浅析建筑工程施工中的基坑降水技术

发表时间:2020/8/20   来源:《城镇建设》2020年13期   作者:李东峰
[导读] :建筑工程施工中基坑降水方案的设计是极其重要的,
        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:基坑降水;建筑工程;施工应用
        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基坑降水技术在建筑工程施工中的应用探讨
        以某地下室工程为实例,该地下室共包含2层,负一层、负二层分别作商业用途与停车库,建筑面积分别为9914㎡和11100㎡,其中地下二层共包含170个停车位,并且涵盖消防通道、地面水箱等构造物。在钻探过程中,初步测得地下水位为1.4~3.4m,待终孔24h后测得地下水位埋深为0.8~3m、标高为0.41~2.53m,以此确定勘察期间的地下水位数值。该建筑工程施工场地的地下水为松散层孔隙水与风化基岩裂隙水,含水层集中在第3层粉砂层与第2层中粗砂层;基层多由泥质粉砂岩组成,节理与裂隙较发育,含水量较低;在含水层之上分布有覆土层,具有微透水性与隔水效果,地下水属于承压水,补给来源包含大气降水、地下水循环等,主要依靠蒸发、地下迁流实现水体排泄,受季节性因素影响较大。综合来看,该场地的地下水用水量较为丰富,含水层上覆土层具有微透水性与隔水效果,地下水具备一定水头压力,基层含水量较为匮乏,结合施工区域的地质条件与工程建设情况,拟采用深井井点法开展基坑降水施工,该方法适用于井深深度超出15m,井内用抽水泵无法满足需求,用水量较大的基坑环境,在施工过程中将抽水泵等设备放置在基坑外,可有效保障施工质量与效率。
        2.1深井布设方案设计
        综合基坑等效半径、降水影响半径、含水层厚度、基坑水位降深等参数,计算得出基坑涌水量为2415m3/d,基于基本间距原则将降水井的间距设为18~19m、井深为20m,依照梅花状完成降水井的布设。由于该工程中地下室计划修建7部电梯,因此共需设置7个降水井与52个井点,沿基坑附近设置排水沟或截水沟,将抽出或拦截的水直接排入市政排水系统管网中,避免地下水渗入基坑内形成积水,并且围绕基坑四周设置16个水位观测孔,便于实现对降水情况的实时观测与有效调控。
        2.2降水井结构与参数
        选取准375钢管作为降水井内部构造的原材料,配合准30梅花型外冲孔,经由试验后发现单孔抽水量为47m3/d,选用准400钢笼设计井管,为深水井质量提供保障。其相关参数设计情况如下表所示。


        2.3深井降水施工工艺
        2.3.1施工工艺环节
        ①定位成孔:采用测量仪器定位控制点,依据降水方案设计图纸确定具体井位,待钻机就位后采用正循环钻井工艺完成成孔处理,将成孔设为φ600mm、井位误差控制在10cm以内,并且在钻井过程中控制好钻压、转速、泵量等技术参数,依据孔段差异分别选用自然造浆或人工造浆护壁,保障成孔垂直度误差不超过1%。②清孔与下管:在深井井管沉放前完成清孔作业,在钻孔达到标高后提前进行清理,再进行提升,调整泥浆密度、清除污物,防止泥浆内部含有泥块,并利用吊筒反复上下取出洗孔;在下管环节,需保障井管安放的垂直度,确保其过滤部分处于含水层适当范围内,利用铁丝、竹板进行固定,保障下管过程中始终处于垂直状态。③填砾环节:提前下放钻杆,针对孔径为600mm的降水井,将管径设为273mm,使钻杆与孔底距离保持在0.35~0.45mm之间,利用钻杆内泵进行泥浆传束,边冲孔边调节泥浆,使孔内泥浆沿滤水管外侧孔壁、井管呈环状间隙进行反浆,使孔内泥浆密度保持在1.04左右;待填砂高度到达孔口后停止填充,并且采用返水快投法进行管外填砾,封闭井口后从管内送入清水,待水流返回后即可迅速均匀撒入砾料,使其中的杂质、细砾沿循环槽排出。④洗井环节:在下管填砾后利用清水及时洗井、滤除沉渣,保障孔口返浆达到17s,为消除降水对主楼围护桩的影响,需在挖除第一层土前利用水泵直接抽水,待挖除第一层土后在距孔口1m处利用粘土进行密实填充,保障降水保持良好势态。
        2.3.2真空泵进行真空抽水
        为减少抽水对周边维护的影响,待完成第一层土开挖后截除高出的井点管,清除井点管附近1m高左右的沙砾,并选用粘土进行封闭,每3口深井联通1台真空泵进行真空抽水;每隔2~3h抽水一次,直至抽干为止,倘若单次出水时间未达到30s,则需更改为每隔4h抽一次,并且及时利用黏土完成上部孔口的封闭处理,保障真空泵的运作效果。待观察井安装完成后,需每隔2h抽一次水,直至抽干、抽出清水为止,并且每间隔24h针对水位进行观察,采用测绳测量、做好书面记录。
        2.4相关技术措施与降水效果检查
        2.4.1周边地面沉降的补救措施
        在基坑降水施工时常见周边地面沉降问题,对此可采用回灌技术进行处理,在降水井点与建筑物间设置若干井点,在降水井点抽水过程中利用回灌井点向土层注入水,构成隔水帷幕,以此防范地下水流失问题,保持地下水位不变,有效规避地面沉降现象;还可以选取砂井作为回灌井,沿砂井方向设置一道砂沟,用于排放水、使其回灌至地下。
        2.4.2控制降水速度
        选取建筑物临边位置适当增加井点间距,调节抽水量、减缓降水速度,同时针对出水含沙量、含土量进行严格控制,防范因地下沙土过度流失引发建筑物开裂等问题。针对黏土层厚度较大部位,考虑到黏土自身的透水性能较差,对此可采用水枪、套管打孔等方法填充井内利用粗砂,借助不同规格的砂桩促进底层水的有效贯通。在抽水过程中注重及时检查井点管有无淤塞问题,判断管表面潮湿度与流水情况,在死井数量>10%的情况下需利用高压水冲洗的工艺方法保障降水顺利完成,最大限度削弱其对于降水效果的影响。
        2.4.3降水效果检查
        待完成基坑开挖处理后,针对边坡支护进行检测,确保位移速率不超过2mm/d,坡顶总位移不超过40mm,地面沉降数值小于50mm,并且保障地下室基坑的干燥度达标,在短时间内不会形成收敛问题,为工程安全性与地基稳定性创设有力保障,提升基坑降水施工整体效益。
        3结语
        综上所述,建筑工程施工中基坑降水技术可以有效的保证建筑施工空间的模式,调整建筑地上、地下的基坑降水设计效果。调整建筑工程设计标准,确定工艺设计模式,施工过程和降水效果,不断完善降水方案的合理调配,提升混凝土预制下的地基处理。
        参考文献
        [1]伊永强,郁勇,雷少华.基坑降水回收再利用技术[J].工程技术研究,2016(7).
        [2]张忠阳.建筑工程施工中基坑降水技术的应用[J].住宅与房地产,2017(17).
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