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摘要:结合扬州大学文体馆工程基坑降水实际,在遇不透水层降水时,不断优化降水方案,在常规轻型井点降水同时,采取错层降水、局部埋设地龙降水、预埋井管等节能、节水、节材综合降水技术,在不同设计标高的基坑降水施工中,工艺简便可行,有效降低成本,取得较好成效。
关键词:不透水层;埋设地龙;错层降水;绿色施工应用
随着国内城市基础设施建设的不断推进,大量形式新颖、造型美观的高层建筑不断出现,有些甚至成为一座城市的标志。某些工程(如体育馆、大型剧场)因使用功能的需要,地下室功能区域繁多、各区域基底标高复杂、相差较大。另外,在基坑施工中常常遇到不透水层等不利地质条件,给降水施工带来了极大的困难。常用的轻型井点受吸程限制,如果降水深度超过6米受水流坡度的影响,往往需设置多级井点,致使降水费用的增加。
1.工程概况
扬州大学文体馆工程涉及基坑坑底标高30多个,最大降深4.2m,且基坑中存在多个不透水夹层,基坑底部降水效果不佳,中间土层有地下水外渗。结合此实际,不断优化降水方案,在常规轻型井点降水同时,采取错层降水、预埋井管、局部埋设地龙降水等节能、节水、节材的综合降水技术,施工工艺简便可行,有效降低成本,社会效益显著、推广应用前景广阔。
2.技术应用特点
根据基底区域不同标高,在原基坑周边轻型井点降水的基础上,设置临时轻型井点降水,在不同夹层中埋入井点,进行错层降水,避免了基坑周边多级井点降水的设置,能够有效的减少降水井点的深度和数量,节约费用,工艺简便可行,有效降低成本,取得较好成效。
在较深的承台、基础底板以下,局部埋管降水,工艺简单易操作,可有效的缩短工期,减少工程费用,提高效益;垫层、防水层、基础底板混凝土整体施工不留施工缝,防水效果好。
在基坑中部和局部深基坑部位采用预埋φ25PVC管地龙降水,不受长度的限制,施工方便,可以在30-40米外单管降水,只要利用已有的总管,不需要其他设备,封堵也非常方便便利。尤其适合于单个承台局部降水,效果较好,不需要常规的轻型井点节省材料。
结合工程基坑(底)实际情况,将轻型井点、预埋井管、局部埋设地龙等各种降水措施综合使用,不同高度错开、不透水夹层埋管、深坑部位布龙、达到点线面结合,最大程度减少了降水设备,节约了资源。
3.技术特点
基坑挖至最后一步,针对基坑底部多区域多标高、基坑场地狭小降水深度深、基底局部存在较深基坑(如单个承台、电梯井)、遇不透水层等情况,根据轻型井点降水、预埋井管降水、埋设地龙降水等各种降水措施的的特点,合理综合运用,从而顺利解决基坑底部降水效果不佳、中间土层有地下水外渗等难题,保证基坑底部土方开挖和垫层施工顺利进行,并达到节能、节水、节材、最大节省成本的目的。
4.施工工艺流程及操作要点
4.1 施工流程
首次降水方案确定→基坑周边常用轻型降水井点设置→土方开挖至基底→分析基底地貌、深基坑分部情况→设计确认基底二次降水方案→安装综合补偿降水设施→成功降水→垫层、底板施工。
4.2 首次降水方案确认
以扬州大学文体馆工为例,根据《地质报告》和《基坑支护》、《设计图纸》提供的地质和基坑资料,及场地踏勘情况,确认使用一级井点降水,保证基坑土方开挖的顺利进行。
4.3 分析基底地貌、设计情况
本工程基坑为长方形南北宽45米、东西长125米,底层由半地下游泳馆、下沉广场、就业大厅等组成,涉及承台及基础标高30多个,在土方开挖时,发现泳池、管廊、设备房等较深的部位,降水效果不佳,含水层的潜水未有效降排。
结合现场开挖情况,此范围内存在不透水夹层,地质勘探报告未详细涉及,土方开挖发现在基坑中上部存在多层不透水夹层,类似夹层蛋糕,导致承台、基坑底部降水效果不佳,中间土层有地下水外渗,严重影响土方开挖,垫层施工。
