关于超深基坑外墙盲沟排水二次利用的技术应用

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:杨广
[导读] 摘要:该技术是一种超深基坑高低跨外墙盲沟排水结构,包括开挖在高地面和低地面之间的深基坑,在深基坑四周修筑有地下室外墙,以低地面为标高并沿地下室外墙的外侧四周设置一条排水坡度为2%的盲沟,在盲沟基底标高最低处与市政网管连接。
        广州珠江工程建设监理有限公司  510095
        摘要:该技术是一种超深基坑高低跨外墙盲沟排水结构,包括开挖在高地面和低地面之间的深基坑,在深基坑四周修筑有地下室外墙,以低地面为标高并沿地下室外墙的外侧四周设置一条排水坡度为2%的盲沟,在盲沟基底标高最低处与市政网管连接。相对于传统基坑底部降水方法,该技术少去了集水井的修筑过程,降低了成本,并且对于地下水位较浅的地区,这种方法便利而且效果良好。针对深基坑高低跨,地面相对高差大,该技术采用深基坑高低跨外墙盲沟排水措施可以有效地将上部水排出,而且上部水直接排到下部市政管网中,便捷而且操作方便。
        关键词:超深基坑、盲沟排水、降低成本
        前言 随着国家推动城镇化建设的发展,城市规模急速扩展,城市建设用地却日趋紧张。在我国西南地区,特别是贵州省内山地丘陵众多,城市周边的工程项目建设往往选址在山体坡地,同时由于贵州地区特殊的喀斯特地质地貌,造成山体岩层整体稳定性不佳,表层溶沟、溶槽,内部溶洞、暗河发育众多,基岩起伏较大。
        恒丰·贵阳中心是由7栋超高层及商业裙楼组成的拥有酒店、商业、办公楼、住宅、公寓为一体的超高层建筑群,高层和超高层建筑群对地基基础要求高,开挖深度大,对于山地环境下的建筑群,基坑在开挖过程中,形成一层层的高低跨,对于这种高低跨呈台阶状的基础形式,加上复杂的地质环境和丰富的地下水,给基坑的降排水提出了严峻的技术要求。如何能有效的满足基坑降排水,是当前我国山地条件下基坑降排水不得不考虑的问题。但传统的基底排水法并不能达到施工现场的经济性和有效的排水效果。为了解决这一难题,本项目经过多次研究确定使用一种超深基坑高低跨外墙盲沟排水措施,融合“降排结合”的思想,来满足地下水位埋深浅,基坑开挖过程中形成台阶型高低跨的基坑新型的排水措施,达到经济有效的排水目的,此措施不仅结构简单、施工快捷、安全可靠,而且彻底解决了深基坑高低跨排水的问题,大大节约了施工成本,减少了工程底板抗拔桩的数量,降低了地下室底板水压,提高施工效率,避免地下室出现渗水等情况。再次,水资源作为整个生态环境的一个重要组成部分,既是影响经济文化生活、城市兴旺发达的制约因素又与天气、气候的关系十分密切。水资源的二次利用显得尤为重要。将盲沟收集来的地下水进行二次利用,融合环保和节水理念,对于工程的可持续发展,具有很强的推动作用。
        1工程概况
        恒丰•贵阳中心项目位贵州省贵阳市南明区花溪大道(北段)东,瑞金南路西,瑞花巷旁,场区东侧紧邻河滨公园,项目总投资约120亿元,规划用地面积65986㎡。拟建总建筑面积774008.3㎡,地下建筑面积155468.6㎡。主体结构设计:主要包括地下车库(5层),商业(6层),7栋塔楼(酒店及办公、住宅、公寓、回迁房),幼儿园,公建配套等功能。本项目建筑主体地面以上由7栋塔楼及商业裙房(142824.335/27814基底)组成,附设三至五层地下室(148627.88/41215.7基底),平时为车库及设备用房,战时地下三层局部设核6级、常6级人防。
        本工程由贵州恒丰伟业房地产开发有限公司投资;筑博设计股份有限公司等单位设计;广州珠江工程建设监理公司监理;中建四局第一建筑工程有限公司作为总承包单位。
        2安全盲沟排水原理及技术要点
        该技术适用于山地条件下地下水位埋深浅﹑开挖深度差距大的台阶型高低跨深基坑工程。
        在深基坑四周修筑有地下室外墙,地下室外墙外侧有基坑支护体系,沿地下室外墙的外侧四周设置一条排水坡度为2%的从高底板面到低底板面的排水盲沟,通过水的自重,将水排至低基底处集水井中,在集水井中汇集,然后将水抽至地下室正负零顶板的蓄水池中。蓄水池中水可以作为园林(浇花)用水和洗手间用水。
        其中,在同一标高的底板四周设置盲沟,通过盲沟收集上部水,从而降低地下室底板的水压,减少地下室底板以下抗拔桩的数量。在基坑高低跨接驳处,使用弯头进行连接,将水直接引流至稍低的底板面,利用同样原理将水排至更低的底板盲沟内,直至将水汇集至低底板面集水井中。在低底板面地下室底板下部设置5000mm(长)×5000mm(宽)×3000mm(高)集水坑,在此集水坑中设置自吸泵,将水抽至地下室正负零顶板的蓄水池中。将蓄水池中的水再利用,蓄水池中水直接用于园林(浇花)和洗手间用水。
       
