劉建兵 李斌
【摘要】隨著深基坑工程建設(shè)日益增多,對深基坑工程降水誘發(fā)地面沉降災(zāi)害的問題顯得非常嚴(yán)峻。因此,為確保基坑施工安全,必須采取有效的降水和排水措施,減少因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故,消除地下水對巖土工程的危害。
【關(guān)鍵詞】深基坑;降水措施;降水工程;地面沉降
1. 降水工程的定義
在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑,由于含水層被切斷,在壓差作用下,地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑,如不進(jìn)行基坑降排水工作,將會(huì)造成基坑浸水,使現(xiàn)場施工條件變差,地基承載力下降,在動(dòng)水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象,因此,為確?;邮┕ぐ踩仨毑扇∮行У慕邓团潘胧?, 亦稱降水工程。
2. 降水工程準(zhǔn)備應(yīng)包括的內(nèi)容
2.1降水工程前應(yīng)明確任務(wù)要求:
(1)降水范圍、深度、起止時(shí)間及工程環(huán)境要求。
(2)了解掌握建筑物基礎(chǔ)、地下管線、涵洞工程的平面圖和剖面圖;地面高程與基礎(chǔ)底面高程;基坑(槽)、涵洞支護(hù)與開挖設(shè)計(jì);相鄰建筑物與地下管線的平面位置、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和埋設(shè)方式條件等。
2.2搜集降水工程場地與相鄰地區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、工程勘察等資料,以及工程降水實(shí)例。
2.3進(jìn)行降水工程場地踏勘,搜集降水工程勘察、降水工程施工的供水、供電、道路、排水及有無障礙物等現(xiàn)場施工條件。
3. 降水措施的選擇及幾種常見的降水措施
在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí),采用一般的明溝排水方法,常會(huì)遇到大量地下涌水,難以排干;當(dāng)遇粉、細(xì)砂層時(shí),還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、流砂等現(xiàn)象。不僅使基坑無法挖深,而且還會(huì)造成大量水土流失,一般應(yīng)采用人工降低地下水位的方法施工。
3.1降水工程有如下功能:
(1)基坑在開挖期間保持干燥狀態(tài)。
(2)保持基坑邊坡的穩(wěn)定和基坑底板的穩(wěn)定。
(3)不影響鄰近建筑物及地下管線的正常使用。
3.2一般常用的降水措施有以下幾種:
(1)輕型井點(diǎn)(多級輕型井點(diǎn)):適用于滲透系數(shù)為0.1~20.0m/d的土以及土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂的土或明溝排水易引起流砂、坍方等情況使用;可能降低的水位深度:輕型井點(diǎn)為3~6m、多級輕型井點(diǎn)為6~12m。
(2)噴射井點(diǎn):適用于基坑開挖較深,降水深度大于6m,巖土滲透系數(shù)為0.1~20.0m/d的填土、粉土、粘性土、砂土中使用;可能降低的水位深度8~20m。
(3)電滲井點(diǎn):在深基礎(chǔ)工程施工中,有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土層,這類土含水量大,壓縮性高,穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙.將水保持在孔隙內(nèi),單靠用真空吸力的一般降水方法效果不佳,此時(shí),必須采用電滲井點(diǎn)降水;電滲井點(diǎn)宜與其他形式配合使用。
(4)深井(管井)井點(diǎn):適用于滲透系數(shù)較大,地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水易造成土粒大量流失引起邊坡塌方及用輕型井點(diǎn)難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇,吸程高度受到一定限制,要求滲透系數(shù)為1.0~200.0m/d;可能降低的水位深度>10m。
(5)井點(diǎn)回灌技術(shù)。井點(diǎn)回灌是在井點(diǎn)降水的同時(shí),將抽出的地下水,通過回灌井點(diǎn)持續(xù)地再灌入地基土層內(nèi),使降水井點(diǎn)的影響半徑不超過回灌井點(diǎn)的范圍。這樣,回灌井點(diǎn)就以一道隔水帷幕,阻止回灌井點(diǎn)外側(cè)的建造物下的地下不流失,使地下水位基本保持不變,土層壓力仍處于原始平衡狀態(tài),從而可有效地防止降水井點(diǎn)對周圍建(構(gòu))筑物,地下管線等的影響。
