建筑工程施工中基坑降排水施工技术研究论文_田和永,赵建伟

建筑工程施工中基坑降排水施工技术研究论文_田和永,赵建伟

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摘要:基坑降排水施工作为基坑的重点工程受到重视,在治理深基坑地下水以及承压水的过程中,如果只采用传统的降排水方法很难满足排水需要,经过研究实践,可以采用防明沟、盲沟排水以及井点降水方法进行综合的排水,以保证工程建设中降排水工程的施工质量。本文分析探讨了深基坑工程降排水施工技术的目的及作用,以及深基坑降排水的方法和施工方案。

关键词:深基坑;施工技术;目的方法;施工方案

引言

在工程建筑中,基础工程是整个工程的重要组成部分,其基础部分的质量直接决定了整个工程最后的质量如何,尤为重中之重的是基坑降排水和支护的施工,深基坑降排水是通过抽排水的方式从而降低地下水位,基坑底层地下水位降低后,可以使土体的含水量降低,并促使土层的坚固度提高,而且使地基的抗剪韧性和土体物理力学相关性能指标增加。深基坑开挖的降排水施工还可以有效地预防基坑基地和基坡的渗水,使基坑坑底处于干燥,还有在提高坑底及边坡的稳定性、防止出现管涌及流砂上起到一定的作用。在深基坑开挖施工中,基坑土体越干燥就越有利于深基坑的开挖,并能提高基坑支护体系强度及稳定性。深基坑开挖的降排水由于地下水位的降低,使基坑下部承压水的水头降低,从而使基坑底板顶托力降低,避免产生基坑突涌。所以,深基坑降排水施工,对深基坑后续工程和整个工程施工具有很大的意义。

1.基坑工程降排水的目的及作用

降排水主要以抽排水的方式,实现地下水位的下降。地下水位降低后,土体的含水量随之减少,浸润线下降,土体的固结程度增加,边坡抗土体的剪强度和物理力学性能的指标均提升,有效阻止了基坑坡面、基底渗水,避免出现流砂、管涌等现象,确保坑底干燥、边坡稳定。站在施工的角度来说,土体干燥有利于基坑开挖作业的顺利开展,同时可切实提升支护体系稳定性、强度,同时地下水位下降后,下部承压水的水头降低,承压水头对基坑底板顶托力减小,可有效避免基坑底部隆起问题的产生。

2.基坑降排水方法分析

2.1明沟排水

就是通过排水沟渠,拦截边坡和坑底渗水,汇集于集水井通过水泵排出基坑外。明沟排水是最经济,也是最常用的降排水方法,适用于不易产生流砂、流土、管涌、塌陷等现象的黏性土、砂土,且地下水位超过底板小于2m的基坑降排水。在深基坑施工的过程中,如果出现了止水帷幕局部发生漏水的现象或者是在雨季进行施工导致地下水流入深基坑内的现象,就应该在深基坑周围进行明沟排水,明沟大多是采用砖砌方法和混凝土管的方法。具体方法是护壁桩上布置明沟,然后把深基坑内的积水用水泵抽到集水箱内,最后利用管路把积水排放到市政管网内。

2.2人工降低地下水

就是通过在基坑周围钻设一些管井,将地下水汇集于井中抽出,使地下水位降低到开挖基坑底部以下。基坑开挖时,如基坑深度较大,排水沟、集水井、泵站需要多次变动,造成施工干扰,影响土石方开挖进度;此外,如果是细砂土、砂壤土地质会产生流砂、流土、管涌形象而造成边坡塌滑事故,如遇承压水会造成基坑底部隆起事故。为了保证基坑开挖施工进度和基坑开挖及支护安全,采用人工降水较适合。人工降水包括管井法和轻型井点法。管井法适用于渗透系数较大的砂砾石及岩石裂隙发育地层,轻型井点适用于渗透系数较小、开挖深度较大且土质不好的地层。