        图1 工艺原理三维示意图
       
        图2 高低跨排水平面图
       
        图3 盲沟施工图
       
        图4立面示意图
        图注:1-地下室外墙,2-地下室底板,3-碎石土,4-粗砂反滤层,5-卵石反滤层,6-PVC管,7-水箱(6000mm(长)×6000mm(宽)×2000mm(高)),8-盲沟,9-深基坑基底,10-高地面,11-低地面,12-集水坑(5000mm(长)×5000mm(宽)×3000mm(高)),13-直径200mm消防水管,14-地下室正负零顶板面,15-高低跨分界线。
        3施工过程中监理控制要点
        3.1 监理工作方法
        3.1.1考虑到本工程基坑范围广、开挖深度深且有明显高差的高低跨台阶,施工难度较大。为此,监理人员认真熟悉设计图及相关的技术规范,要求施工单位结合本工程实际情况编制了针对性的专项施工方案,对可能出现的质量问题提出针对性的预防措施,并提出合理化建议。
        3.1.2 盲沟开挖施工实行全过程跟踪监理。
        3.1.3 跟踪监理采取与施工同步、平行实施巡查和旁站检查,并根据施工工序要求办理中间施工工序验收和隐蔽工程验收,并及时办理监理签证。
        3.1.4 针对各施工工序要求特别加强关键工序的质量控制。
        3.2 事前控制
        3.2.1施工前材料与设备质量管控。进场材料均应符合国家产品质量标准,并现场验收后提交完整质量证明文件后方可使用。进场设备均应符合相关设备要求,文件齐全,确保施工安全。
        具体材料与设备见下表
        表1材料
       