1. 降水工程的定義
在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑,由于含水層被切斷,在壓差作用下,地下水必然會(huì)不斷地滲流入基坑,如不進(jìn)行基坑降排水工作,將會(huì)造成基坑浸水,使現(xiàn)場施工條件變差,地基承載力下降,在動(dòng)水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象,因此,為確?;邮┕ぐ踩?,必須采取有效的降水和排水措施, 亦稱降水工程。
2. 降水工程準(zhǔn)備應(yīng)包括的內(nèi)容
2.1降水工程前應(yīng)明確任務(wù)要求:
(1)降水范圍、深度、起止時(shí)間及工程環(huán)境要求。
(2)了解掌握建筑物基礎(chǔ)、地下管線、涵洞工程的平面圖和剖面圖;地面高程與基礎(chǔ)底面高程;基坑(槽)、涵洞支護(hù)與開挖設(shè)計(jì);相鄰建筑物與地下管線的平面位置、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和埋設(shè)方式條件等。
2.2搜集降水工程場地與相鄰地區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、工程勘察等資料,以及工程降水實(shí)例。
2.3進(jìn)行降水工程場地踏勘,搜集降水工程勘察、降水工程施工的供水、供電、道路、排水及有無障礙物等現(xiàn)場施工條件。
3. 降水措施的選擇及幾種常見的降水措施
在地下水位以下的含水豐富的土層中開挖大面積基坑時(shí),采用一般的明溝排水方法,常會(huì)遇到大量地下涌水,難以排干;當(dāng)遇粉、細(xì)砂層時(shí),還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿、冒泥、流砂等現(xiàn)象。不僅使基坑無法挖深,而且還會(huì)造成大量水土流失,一般應(yīng)采用人工降低地下水位的方法施工。
3.1降水工程有如下功能:
(1)基坑在開挖期間保持干燥狀態(tài)。
(2)保持基坑邊坡的穩(wěn)定和基坑底板的穩(wěn)定。
(3)不影響鄰近建筑物及地下管線的正常使用。
3.2一般常用的降水措施有以下幾種:
(1)輕型井點(diǎn)(多級輕型井點(diǎn)):適用于滲透系數(shù)為0.1~20.0m/d的土以及土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂的土或明溝排水易引起流砂、坍方等情況使用;可能降低的水位深度:輕型井點(diǎn)為3~6m、多級輕型井點(diǎn)為6~12m。
(2)噴射井點(diǎn):適用于基坑開挖較深,降水深度大于6m,巖土滲透系數(shù)為0.1~20.0m/d的填土、粉土、粘性土、砂土中使用;可能降低的水位深度8~20m。endprint
(3)電滲井點(diǎn):在深基礎(chǔ)工程施工中,有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土層,這類土含水量大,壓縮性高,穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙.將水保持在孔隙內(nèi),單靠用真空吸力的一般降水方法效果不佳,此時(shí),必須采用電滲井點(diǎn)降水;電滲井點(diǎn)宜與其他形式配合使用。
(4)深井(管井)井點(diǎn):適用于滲透系數(shù)較大,地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水易造成土粒大量流失引起邊坡塌方及用輕型井點(diǎn)難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇,吸程高度受到一定限制,要求滲透系數(shù)為1.0~200.0m/d;可能降低的水位深度>10m。
(5)井點(diǎn)回灌技術(shù)。井點(diǎn)回灌是在井點(diǎn)降水的同時(shí),將抽出的地下水,通過回灌井點(diǎn)持續(xù)地再灌入地基土層內(nèi),使降水井點(diǎn)的影響半徑不超過回灌井點(diǎn)的范圍。這樣,回灌井點(diǎn)就以一道隔水帷幕,阻止回灌井點(diǎn)外側(cè)的建造物下的地下不流失,使地下水位基本保持不變,土層壓力仍處于原始平衡狀態(tài),從而可有效地防止降水井點(diǎn)對周圍建(構(gòu))筑物,地下管線等的影響。
4.1工程概況。該工程位于唐海沿海公路以北,根據(jù)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工要求該場地樁基礎(chǔ)施工前需開槽6.5米,但該地區(qū)地下水位較淺,影響施工必須進(jìn)行降水處理,又因該場地北部有一條排水溝,為防止地下水滲透及回灌,影響降水效果,我們將在該場區(qū)北部用防滲圍幕進(jìn)行隔離,圍幕以南布置降水井。圍幕采用粉噴樁,樁徑500mm,間距1米,樁長8.5米,每延米用普灰25Kg。參照該場地地質(zhì)勘察報(bào)告,我們設(shè)計(jì)降水井的深度為13米,間距為8米,環(huán)繞建筑物基礎(chǔ)布置,共布75眼。