2.3深基坑井点降水

深基坑井点降水工艺适用于渗透系数比较大以及江水的深度和面积都比较大的砂类土壤。先固定好钻机,确保磨盘中心、护孔管中心以及大钩可以成为一条垂线;垂直埋设护筒,使护筒进入土壤内部10-20厘米,最后将外边用黏土进行夯实。首先进行钻进清孔。在进行钻进的过程中,首先要确保浆的比重在1.1-1.2的范围内,并且不超过百分之十二的含沙量,为了保证孔壁自然稳定,要尽量使用地层自然造浆以及人工造浆的方法。如果在这一过程中发现超过百分之二十的含浆量,就要使用人工泥浆进行补充更换。在这一过程中还应该保证慢慢钻进避免发生弯曲以及每钻进一个钻杆就要重复进行打孔一次,将孔内清洗干净之后再接新的钻杆,之后要立即进行清洗。其次,进行下井管,将井管按照设计井深进行排列组合,在下管的过程中对井底进行严格的控制,使井口的标高保持一致,还要确保井管平稳地进入孔内,保证所有的井管端口找平,各段井管可以完整无隙的连接在一起。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,为了避免井管附着在井壁上,要在井管上下安装一个扶正器,保证过滤器的缝隙均匀干净;进行下管时,要保证井管可以自然落下,缓慢的稀释泥浆,最后进行填砾,要平稳安装以确保泵轴垂直,再用排水管进行抽水即可。

2.4集水井以及盲沟进行辅助降水

如果将以上所说的所有方法都用于排水,但是还有积水溢出,就可以使用盲沟以及集水井进行辅助江水的方法来排水。首先将土方挖掘到设计的标准高,然后在底板位置挖掘一条盲沟,宽度和深度大约在0.7米左右,还要挖掘一个0.5%左右的坡,以便于降级水排出,最后在交接部位挖掘一个集水井,在井内安装水泵防止抽水时水从井内溢出。

3.基坑降排水施工方案

3.1工程基坑深度,工程地质和水文地质分析

工程地质和水文地质是降排水方法选用的主要依据,必须对地勘资料和现场实际进行对比,以现场实测数据为准,根据地下水位及土质透水性选用降排水方法;基坑深度是降排水方法选用的次要因素。

3.2基坑降排水方法选用

工程地质较好,地下水位低于底板以下选用最经济、最常用的明沟排水(主要是地表水和雨水、施工弃水);地下水位较深而渗透系数较小且土质不好时选用轻型井点降水;地下水位较浅而渗透系数较大的砂砾石及岩石裂隙发育地层选用管井降水。

3.3基坑降排水布置形式和水泵的选择

基坑降排水布置形式主要依据地下水位和土质透水性,水泵型号的确定主要依据吸程及扬程,水泵数量的确定主要依据排水量。

3.4降排水施工技术要点(人工降排水)

(1)轻型井点采用金属管,井管距坑壁1~1.5m,井点间距0.8~1.6m,井点管比基坑底深0.9~1.2m,且滤水管必须埋入含水层。(2)井点总管尽量接近地下水位线并沿抽水水流有0.25~0.5%的上仰坡度。(3)泥浆护壁钻孔时需置换,泥浆密度小于1.05时方可投滤料。(4)井管与孔壁之间填充滤料宜采用硬质圆砾,滤料上方用黏土封堵至地面,厚度大于1m。

3.5降排水施工对周围环境的影响和应对措施

降排水施工,由于土层失水收缩,造成地面沉降。地面的不均匀沉降,造成临近建筑、道路、市政管线的破坏,因此在进行降排水作业前,需充分考虑各种不利影响,制定应急预案,在运行期间加强观测、监控,一旦发现沉降超过预期,立即采取应急措施。地面沉降应对措施包括:(1)降水前查明场地周围各种情况,确定保护措施。(2)合理布井,减少对环境的影响。按需降水,严格控制水位降深。防范抽水带走土层中细颗粒。适当放缓降水漏斗线坡度。井点应连续运转,避免间歇、反复抽水。在建筑物、地下管线密集区,尽量采用坑内降水方法。(3)降水场地外侧布设隔水帷幕,减小降水影响范围。(4)降水场地外缘布设回灌水系统。

4.结语

总之,降水施工在基坑施工中占据主导地位,其直接影响工程施工进度与基础工程的安全,因此合理的设计和一流的成井质量是降水成功的关键。

参考文献:

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[5]丁士昭,等.水利水电工程管理与实务(4版).北京:中国建筑工业出版社,2015,4.

论文作者:田和永,赵建伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期

论文发表时间:2018/1/7

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