浅谈近海地区深基坑降水的施工方法

发表时间:2020/11/20   来源:《工程管理前沿》2020年第23期   作者:占升 贾潇 刘孝伟
[导读] 随着海洋资源的开发和内陆土地资源的减少,已经加速开发近海土地资源

        占升   贾潇   刘孝伟
        中建二局第一建筑工程有限公司深圳分公司 广东省深圳市 518003
        摘要:随着海洋资源的开发和内陆土地资源的减少,已经加速开发近海土地资源。同时为了扩大纵向空间,许多工程设计为双层甚至多层地下室,由于近海地区地下水位普遍偏高,故在近海地区工程施工过程中,基坑降水工作已经成为首要的前置工作。通过对近海地区的基坑降水施工工艺的组合使用,对基坑降水有明显的增效作用。
        关键词:近海地区;地下水位偏高;基坑降水;增效


1.工程概况
        本项目位于海南省三亚市崖州湾南繁科技城,规划用地面积为28917.00㎡,由3栋一类高层公共建筑、2栋一类高层住宅建筑、两层地下室含设备用房组成。基坑开挖深度为10米,基底标高为0.7米m绝对标高),地下水位稳定标高为5.7m(绝对标高)。
2.存在问题
2.1本项目开挖基底标高位于地下水位稳定标高以下5m,进行底板施工前,需保证地下水位位于作业面以下50cm,经过计算,土方开挖阶段,本项目降水方量至少需达到14.5万m3。

基底作业面与地下水位稳定标号关系剖面图
2.2原定降水方案为疏干井降水,但由于地下水位稳定埋深在粉质黏土层中,降水效果不理想,且基底标高位于透水层的砾砂层中,若基底施工前地下水位无法下降,将对基础施工造成极大的阻碍。
2.3本项目地处三亚市,雨季延续时间较长,大气降雨较多,降排水也是本项目施工过程中需重点关注事项。
3.方案选择
3.1疏干井降水方案
        深基坑疏干井降水是解决地下水的一种有效措施,具体施工如下:第一,深基坑疏干井布设。根据地勘报告,确定降水深度、地下水位、含水层渗透系数等,将疏干井布设在地下水位较高且含水层渗透系数较好的区域,提前开始降水;第二,疏干井成孔。疏干井成孔做法宜采用高压水冲法成孔;第三,疏干井过滤层填充。首先选用钢筋笼外裹尼龙纱密目网作为疏干井井壁,钢筋笼选用直径应小于疏干井直径20cm,并在钢筋笼与孔壁间隙之间填充麻米石以充当过滤层。疏干井施工大样图如下:

3.2井点降水方法
        在地下水位以下施工基坑工程时,通常采用井点(垂直井点和水平井点)降水法来降低地下水位。垂直井点常沿基坑四周外围布设,水平井点则可穿越基坑四周和底部,井点深度大于要求降水深度,通过井点抽水或引渗来降低地下水位,实现基坑外暗降,保证基坑工程的施工。经井点降水后,能有效地截住地下渗流,降低地下水位,克服基坑的流砂和管涌现象,防止边坡和基坑底面的破坏;减少侧土压力,增加挖掘边坡的稳定性,有利于边坡的支护和施工;防止基底隆起和破坏,加速地基土的固结作用;有利于提高工程质量,加快施工进度及保证施工安全。根据本项目实际土质情况,采用电渗井点配合井点降水,在黏土层中的降水效果较为明显。
3.3明排降水
        明排降水的使用条件及特点:明排降水是指在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井,使进入基坑的地下水和大气降水沿排水沟渠流入集水井中,然后用水泵抽出基坑外的降水方法。明排降水一般使用土层较为密实,坑壁较未定,降水深度不大,坑底不会产生流砂和管涌等降水工程。具体在选用明排降水时,应根据场地的水文地质特征,基坑开挖方法及边坡支护形式综合分析确定,当具备以上条件时,一般可以采用明排降水方案配合其他降水方案一起使用。
3.4持续降水
        在基础底板施工完成后,原定的疏干井和明排降水沟渠、集水井等会随底板浇筑而陆续封闭,为防止地下水位回升而造成地下室底板及地下室剪力墙、柱等结构构件因浮力过大开裂。基于以上实际情况,本项目选用持续降水方式具体如下:
第一,选用坑底标高最低的几个正式集水井作为持续降水点进行降水;第二,在坑底中心进行钻孔至集水井底以下3m孔径600,地下部分采用400PVC管,并用密目尼龙网缠裹,并在PVC管与孔壁间及底部采用麻米石填充作为过滤层;第三,止水套管埋设。采用带有止水套环的铸铁套管与PVC管连接,并与底板一同浇筑,保证套管口埋设高度低于底板10cm,在后期达到停止降水条件后,使用铁圈管封闭铸铁管,并浇筑混凝土,保证铸铁管不会因锈蚀而涌水。施工做法图如下:

4.降水施工中常见问题
        施工中要根据实际情况对原有方案进行修改或增加相应做法配合已有的降水措施进行降水,使降水方案更加完善。在井点施工时,由于含水层为黏土层,渗透系数较差,可选择电渗井点配合井点降水,提升降水效果;在疏干井施工过程中,由于土方开挖、桩基施工等中小型机械的交叉作业及黏土地质堵塞过滤层等情况,会导致疏干井的失效,针对此类情况,应及时抽出钢筋笼对疏干井进行洗井或在周边区域补打疏干井。
        在基坑施工时,需在场地周边设置水位观测井,定时观测场地外地下水位,避免因场地内降水作业导致周边的地下水位下降,从而加大周边环境的不均匀沉降,如控制不好,将会直接影响到临近建(构)筑物的安全,因此,必须重视水位观测井的监测。
参考文献 
[1]汪玉松,毛绪美,冯晓腊. 某深基坑水平封底止水工程失败原因分析及经验[J]. 勘察科学技术. 2004(06)?
[2]江雨宸.建筑工程施工中深基坑井点降水技术的要点分析.2016(11)
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