摘要:在建筑工程施工过程中,基坑降水施工需要与地质条件、基坑开挖及基础底板结构施工等要求相结合,通过降低基坑开挖范围内土层的含水量,避免出现流砂现象,有效的满足基坑开挖的条件,有效的实现对地下水的处理,确保建筑工程施工安全、顺利的开展。
关键词:基坑降水技术;建筑工程;方法分析
经济在快速发展,土地资源也越来越稀缺,人们对于地下资源的利用越来越多。比如城市中正在兴建的地铁工程,摩天大厦的地基越挖越深等。有效的基坑降水技术可以显著降低施工工地区域范围内的地下水位,避免因为地下水过多带来的流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等问题出现,以此保障工程的质量和安全性。
1建筑深基坑降水施工的目的
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。
2建筑工程基坑降水方法
2.1明沟加集水井降水
明沟加集水井降水是指在基坑的四周设置排水沟,然后沿着基坑每隔20~30m设置一处集水井,使地下水从不同的方面都汇入集水井内,再用水泵将集水井内的水排出基坑的一种排水方法。通常情况下,排水沟的深度要低于挖土面的0.5m左右,而集水井又要比排水沟低0.5~1m,并且一侧排水沟应该设在地下水的上游。除此之外,集水井的井壁还应该用木板等加固防止井壁滑落。这种降水法通常适用于土质比较好且地下水位不是很高的的基坑工程。
2.2轻型井点降水
轻型井点降水据官方解释是指在基坑四周每隔一定距离就设置一个井点管,然后在井点管的底部设置滤水管插入透水层,上部接软管与集水总管进行连接,然后通过真空吸水泵将集水管内的水抽出,使基坑四周的地下水位降低,保持基坑内的干燥便于施工。这种降水法操作简单,便于管理,而且减少了基坑的挖土量,相对来说比较安全,提高了基坑工程的施工进度。不仅如此,因为是将水通过井点管排进了集水井内,所以基坑内并没有水,相应的提高了基底的承载能力。一般来说,这种排水法比较适用于土质较松软,地下水位较高的地方。
2.3喷射井点法
喷射井点法是采用高压力水泵把水压送到井点一侧,产生独立的空间,之后通过侧孔流至喷嘴。由于喷嘴地姐面积很小,就会使得水流充分加速,达到30m/s以上的速度。水流在喷射之后,水煮附近会产生压力,把地下水和水中的空气一并送入到混合室当中。这种办法的优点是能够处理地下较深处地地下水,可是因为井点管地布局和架设复杂,也需要很多监督和管理人员进行控制,工作速度提升不上去。
2.4深井井点法
这种方法适用于井深深度大于15m的,井内用抽水泵难以满足需求的情况。深井井点法一般用于水量很大的基坑环境,特别是渗透系数较高,透水厚度较大的环境。此外深井井点法的实施可以把设备放置于基坑之外,这点对于施工来说是个优势。
2.5电渗井点降水
电渗井点降水是指利用井点管本身作阴极,布置在基坑外围,以钢管或者钢筋做阳极,垂直埋在井点内测,用电线连接阴阳两极,并对阳极施加强直流电电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应用电压原理,使电渗与真空双管齐下,将土中的水汇集到井点管中,并由井点管排出基坑。这种降水方法操作起来比较复杂,所需工具较多,比较费事,而且由于与电连接,操作起来也比较危险,需要专业人士操作,成本较高。但是这种降水法使用于渗透系数小于0.1m/d的土层,这种土层含水量大,压缩性高但稳定性又差,只适合用电渗井点降水。
3基坑降水技术的施工工艺
3.1定孔位
在孔位定位施工时,需要与降水井的井位布置相结合,对井位进行测量放样,在进行井点布设时,当地面障碍物和施工条件会对其造成影响时,则需要及时对现场进行调整。
3.2成孔
待井位确定后,钻机就位后钻头要与孔位中心对准,开展具体的钻井施工。在成孔后,则在孔内进行自然造浆。钻井施工过程中需要控制泥浆密度,当停工和提升钻具时,则要在孔内压满泥浆,避免孔壁出现坍塌现象。
3.3清孔换浆
当钻孔至标准标高时,在钻杆提升对与孔底之间距离达到0.45m左右时,需要进行冲孔作业,将孔内存在的污物彻底清理干净,并对孔内泥浆密度进行调整,确保返出的泥浆不存在泥块。
3.4下井
井管采用水泥砾石管,下井前要对管子进行检查,测定孔深,当孔深与设计标准一致时,则可以下放井管。需要提前将井底座在管底的槽内绑牢,利用钢丝兜住底座,平衡放入孔内。为了保障管身的整体性,宜采用铁丝和竹板将其牢固绑扎,下管时管身宜处于垂直居中状态。
3.5填筑滤料
在填筑滤料之前,需将钻杆下入井管内,使其与孔底保持在0.35~0.45mm范围内,通过钻杆内泵对泥浆进行穿束,边冲孔边调节泥浆,使孔内泥浆由滤水管外的孔壁、井管呈环状间隙进行返浆,对孔内泥浆密度进行调整,使其保持好在1.04即可。随后与井构造设计标准相结合,实施滤料填筑,井滤料均匀地从井口丝状向周围回填,避免造成井管被挤扁的现象发生。
3.6洗井
运用污水泵抽水、活塞等洗井法进行操作。当涂料填充完成之后,污水泵向井内下入,对泥浆进行抽除。污水泵在井周边地下水中发挥出应有的作用,从而渗入井内,即可使污水泵进行不断抽水,清水也可替代清水,从而完成洗井工序。
3.7下泵试抽
当完成成井之后,将潜水泵及时向降水井内下入,对地面电缆和排水管道进行预设,在对管道系统和电缆进行设置时,避免抽水过程中由于吊车、挖掘机等机械碾压造成破坏的现象发生。因此,现场应对这些设备进行标识,当排水系统和抽水安装完成之后,再进行试抽水处理。
3.8降水运行
在开挖基坑之前的15日内进行降水施工,必须将基坑降水位降低,在降水之前,测定各井口、地面的静水位以及地面标高,接着进行试运行操作,对抽水设备的是否完好实施检测,确定排水系统和抽水是否与降水要求相满足。在降水运行过程中,应对各井水位的观测进行加强,将含水层的承压水头变化所掌握,加强地面沉降监测避免由于降水造成周围环境有地面沉降产生。
4结语
在建筑工程的基坑降水工作中,一般采用的是井点降水方法。沿着基坑四周或者两侧埋入深于基坑的井点滤水管或是管井,然后连接总管进行抽水工作。使得地下水位降低到坑底之下。但是在实际工程中,要对工程地块内的土壤进行分析,同时计算基坑涌水量,以此确定井点管的布置数量,精心组织施工,高质量地完成施工,同时确保施工中的安全。
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论文作者:胡渊博
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/18
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