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摘要:建筑工程施工中基坑降水方案的设计是极其重要的,基坑设计直接关系到整体建筑施工的选配,明确建筑降水排水的模式和标准,选配的井位,井深数据,选择合理的方案获取有效的基坑降水操作管理,提升整体建筑工程的降水排水效果,确保建筑工程施工应用的有效实施。
关键词:建筑施工;基坑降水;施工工艺
引言
在深基坑施工中,如果地下水位超过深基坑开挖底面,地下水就会渗入深基坑内部,为保证深基坑施工能够在干燥条件下完成,同时防止边坡失稳、基础流沙、坑底管涌等问题发生,需要切实做好降水工作。因此,降水施工是深基坑施工的核心环节。多数深基坑事故都与降水施工不合理、不规范有关。做好降水施工是保证深基坑施工质量的关键。常用的降水施工方法包括:明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、点渗井点降水等。
1建筑基坑降水施工设计的目标和基础方案
建筑基坑施工设计作业分析中,以准确的施工作业模式,注重基坑地面以下空间的设计分配,结合建筑地面施工作业面的实际情况,选择合理的坑井位置,加强建筑基坑作业面的施工,确定作业设计的空间和设计标准。依据建筑施工的整体过程和作用水平进行分析,确定排水法、堵水法等模式。按照必要的降水操作方法,加强对地下水面的整体效果处理,加强建筑基坑施工作业的整体操作模式应用。建筑基坑降水设计的目标是满足作业施工开挖范围内的必要含水和排水,避免出现流砂或渗漏现象,尽可能的满足基坑开挖整体作业的操作需求。基坑降水测试方法主要有以下几种:①使用电渗透确定井点位置,但费用较高。一般不适合普通基坑的设置,适用于淤泥、黏土材质的测定。②轻型的井点测定,可以有效的降低水位。按照其深度,调整深挖的比例关系,确定基坑的位置和外侧标准。根据有效的加固土体模式操作,加强测定效果,但不适用与黏土层。③喷射井点的测定,一般适用于加高的土层,特别是砂土层,但出水量一般,适用于辅助性的降水效果操作。
2基坑降水工程地质、水位条件及环境影响
2.1地质条件
施工现场自上而下主要由两部分构成,即第四系人工填土层(Q4ml)及第四系上更新统冲积湖积层(Q3al+l)。地质条件方面,地层以粉质黏土居多,上层含大量的杂填土;根据车站换乘节点的布设方案,主要位于细砂层处。施工中设有地连墙与三轴搅拌止水帷幕,两类结构均深入至粉质黏土层。
2.2工程地质与水文地质状况
基底土质为淤泥质粉质黏土;地下水位-1.4m。新建项目所在地经检测不存在环境污染源,但在混凝土遇到潜水的情况下,混凝土存在有被轻微腐蚀的可能;除对混凝土的腐蚀外,在长期水环境条件下,对混凝土中的钢筋及其他钢结构亦存在有轻微腐蚀的可能性。
2.3环境影响
(1)深基坑工程易受环境的影响,周边环境越复杂,施工的时间周期越长,工况越多。特别是雨雪环境,很容易造成深基坑产生不稳定性[1]。同时,复杂的施工环境也会导致施工工序中基坑开挖、降水及混凝土浇筑出现不协调现象。(2)深基坑工程易出现位移和沉降。建筑工程的基础越深,深基坑也越深,尺寸上也会随之加大,这给基坑工程的设计和施工造成了一定的难度。同时基坑施工会出现不可避免的位移和沉降现象,这对周围建筑物的稳定性有负面影响。(3)深基坑工程受到岩土性质的制约。由于深基坑工程施工的水文地质条件不同,很容易增加深基坑工程开发的难度。同时岩土工程勘探的技术水平具有不稳定性,易导致勘测数据与土层的实际情况出现严重分歧,这种情况下进行深基坑施工非常困难。(4)深基坑开挖施工过程中,很容易产生管涌、流砂等,导致坑壁发生坍塌,严重影响深基坑的施工质量,还对人身安全造成威胁,因此应尽可能避免进行水下作业。
