王加彬 郭允铎 刘永亮 贾林 张永鹏
中建八局第一建设有限公司,山东 青岛 266000
摘要:随着我国城市建设水平不断提高,当今我国新建工程数量也不断增多,其中基坑施工会直接影响建筑工程整体质量,为了能够保证建筑工程基坑的安全性、可靠性,科学采用基坑降水技术有着重要意义。基于此,本文首先提出基坑降水技术的含义,进而探究基坑降水技术在建筑工程施工中的应用。
关键词:基坑降水技术;建筑工程;施工;运用
引言
基坑降水技术主要指利用集水明排、井点降水等施工方法将施工区域的地下水引流至他处,以降低地下水位的施工方法。在高层建筑、地下工程施工中常见流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等事故,对于地基、地下管网以及建筑物构成一定损坏,采用基坑降水技术降低地下水位,能够为工程质量与安全提供保障。
1基坑降水技术含义
基坑降水技术就是将施工区域的地下水借助井点引入到其他区域。其主要作用是:(1)处理地下水。让基坑一直保持干燥的状态,创造良好的施工环境。处理好地下水由于避免出现流砂、管涌、塌陷等情况,更好的提高工程施工效率,无需担心客观因素影响产生的位移情况,提升基坑施工的安全系数。(2)稳定边坡。避免边坡位置出现渗漏部位,处理好基坑降水问题,能够避免基坑基地与坡面上的水渗漏情况,提高边坡的稳定性,减少沙土流失问题产生,改善土壤性能,有效提升土壤承载性能、支撑性能。
2基坑降水的技术类型
2.1综合井点类
综合井点类基坑降水技术综合性能非常强,可以在基坑环境十分复杂的条件下,大大降低基坑施工成本,提高基坑施工效率。但在普通基坑环境下使用优势不够明显。
2.2轻型井点类
轻型井点类基坑降水技术主要是借助真空吸力作用,将基坑内部水分、空气形成一种混合液体,之后通过管道系统从基坑上部吸入到分离器当中,分离器将水、空气统一排除。在建筑领域中,轻型井点类基坑降水技术发展更加成熟,提高了施工便捷性、经济性、安全性,特别是低于基坑面积大、水位浅的情况下,轻型井点类适用性非常强。但如果基坑土层渗透系数非常小时,采用该方法需要配套响应的气密措施,从而提升降水成效。
2.3明沟加集水井类
该类型的降水技术主要是在基坑中安装排水沟、集水井,使用抽水泵抽取地下水,减少基坑底部的地下水量。
3建筑工程基坑降水方案设计的实施
3.1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 。
3.2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。
3.3井点管安装施工
本基坑工程上部有 2m 厚的杂土,不利于开展冲孔工作,为了能够提高冲孔施工足够安全,要在基坑开挖坡顶线位置坡顶线外 0.5m处开挖沟槽,沟槽深度保持 1m 左右。铺设井点管采用水冲法,使用高压水将土体冲走,扰动土体结构,将土层冲成圆孔之后在进行井点管埋设。在冲洗当中必须要频繁的摇动冲水管,将圆孔直径控制在300mm 以上,以便更好的填充砂石。为了让基坑外部进水被井点管抽水截断,要在淤泥粘土、粉质黏土上层埋设井点管,根据地质报告、施工土层冲击难度确定井点管埋设深度。在井点管外侧 0.5m 位置设置总管,在铺设前完成沟槽开挖工作,将墙底部抹平,将配管逐一放入到沟槽中,端头位置穿戴螺栓,垫起橡胶密封圈,将螺栓拧紧。在铺设完井点管之后,要连接抽水设备、总管、井点管,进行抽水试验,主要判定是否存在渗漏、堵塞等问题。在施工现场铺设一定量的粗砂,避免出现死井情况,有助于后续再次冲孔、安装井点管。
3.4管路安装
在铺设完井点管之后,将井点管、总管用胶管连接,使用铁丝将连接部位绑扎牢固,之后连接抽水泵。接通电源展开抽水试验,观察整个抽水过程是否正常、管路流水坡度是否流向真空泵、集水管与井点管连接位置是否渗漏等。只要出现了异常情况,则要停止试运行,查找原因,进行设备检修维护,完毕后再进行试验,直到没有问题为止。
3.5井点降水施工
在轻型井点管一整套系统均完成安装后,要展开抽水试验,在井点使用时必须要保持抽水的连贯性。完成抽水试验后,即可正式投入到基坑降水工作中。在地下水位降低到预设深度时,即可停止继续降水,并且每隔一段时间都要记录私下水位变化情况。在地下水监测当中,需要实时调整监测记录信息,通过计算机软件绘制地下水位变化曲线图,分析地下水位的变化趋势,之后预测地下水变化周期,采取针对性防护措施,保证基坑降水工作的有效性。
4相关技术措施与降水效果检查
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。
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。
4.3降水效果检查
将深井井点降水技术应用于建筑工程施工中,主要用于保障地下室基坑的干燥度与承载能力。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。
结语
综上所述,基坑降水作为建筑基础工程施工中的重要工序,无论是采用哪种基坑降水技术,都要做好提前准备工作,确保施工方案的可行性,连接总管进行抽水,将地下水降低到基坑底部之下。此外,基坑降水技术的应用还要结合基坑工程特点,计算基坑涌水量,确定井点管布置数量,做好施工组织工作,更好的完成基坑降水施工任务,保证基坑施工安全。
参考文献
[1]季承龙.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].建筑遗产,2013(11):222-223.
[2]陈隆文.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].建材与装饰,2018,(30):24-25.
[3]安有贤.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].建材发展导向,2016,(12):30-31.