兰陵县房产和住房保障局 山东省临沂市 277000
摘要:在高层建筑施工中,最基础的就是深基坑施工,其施工质量直接影响着整个建筑的质量,对建筑的稳固性与安全性有着重要的作用和价值,加上很多建筑的基础工程大多都是在水下进行的,因此,应用好深基坑降水技术、确保深基坑降水的施工质量尤为重要。文章就深基坑降水施工技术在高层建筑施工中的应用进行了探讨,以供参考。
关键词:深基坑;降水施工技术;高层建筑
引言
现阶段,我国高层建筑建设项目越来越多,从而产生了越来越多的深基坑。深基坑降水是深基坑施工中尤为重要的一环,需要高度重视。本文重点介绍了深基坑降水的方法及施工技术特点,并结合相关实例提出了在施工中需要注意的事项与降水方案的选取。
1降水在深基坑施工中的重要作用
(1)止水帷幕。深基坑降水井点的布置可以在基坑周围形成一个止水帷幕,其原理是通过水泵不断地将地下水抽出,使该区域内的地下水降至基坑底部并防止基坑外部地下水流入,同时保障基坑中没有积水,方便工程施工。(2)避免地下水的影响。井点布置在基坑外,平衡了基坑与外部之间的渗透压,完全杜绝了地下水导致的流沙、管涌等问题。不仅如此,降水井还将土体内的渗流方向,使水向下渗流并流入降水井中,同时起到了加强土体有效应力的作用,改善边坡支护能力。
2深基坑降水施工的目的及方法
在建筑施工中,由于地下水位及土质条件各不相同,因此,基坑开挖的方法也有所不同。一般,在无水或者地下水较少的情况下,基坑的开挖相对较简单,但如果地下水的水位过高,而且其土层以粉土或沙土为主时,那么基坑的开挖便相对较复杂,甚至还有可能发生塌方等工程事故,尤其是在深基坑工程施工中。降水是处理深基坑降水最直接,也是最有效的方法之一,其目的一方面是保持基坑底干燥,避免坑底积水或土质稀软的现象,为施工创造有利的环境及条件,确保顺利开挖;一方面是避免管涌及流砂的产生,以防坑壁土体塌方,增加坑底的稳固性,从而保证施工安全和工程质量;另一方面是改善基坑和填土的特性,提高土体的固结程度,增加地基抗剪强度,防止基底的隆起与破坏。目前,常用的降水丰富有集水明排和井点降水两大类。其中,集水明排就是在基坑中开挖排水沟或集水井,然后利用抽水泵将集水井中的水抽出,从而保持基坑的干燥;井点降水则是将带有过滤器的井管埋入到地下含水层中,通过对地下水施加压力,从而将地下水从井管中抽出,达到降水的目的。常用的井点降水方法包括轻型井点法、喷射井点法、管井井点法、深井井点法、电渗井点法等。其中,轻型井点法和喷射井点法适用于砂质粉土、粘质粉土、粉细砂及含薄层粉砂的粘土土质中,轻型井点法降水深度约5m,喷射井点法降水深度约8~20m;电渗井点法适用于淤泥质粘土、粉质粘土中,其降水深度根据选用井点而确定;管井井点法及深井井点法适用于各类砂土、卵石及含薄层粉砂的粉质粘土中,降水深度大于10m。
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3深基坑降水施工技术在高层建筑施工中的应用要点
3.1做好深基坑的设计工作
虽然深基坑在建筑建设中只占有着很少的部分,但发挥着重要的作用,其含有的技术含量和难度通常需要制作专项方案来解决,对于设计人员在做深基坑设计时需要考虑多个方面,包含的主要步骤有:①根据实际条件对深基坑支护设计方案进行对比筛选,从而确定最佳的支护方案;②对深基坑支护系统进行强度测定,分析在这种支护下深基坑变形的可能性;③多次计算深基坑周边内外部土体的稳定性,并加以验算;④对深基坑维护结构进行抗渗性能测试,确保其密实性;⑤根据深基坑降水的各种条件要求,确定出工程降水方案;⑥对深基坑施工过程中开挖土体及其运输方法进行处理;⑦在施工中尽可能地减小对环境的破坏,严格按照当地的环境保护措施标准来进行施工;⑧做好施工时的监测工作,发现异常及时上报。
3.2成井过程注意事项