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4.4 确认基底二次降水方案
由于遇不透水夹层,加上泳池、管廊、设备房、各种承台基底设计标高不同,根据计算按原环型井点降水方案已不能满足基坑施工要求,我们采取了综合降水技术,即错层降水、预埋井管、局部埋设地龙降水等方法相结合。
4.4.1 错层降水
在泳池、管廊、设备房等部位采取临时轻型井点降水,在不同夹层中埋入井点,进行错层降水,效果较好。
⑴ 井点布置
根据施工设计图,进行测量放线,确定井点布置位置。
⑵ 成孔
井点降水成孔施工采用水冲法,该方法是用高压水冲刷土体,用冲管扰动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设井点管,成孔孔井不小于300mm,冲孔深度应比设计井点管埋设大于0.5m,以确保滤管四周及底部的滤水层。
⑶ 安装井点管
冲孔成功后,应立即放入井点管,井点管采用直径Φ48的钢管,长为6/4米,管下端配有长为0.8m过滤网,内层为细滤网,采用网眼3-10孔/cm2的钢丝网,井管垂直度允许误差为1%。
⑷ 填滤料、封口
1)井点管放置后,在管壁周围填滤料,滤料采用粗砂,灌砂高度3m,确保水流畅通,填滤料时注意填滤速度,避免中部架空,同时滤料投入量不少于计算量的95%。当填砾至孔口下1m左右时,改换用粘土逐层填入捣实封口,以防泄漏,实现真空降水。
2)防止冲击套管提升拔出时部分土塌落,并使滤管底部存有足够的砂石。
3)凿孔冲击管上下移动时应保持垂直,这样才能使井点降水井壁保持垂直,若在凿孔时遇到较大的石块和砖块,会出现倾斜现象,此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
4)井孔冲击成型后,应拔出冲击管,通过单滑轮,用绳索拉起井点管插入,井点管的上端应用木塞塞住,以防砂石或其他杂物进入。
⑸ 冲洗井管
将Φ15-30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止,应逐根进行清洗,避免出现“死井“。
⑹ 管路连接
连接软管为螺纹胶管,内径Φ48,长为0.7m,连接井管与集水总管。集水总管直径Φ75,每根4m,互相间用法兰连接,在管壁每1-2m设一个连接井管的接头,并与抽水泵连接,安装过程中各连接点必须密封。
⑺ 试抽及正常运转
轻型井点管网全部安装完毕后,进行试抽。当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正常抽水作业。抽水正常运行后,将形成地下降水漏斗,并趋向稳定,基底垫层、底板等施工得到保证。
4.4.2 局部预埋井管降水
在较深的承台或基础底板以下利用陈旧的井管永久埋设,只用水平总管引至集水箱,最终只需封堵降水管即可。
⑴ 根据设计图纸平面布置,基础挖至最后一层土时,将局部较深的承台、底板、集水坑部位进行放线定位,位置正确,经复核无误。
⑵ 采用直径100㎜的锥头钢管(长度根据坑的面积而定)用挖掘机压入土内,再将管子提出,使其形成直径100㎜的降水井。
⑶ 降水井设置完后,将端部封口侧面钻孔的(滤管钻孔纵向长度≥800㎜)PVC滤管安装在井内;然后用直径不大于5㎜的卵石沿PVC滤管周围填实。
⑷ 将端部侧面钻孔的PPR管(直径32㎜)伸入PVC滤管井内,并将PVC滤管井口封严,将PPR吸水管顺至建筑物基础以外(PPR吸水管留有一定余量长度),安装在自吸水泵上进行降水。
论文作者:盛正文
论文发表刊物:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/10/8
标签:基坑论文; 地龙论文; 基底论文; 标高论文; 夹层论文; 水层论文; 局部论文; 《基层建设》2015年30期论文;