建筑工程中深基坑降水技术的研究

发表时间:2020/8/10   来源:《建筑实践》2020年第8期   作者:曹瑾
[导读] 随着我国经济的发展,建筑规模的扩大,施工中对深基坑开挖面积
        【摘要】:随着我国经济的发展,建筑规模的扩大,施工中对深基坑开挖面积和深度的标准不断提高,为了能够适应发展新形势,做好基坑施工工作,技术设计单位和施工单位要对基坑施工进行深入的探究,针对基坑降水施工问题,文章进行了总结和探讨,为基坑降水施工提供借鉴经验。

【关键词】:地铁;深基坑降水;施工技术;研究

一.引言
随着城镇化的深入发展,我国建筑项目高速发展,其中基坑降水的重要性越来越受到重视,怎样计算并预测地下水,从而设计科学、合理、有效的降水方案,防止降水施工影响周围道路、管线以及建筑物是降水施工要解决的重要难题。
二.降水施工的重要性
当地下水位比较高时,要开挖基坑,在含水层被切断在地下水位较高的地区开挖深基坑,由于含水层被切断,在压差作用下,地下水就会渗透到基坑中,如果不对基坑进行排水,则会导致基坑浸水,现场施工条件就会恶化,地基承载力减弱,如果收到动力水压影响,还会导致流砂、管涌和边坡失稳等现象,所以要确保施工安全,就必须对排水降水采取有效措施,搞好降水工程。
(一)基坑降水施工要符合下列标准:
1、施工中要降低坑内的土体水量,增强土体强度,减少坑底突起和围护变形,避免坑外沉降。
2、施工时要排干开挖范围土壤中的水分,便于挖掘机和工人进行施工。
3、要增强边坡稳定性,避免土体发生纵向滑坡;
4、要降低下部承压含水层水头的高度,避免基坑突涌情况,保证施工基坑底板稳定性。

(二)深基坑降水措施
1、通过截水法降水
在城市水管网络密集,建筑物密集的地区,开展基坑开挖工程要充分考虑周围环境因素。一旦降水引发土体固结沉降,就会导致周围建筑物和管道不能正常使用,这时候应该采用截水的方法来控制地下水。在我国,对低下水进行堵截的方式有很多,例如钢板桩、稀浆槽、地下连续墙、夹心墙、防渗帷幕(防渗垂直帷幕法、防渗水平帷幕法)、冷冻法等等。
2、通过降水法降水
这种方法大多是指通过各种井点降低下水位,在工程开工之前设置若干井点管,周围要配置相应的抽水设备,在不改变土体结构的情况下,持续抽走低下水,让基坑地下水降至设计深度。值得注意的是,要在干燥的环境中开始施工,井点降水可以适用于任何形状基坑,能够克服流砂、管涌和稳定边坡的作用。群井降水是基坑建设中较多采用的降水方法,这一方法,操作简单,应用广泛,然而在实践中,基坑降水井群分布和单井结构设计上存在很多误区,认为井越多、井越深、井的出水量越大,同时地下水位降深就越大,相应的降水效果就越好。实际上并非如此,在工程建设中,井群布设与单井结构设计需要更多的考虑工程的条件,不能忽视自然地理情况,水文地质情况以及含水层的情况特点,如果不符合工程要求则不能进行施工。
(三)降水设计方案制定
降水设计方案通常分为制定阶段、优化阶段、运行阶段。在制定方案过程中,要最大程度掌握地质情况、水文情况,施工中要依据基坑情况、周边环境等,与临近地区降水情况最终确定降水方案。进入优化实施阶段方案设计,要通过现场抽水等试验来收集数据,并将收集到的数据作为优化方案的依据。方案完成优化之后,在进行降水井群抽水时,可以将实际测量得到数据对比资料设计资料,然后对参数进行调整,然后根据环境监测实际资料最终制定降水方案。
三.针对降水效果的控制手段
(一)对材料的选择
从材料入手,根本控制降水井的实际效能,要保证材料符合强度要求,也要符合渗透性规范的要求,选择的管材,必须具有强度报告以及透水性实验报告。

选择60目优质滤网,所有材料都要经过相关部门检验通过才可以进入施工现场,对滤料进行筛分实验,确保含泥量、级配等指标达到施工条件。
(二)不断加强降水效果数据监控
1、在开始降水施工前,要对井内水位进行统一测量,在降水施工开始之后,动水位和出水量测量时间应该设置在抽水开始后每10min 各测量一次水位和水量。如果水位和水量相对稳定之后,应该每隔 2~3h观测一次,达到设计水位后可每天测量一次。
2、如果水井中水位接近稳定,但是不能达到水位降值时,要不断增加水泵出水量, 从而符合设计的需要。
3、要对水位、水量观测记录进行准确记录,制作流量和时间的过程曲线图,同时研究水位下降规律趋势,预测设计降水深度实现的时间。
(三)针对降水施工质量问题的处理
1、如果对基坑开挖遇到不清楚水源时,要暂停开挖,然后进行引流回填,防止因为出水带来地层颗粒扰动形成的坍塌。对外来水源要查清楚,通过断流措施进行降水。对于出水范围的基坑壁,要通过特殊加固施工,例如小导管注浆、局部土钉补强等方法,当地层稳定后再继续下步开挖。
(四)对降水减压造成地面沉降进行控制
1、在接近建筑物和地下管线的地方将减压井抽水时间最大程度缩减,根据实际情况降水。
2、通过信息化施工,监测井内降水,对发现的问题要及时解决,调整井的数量。
3、对于监测环境得到的资料要第一时间送达项目部, 从而依据这个来制作图表、曲线,对降水运行程序进行控制,保证基坑安全和环境稳定。
         4、在降水过程中,随着施工深入要不断降低承压水头,根据实验得到的数据,按照开挖的深度确定井群的运作。对承压水头进行控制从而满足基坑稳定需要,最大化降低承压水位,防止对环境和降水造成不良影响。


(五)针对降水施工会出现问题进行调整
1.施工中降水困难
在基坑降水施工中,下降之后水位无法满足基底以下1m的要求,降水施工十分困难,出现这种情况,通常是由下列原因造成的:
在进行降水井材料的选择时疏忽,滤料质量差、未彻底进行洗井,导致降水工作无法正常开展;
(二)施工中降水井的深度不够、井径太小或者井间距过大,这些问题都导致水位打不到设计目标。

2.降水井水位与基坑水位差别较大
在降水施工中,对水位的测量,常常出现降水井水位已降到很低,但是基坑的水位仍然高居不下,严重的在开挖面上还有水流,出现这种问题的原因如下:
降水井的渗水量无法达到抽水水泵需要,导致水井抽空,引发水井水位下降;
(二)在开挖基坑周围有坏损管道存在,水流顺其深入到基坑中。
解决方法如下。
(一)在降水施工过程中,要使用较大功率的水泵抽水,进行一段时间之后依据实际情况使用小功率的水泵替换,然后将大泵向前移,循环往复利用,不断改善降水效果。
(二)在施工之前要详细检查基坑周围管道,如果发现管道破损问题,特别是给水、拍水的管道,发现问题及时修复,避免渗水。
四.结束语
在工程建设中,降水施工对于暗挖施工具有十分重要的影响,降水施工的速度决定项目工程进度和工程安全进度,所以在进行项目工程建设时要合理设计降水施工方案,科学施工,安全降水,确保工程降水质量。
参考文献:
[1] 刘波.强夯法在建筑工程地基处理中的应用[J]. 科技与企业. 2011(08)
[2] 马天戈.建筑工程地基研究[J]. 现代商贸工业. 2011(16)
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