(1)钻井成井施工。施工人员进行钻井工作时,应保证钻头深入速度较快些,由于深入速度过慢不仅耗费的时间多而且钻头转动以及冲水会使井壁土质松动易导致坍塌等问题。为避免出现问题保证工程的高效率,进行钻井前应根据土质情况设置科学的钻进速度,让钻井过程中井内的泥浆粘度保持在合理的范围内,在保证土壤渗水能力的同时保持井壁的稳固。在钻井深度即将达到要求时,调换孔内泥浆并用泵大排量冲孔二十分钟。(2)井管的选用。根据工程项目情况从三种管材中选择合适的井管,滤水砂网应根据地下水层所含沙砾大小进行选择。砂网的使用分为两种情况,一种置于管内在内层进行过滤,一种置于管外在外层作滤网。两种情况选择的砂网类型也不同,作为内衬的常用五到二十目的方格铁网,作为外部滤网的常用二十到四十目的尼龙网,具体选择由工程情况而定。(3)成井工作。具体工作内容分为三步:第一步设置井管;第二步填砂;第三步抽水。
3.3深基坑井点的使用
在井管埋设完成并投入使用前,相关建筑单位必须对其进行充足的检查。用吸水胶管连接井管和总管,并用铁丝绑牢,随后将其与抽水泵连通,接通电源,检查有无出现淤塞或漏气等现象,检查出水是否正常、畅通。井点在使用过程中,必须保持连续不断的抽水,相关人员每天要定时观察水位及水量,确保水位与设计降水深度趋于一致,并绘制水位下降深度与时间过程、水量与时间的曲线图,以便分析水位下降的趋势,从而预测达到设计降水深度所需要的时间。如水质发生变化或抽水不连贯,则要及时检查设备并查明原因,根据观测记录及时检修或重新埋设。
4基坑降水施工质量控制要点
要严格控制降水井数量和管井之间的间距,做好围护结构施工时打桩的土层记录;要做好洗井工作,确保洗井操作科学,洗井的整个操作要确保技术人员在场,以提高基坑降水效果;另外,要保护好已经竣工的工程项目,在施工过程中可以摆放警示牌标明成井,防止其受到损坏或被土方掩埋;为了确保设置的降水井的数目能够使基坑降水获得显著成效,应该做好单井试验性抽水工作,并确定除渗透系数K的取值;在基坑内设置水井,为了提高抽水作业效率,应该在抽水操作中将高出开挖面的井管及时割除,并定期检修抽水泵,对不能正常工作的抽水泵进行更换等。在开挖土方时应该避开井点位置,且要结合人工开挖以提高开挖效率;在基坑内设置降水井,在结构底板下使井管穿过,降水施工完成后要封井,且要确保封井效果良好。
5降水检测方法
为保证深基坑的降水施工高效稳定的进行,就应安排专门的工作人员进行检查工作。检查工作包括以下几点:(1)定时检测记录井点内的水位。井点开始使用伊始,工作人员要对井内的数据进行测量记录。将出水量、水位深度记录清楚,然后在抽水工作进行过程中每过十分钟对这些数据再次测量,直至数据保持稳定没有较大变化,再增大检测时间间隔。当数据达到规定的标准时,测量时间间隔延长至一天。这样可以稳定的控制管井的降水效果,保障工程速度。(2)整理分析监测数据。工作人员根据及时数据对比原始数据进行分析,绘制出各井点的水位、排水量折线图,观察其相关关系分析出其变化规律,从而可以更好的控制降水效果。
结语
深基坑降水施工技术直接关系、影响着整个建筑工程的工期、质量和安全。正确、合理地布置降水井点,正确的选择、埋设滤料和井管,并严格按照相关的标准进行井点的施工和制作,加大井点使用的监测,才能有效确保工程质量,保证施工顺利、安全的实施。因此,相关建筑单位必须高度重视深基坑降水施工。
参考文献
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[2]孟淼.探析深基坑支护与降水施工技术的应用[J].四川水泥,2016(01).
[3]胡杰.高层建筑深基坑支护及降水施工技术应用探讨[J].住宅与房地产,2016,(30):171.
论文作者:刘向华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
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