3建筑工程基坑降水方案设计的实施
3.1确定设计方案的标准
建筑工程施工中,需要根据基坑降水的情况,选择合理的位置。
例如,基坑降水的建筑工程施工方案中,一个临近水边的住宅,楼体共4万平方米,高层,层数30,地下2层。楼体主要以框架模式剪力墙结构为标准。建筑楼体的地下室设置防水结构,地下室采用SBS改良性的沥青防水卷帘材料。施工过程中,需要明确施工质量和目标,尽可能的防止地下水的渗透,可以采用人工降水操作处理。
3.2深基坑降水方案的选取
根据现场的具体情况,提出在工程的大部分地区采用轻型井点进行基坑预降水,并适当降低当地深基坑(电梯井、集水井)的主管道和真空泵的高度,以满足降水的要求。如遇特殊情况,则考虑在基坑内采用深井降水措施来达到降水目的。根据轻型井点影响半径,在基坑内再设置观察井,用于预降水阶段对水位进行观察。
3.3降水监测
降水期间,应加强基坑周边沉降观测,当基坑周边出现塌陷、裂缝等情况时,应及时检查围护结构是否渗漏、基坑涌水等现象,及时进行封堵、处理。降水期间,应观测出水含沙量,出现含沙量较大等情况时,应及时检查帷幕渗漏情况。降水工程施工时,应对降水水量、水位进行观测记录,绘制水量Q与时间t曲线,水位降深与时间t曲线,记录水位下降趋势,根据观测记录,分析降水水量、水位变化原因,及时采取应对措施。在采用传统的管井降水时,投资成本大、安全隐患多、拆装不方便、人员投入大、施工效率低,采用气动降水技术可以有效解决以上问题,实现降水安全可靠、节能环保、拆改方便快捷,实现了基坑降水安全高效,显著提升了企业安全文明施工形象。
3.4轻型井点、真空管井的实际施工标准方法
按照施工冲击的位置,调整垂直插入的模式,确定上下摆动效果。采用快速填土溶解的操作,边冲边下沉处理,确定可以达到的最佳300~400mm的位置,冲孔深度控制在500mm,确保过滤管周围、底部的有效过滤效果。冲孔完毕后,需要调整管内的灌注砂浆情况,控制高度为3m,确保水流畅通效果后,再进行抽水处理。检查整个系统是否出现漏气问题,加强井点位置的不间断连续操作工作,确保电源、电动机的连续运行。真空管控井施工过程中,需要保证钻孔的整体效果。采用有效的正循环操作处理,采用浆护臂处理,确保回转成孔,加强钻头位置的合理调整,确保成孔的口径位置。深井内的井管采用PVC材料,孔径为300mm,但整体抽水效果不足,可以根据实际情况进行调整。
3.5土方开挖施工
结合现场实际情况,遵循“分区、分块、分段、分层、对称”的原则,该基坑采用机械开挖为主配合人工辅助进行作业的开挖方案。基坑南侧为施工现场主通道,北侧为其他在建工程项目,故土方开挖时出土通道均留置在基坑南侧。挖土出土安排在分台阶、岛式开挖时,由北向南收余土。基坑围护施工完毕,降水井施工完成,并提前预降水15~21天后开始土方开挖,基坑水平支撑梁施工穿插其中进行。整个基坑在水平面上采取多点平行作业的方式,基坑各部位土方总体上进行开挖。
结束语
本文结合工程实例探讨了深基坑降水及土方开挖的施工技术要点,虽然深基坑工程因各工程项目特点和地质环境条件不同而采取不同的深基坑设计和施工方案,但本例深基坑工程降水和土方开挖技术具备典型推广应用的价值,因此相关工程技术人员可以在类似工程上参考、借鉴。
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