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【摘要】随着我国经济实力日益强大,国家政府加大对城镇危旧住房改造力度,近年来许多地区住房民生工程建筑规模逐渐扩大,主要集中于旧城区拆除重建或在农田上新建居民住房。由于建筑红线限制用地范围限制,一般情况下,建筑施工现场场区空地面积都比较小,深大基坑周边可用空间很小,在有限空间下对基坑降水技术要求越来越高。本文主要针对在农田上新建住房过程中,对深大基坑降水技术进行探讨。
【关键词】管井降水 明沟 降水技术
一、农田地基土中含水特点分析
表层土一般为松散杂填土,受大气降水及气候影响较为明显,补给来源主要为大气降水,排泄方式以蒸发为主。下层土根据各地实际情况不同,但一般情况下会含一定水量,对于深大基坑开挖施工,需要重点进行降水施工。
二、基坑土层中水的流动特点
1、水的流动特性
在自然状态下,水会受重力作用,向低处流动。通过打降水管井,并不断的抽水,保持管井内低水位,周边附近(甚至较远处)地层中的水会连续向管井方向流动,水在流动过程中,在土层中会逐渐形成许多细小孔道,进一步促进水有方向流动。
在基坑边坡放坡比例较小时,如果在边坡土层中,含水量较大,水会不断的对边坡土产生侵蚀作用,使边坡土遇水膨胀,发生滑坡垮塌情况,严重威胁人员生命安全和资源财产损失。在有降水井的情况下,土层中水会自然朝降水井方向流动,缓解对边坡的影响。
2、水会沿最短路线流动
水在土层中渗透,除往低处流外,还会由水量较大的部位向水量较小的部位进行渗透,这种渗透不具备方向性,但水会自然的选择最短路线进行流动泄压。
现场根据场区面积、形状在基坑周边或内部设置明沟排水,可以使土层中水有效的泄压,达到快速降水的目的。
3、地下水在粘土层中流动特点
在粘土层中,土体颗粒细小,之间缺少大孔隙,因而透水性差,水分不容易从中通过。在施工深基坑中,遇到此类土中含有一定量水时,水流动性很差,采用管井降水,水积累流到管井的时间长,效率低,降水效果不明显。但不降水,基坑粘土边坡容易受自身水影响软化,而造成边坡支护失去作用。
三、管井降水的必要性
管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点设备较简单,排水量大,降水较深,较轻型井点具有更大的降水效果,水泵设在地面,易维护。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定,一般间距10~50m,最大埋深可达10m。适用于渗透系数较大,地下水丰富的土层、砂层,含水层厚度大于5.0m等。
更重要的是管井降水在软弱土或硬质土(砂石)中都可以使用,施工方便,施工速度较快,且较为经济。对于深大基坑,采用管井降水,是十分有效的。
四、轻型井点降水
采用轻型井点降水,其井点间距小,能有效地拦截地下水流入基坑内,尽可能地减少残留滞水层厚度,对保持边坡土的稳定较有利,因此降水效果较好。但同时占用场地大、设备多、投资大,特别是对于狭窄建筑场地的深基坑工程,其占地和费用一般使建设单位和施工单位难以接受,在较长时间的降水过程中,对供电、抽水设备的要求高,维护管理复杂。
五、明沟降水
明沟排水适用于土层比较密实,坑壁比较稳定,降水坑底不会产生流砂或管涌,或土层中水渗透系数较小,采用其他管井等方法降水效率低的情况。
此种方法采用非常普遍,一般在基坑底部周边都会设置明沟(或盲沟)降水排水,施工速度快,且施工成本较低。在深基坑挖土过程中,对于大面积开挖的地区,如果土层中含水量较大,且土较为密实,渗透性差,可以在现场随土方分层开挖情况,先开挖明沟进行降水。取完一层土后,再在下层挖明沟进行降水排水。明沟降水位置尽量避免浸泡坡脚。
六、深大基坑降水方法综合分析探讨
对于深大基坑工程,施工安全、进度、成本是施工管理的重点。从降水综合效果上分析,采用管井降水持续周期可以很长,与挖土过程作业面不产生冲突,同时不影响主楼结构施工,可以一直到主体结构施工完毕,地下室底板后浇带封堵后停止降水,降水井综合成本较为经济。采用轻型井点降水,降水效果较快速,但降水设备成本较高,降水位置灵活性较差。采用随分层挖土、分层挖明沟降水方法,施工速度快,成本低,明沟位置较为灵活,但与挖土作业面冲突,挖土过程中,需加强分区开挖,分区明沟降水,减少作业面的冲突。
结束语:
综上分析,深大基坑降水可以采用管井降水为主线,过程中明沟降水辅助的方式,提高降水措施的效率、布置灵活性。挖土过程中做好统一协调部署,根据挖土情况有组织的分区进行降水,可以更好的提高施工整体效率,进而节约施工成本。
论文作者:张俊
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第07期
论文发表时间:2019/6/28
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