        表2设备
       
        3.2.2 施工前应掌握施工单位人员素质的基本情况,重点核实施工单位的主要技术负责人的技术状况,了解其完成同类项目的施工工程质量情况,做好施工图会审技术交底,熟悉施工方案,使设计技术要求及施工范围具体化,保证施工方案准确无误。
        3.2.3 审查批复专项施工方案,内容包括:
        3.2.3.1施工组织设计中的安全技术措施,专项施工方案是否符合工程建设强制性标准;
        3.2.3.2方案是否符合当地基坑工程管理规定,是否能确保周边环境安全;
        3.2.3.3施工部署及施工方法(包括排水与降水、土方开挖与基坑或基槽围护支撑工序搭接、回填土等)是否合理;
        3.2.3.4施工进度计划、质量要求、文明生产和安全措施等方面是否能满足要求,对工程的特点和难点进行分析并提出监理审批意见;
        3.2.3.5审查施工单位是否按要求制定针对性《应急救援预案》,应急措施、应急物品的配备情况是否满足实际需求。
        3.2.3.6超过5m的深基坑支护开挖施工方案应有专家审查意见,监理单位应审查施工单位有无按专家意见对方案进行审查。
        3.2.3.7 审查施工前各施工企业是否组织专门的整治机构,建立了各级责任制,进行的整改活动是否有文字记录;审查安全技术交底内容、交底程序情况。
        3、3事中控制
        3.3.1 施工过程中首先要熟悉设计图纸和了解现场,对应现场及图纸充分调查实际情况。
        3.3.2 施工中监督施工单位严格按照审批的方案要求组织实施,土方开挖施工前,地下连续墙混凝土强度要达到龄期强度,地下水位降到分层开挖底面底50cm以下,防止地下水扰动基底土壤。
        3.3.3对于整个基坑内的外墙盲沟施工应严格要求施工单位按照专项施工方案分为高底板处盲沟施工、中间底板处盲沟施工、低底板处盲沟施工。施工时要求施工单位沿测量组放样的木桩洒石灰测设好标高并对放线进行复测以确保放线准确,再用挖掘机沿石灰线开挖,以控制线形和深度。同时对此三区域的地下室底板外墙处在机械开挖至设计标高300mm-500mm以上时应采用人工挖掘的方式开挖修整,避免因机械开挖造成的土层松软造成后期盲沟下沉。沟槽挖好后,必须对土沟进行检查验收。(检查验收内容包括:沟槽断面尺寸、沟底纵坡。)经验收合格后方可进行下一道工序施工。
        3.3.4 对于高低跨处盲沟排水管的接驳的处理,应严格按照设计图纸采用PVC管弯头在高低跨基坑接驳处将两管进行连接,特别需注意接驳处的连接质量以确保后期排水不渗漏。
        3.3.5 集水井施工严格按设计位置开挖集水井,集水井开挖完成后,按设计要求完成池底板和侧壁的钢筋绑扎,经验收合格后方能浇筑底板混凝土。
        3.3.6 盲沟施工完成经各方验收合格后进行土方回填,回填过程中应注意以下几点:
        3.3.6.1严格控制回填土料质量,控制含水量、夯实系数等。
        3.3.6.2严格控制每层回填厚度、质量,严禁汽车直接卸土入槽。
        3.3.6.3控制回填土工程的标高和表面平整在允许偏差范围内。
        3.3.6.4深浅两基坑相连,应先填夯深基础,填至浅基础时,再与浅基础一起填夯。
        3.4事后控制
        3.4.1 施工单位按设计图纸完工后,要求施工单位先行自检,自检合格后,报建设单位、监理单位及相关单位进行验收,并将有关质量记录、中间验收、隐蔽验收等资料整理归档、移交,完善验收手续。
        3.4.2 施工完成后督促施工单位及时做好成品保护。
        3.4.3 参与质量缺陷和质量事故处理,确保缺陷和事故的处理质量。
        4监理目标实施情况
        4.1 根据工程施工合同约定工程质量等级,在施工过程中严格督促施工单位按照审核通过的施工方案、设计图纸及相关规范、规程进行施工。工程质量符合设计文件及工程施工质量验收规范要求。
        4.2 根据进度控制目标督促施工单位编制进度计划并严格按进度计划执行确保在合同工期内顺利完工。
        4.3 在保证安全的情况下,实现合同规定的各项内容,做到安全生产无事故,确保安全的有效控制。
        4.4 根据经济合同法规和双方签订的施工合同及有关文件,做到了严格公正的管理,在国家法律法规范围内监督履行了合同内容。
        5管理经验与教训
        综合此次工程施工过程,我认为监理应该做到如下几点:
        5.1需充分熟悉设计图纸和相关规范要求。
        5.2树立全过程监理的理念,从技术方案的审批到实施,从措施的编制到落实,监理人员都要全过程参与并提出自己的合理化意见和建议。
        5.3结合工程实际情况编制监理细则;严格按照设计图纸及施工方案监督实施,根据国家相关规范要求对过程中的关键环节和关键部位进行控制,保证施工质量。
        5.4及时收集整理相关的技术资料。
        结束语
        经过各方的共同努力,本工程超深基坑外墙盲沟排水结构施工工程顺利完成,质量符合要求。同时该技术节约了传统的盲沟排水的集水井的修筑过程,越用水自身的重力效应,将高跨的水直接排入底跨区域,然后在底跨直接和市政管网相连。从而达到降低了成本的目的。对于后期同类工程施工提供参考。
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