。因此,在开挖前进行20天以上的“真空预抽水”,能够以较快的速度将潜水排出基坑,从而提高坑内疏干井疏干质量。

4 具体的基坑降水施工设计

在具体施工时,井位的布置应避开支撑、工程桩和坑底的抽条加固区。为了方便使井口固定,要尽量靠近支撑点。根据开挖的顺序、开挖的进度等情况,降水工作还必须与土方开挖施工密切配合,以及时调整疏干井的运行数量。关于降水井的构造与设计要求,具体如下:

4.1 孔洞的开凿

在具体的施工过程中,一定要经过鹅卵石层,由于鹅卵石的大小不一致,而且坚硬程度非常大,这就会导致开凿孔洞的工作受到阻碍,所以,必须采用大型号并且性能良好的钻孔机。因为地下环境的杂质过多,而且需要很深入的程度才能够充分地排出地下水和杂质,因此一定要保证孔洞口径的大小。

4.2 孔洞杂质的清除

工程需要整洁、不受其他杂质污染,这样才能保证施工的顺利进行。孔洞的清洁对于后续每一个步骤的工作都具有很重要的作用。在施工之前,需要采用注入清水的方式来保证孔洞清洁。另外,还需要测量其伸入地下的深度。

4.3 滤水管的插入

在孔洞清理之后,需要插入滤水管。滤水管插入的深度需要距离地面一段距离,这样可以防止地下阻塞滤管管口。在地面上,管口处应该采取一定的遮蔽,这可以避免水分的渗入。滤水管的功效十分明显的,也是工程中所必不可少的。将其做好,对于降水井的整个工程质量具有重要的作用。

4.4 固定敷料的天价

在滤管下完之后,需要在管周添加一定数量的敷料以固定滤管。此施工过程需要施工部门通过周围钻孔的方式加入并固定。要特别注意敷料的选择工作,要根据施工的具体情况需求来评估用量和种类,以保证敷料的合理有效。

4.5 降水井的清洗

在把滤管固定完成之后,降水井的施工部分就算基本完成了。为了在排水时避免井底的沉渣堵住滤管,一定要反复对其进行清洗;洗井的时间应该大于一天,最后的结果需要达到排出清水为止。而在降水井无法清理时,就需要施工部门做好排查工作。必要时则需要拆掉水井,重新来进行施工建设。

4.6 安装水泵于井口处

用一对一的标准来配置水泵,每一个降水井必须配置一个水泵,水泵需要跟管口相隔一段距离。安装完毕之后,还需要对水泵的安全进行逐一的检查。

4.7 抽水实验

在清理干净降水井之后,需要进行水泵抽水实验。如果抽出的水分达不到预期的标准,就需要对降水井进行重新清洗。

由上文分析可知,降水井是基坑降水施工得以顺利进行的保证,良好质量的降水井可以把地下水充分地排出,使施工阶段避免因地下水过多而引发的一系列危险情况。不仅保证了地铁的施工质量,也保证了施工人员的人身安全。

5 降水井内出现管涌问题的应急处理技术措施

(1)当管涌的压力比较小时,可一采用细石填充,其原理是细石回填到一定数量可压住下部泥沙,优点是此井仍能继续使用。

(2)当管涌压力比较大时,可以采用注浆处理,应急封闭管涌。原理是采用高压双液注浆泵,把水泥浆和水玻璃按一定量的配合比直接注入到管涌内部,其两种成分结合后,能快速硬化并堵住管涌,但缺点是此降水井会直接废掉,不能再继续使用。

(3)直接封闭降水井,当管涌发生时,可以用同管径(内径)的钢板封堵。当压力过大时,圆钢板中心可通过焊接镀锌管进行导流可减小其压力。镀锌管根部可安装一个球阀,当焊接完成后再关闭球阀,这样就可以将管涌的问题进行很好的解决。

6 降水井的正常工作和质量需要进行逐注意和保证

6.1 降水井应该足够深入地下

在开凿孔洞的工作完成之后,需要聘请专业的人员进行孔洞深度测量,需要保证孔洞达到了需要的深度,从而充分发挥作用。

6.2 充分地对滤水管进行固定

降水井在工作时会发生很大程度的震动,所以滤管的固定一定要牢固。一旦滤管固定不牢,贴近了地面,就达不到滤管应该有的过滤功能。

6.3 保证降水井的清洁程度

降水井的清洁程度直接决定了它的具体排水效果,所以一定要仔细进行降水井的清理工作。在清理降水井时,一定要用清水。清理的时间需要达到至少一天,清洗标准是在排出清水为止。如果反复洗井还达不到具体的要求时,需要重新建设降水井。

6.4 根据实际的情况对挖土的速度进行调整并适当放慢

在坑壁将导流工作做好,其目的是完善排水设施,避免水流淤积。另外,在排水工作进行的时候,如果水流过快,还会带走基坑的沙土,这就会影响基坑的沙土含量。如果时间过长,还会影响基坑的形态。为了防止此类现象的发生,相关施工技术人员也可采用填放砾石的方法来解决此问题。

6.5 保持环境的干燥

在废水池的边界范围内,对基坑的范围设定以及开挖工作,无论是是开挖三眼浅井,还是修建管井以及一系列的施工工作,都必须要注意一个重点,那就是保持基面的干燥问题,只有保持基面干燥,才能确保工程顺利进行。另外,在进行底板垫层的浇筑工作的时候,我们采取封堵的形式,并且取得了预期的效果。

7 结束语

综上所述,在基坑降水施工的实际工程中,降水井的施工设计和相关举措对于基坑降水的技术应用有着重要的影响,特别是在本方案中。因此,我们一定要对降水井进行仔细的分析,将所遇到的问题都逐一进行解决,以保证基坑降水施工的顺利进行。此外,在今后的基坑降水施工发展过程中,也要注意创新与探索,以提高相关人员的相关技术水平,为基坑降水的施工技术在具体工程中的应用做出贡献。

参考文献

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[4]谭嘉豪.关于深基坑降水与防护施工方法分析[J].江西建材,2014(5):104.

[5]李腾飞.建筑深基坑降水施工技术分析[J].工程技术:全文版,2016.

论文作者:邓磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/7

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