4.2降水管井施工工藝流程(見圖1)。
4.3施工步驟該降水井工程分圍幕施工、降水井施工與降水施工三步。
4.3.1圍幕施工。 在該場區(qū)北部離C座樓基中心線13米處東西向打粉噴樁兩排,樁徑500mm,間距1米,排距1米,樁長8.5米,東西兩端45度斜向延長15米,防止從翼向滲透。
4.3.2降水井施工。我們根據(jù)降水井布置方案布置井位及控制井的參數(shù)。單井的施工要點(diǎn)及施工工藝如下:
4.3.2.1定井位。根據(jù)井位圖及甲方提供的建筑基礎(chǔ)坐標(biāo)控制點(diǎn),施放降水井井位。
4.3.2.2鉆機(jī)就位、調(diào)整。鉆機(jī)就位時(shí)調(diào)整鉆機(jī)的底座水平和鉆塔垂直,并用機(jī)臺(tái)木墊實(shí)。鉆機(jī)鉆頭要對準(zhǔn)孔位、鉆機(jī)機(jī)體安放要平穩(wěn)、鉆桿要垂直,偏差不大于10%,對位偏差不大于5cm。
4.3.2.3鉆孔。用唐山160型鉆機(jī)鉆孔,在鉆孔過程中保證孔內(nèi)泥漿保持一定的水頭高度,防止孔壁坍塌。根據(jù)地層實(shí)際情況設(shè)計(jì)鉆孔深度11~13米。
4.3.2.4下井管。該工程我們使用內(nèi)徑300mm砼插口管(每節(jié)1米),上下管之間對齊,擰緊,并保持垂直。井管安裝前,應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)根據(jù)井管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及井深要求進(jìn)行配管。
(2)檢查井管質(zhì)量,井管接頭部位有無缺損裂紋,要求符合設(shè)計(jì)要求。
(3)下管前,測量孔深,使井管安裝符合設(shè)計(jì)要求。
(4)在下井管時(shí),注意井管與孔壁間的環(huán)形間距厚度均勻,確保井管在入孔后位于鉆孔中心。
4.3.2.5填濾料。井(孔)管安裝并符合要求后,及時(shí)進(jìn)行填礫,填礫前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)向井管內(nèi)送入清水,使孔內(nèi)泥漿稀釋。
(2)礫料粒徑規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求,礫料應(yīng)純凈,不含泥土和雜物。
(3)備足礫料,使之能一次填筑完成。
(4)備好填料運(yùn)輸工具,盡可能縮短填筑時(shí)間。
(5)填礫時(shí),礫料應(yīng)沿井(孔)管四周均勻連續(xù)填入,隨填隨測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)填入量及深度與計(jì)量有較大出入時(shí),應(yīng)及時(shí)找出原因并排除。礫料填筑應(yīng)高于自然地面。
4.3.2.6洗井。
(1)當(dāng)井(孔)管安裝與填筑礫料完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井。洗井的目的是清除井內(nèi)泥漿,破壞井壁附著的泥皮,鉆探滲入含水層中的泥漿和細(xì)小顆粒,使過濾器周圍形成一個(gè)良好的透水人工過濾層,以增加井的出水量和透水性。洗井可視孔內(nèi)泥漿稠度,含水層特性與成井時(shí)間,采用水泵抽水洗井,洗井至水清砂凈,出水量滿足設(shè)計(jì)要求為止,洗井時(shí)應(yīng)同步進(jìn)行降水井與水位觀測孔的水位觀測。
(2)洗井結(jié)束后,立測量管內(nèi)沉淀厚度,當(dāng)沉淀物過多時(shí),應(yīng)采取小抽筒或泵吸法。
4.3.2.7試抽降水。洗井結(jié)束后,進(jìn)行單井試驗(yàn)性抽水,以初步確定出水量及動(dòng)水位深度,為施工降水的運(yùn)行提供監(jiān)控依據(jù)。
4.3.3降水施工。
(1)鋪設(shè)管網(wǎng)。我們根據(jù)施工場地采用明排,在降水井外圍挖排水溝,將污水排入場區(qū)北部的蝦池內(nèi)?;娱_挖期間,排水量較大,排出的地下水需先排入輔助溝系,最終排入業(yè)主指定的主溝,為防止輔溝內(nèi)水滲入地層,產(chǎn)生回灌現(xiàn)象,必須在輔溝底鋪設(shè)塑料布,且開挖時(shí)應(yīng)有一定的坡降。
(2)安泵試抽。洗井結(jié)束,移機(jī)立即安裝水泵和自動(dòng)控制系統(tǒng),選用2.5KW的潛水泵進(jìn)行試抽試驗(yàn)。將泵放到井底,然后將泵上抬500mm左右。視出水情況與排水情況檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況、調(diào)整排水方案。
(3)正式降水施工。以上步驟無異常情況下進(jìn)行正式降水施工,為達(dá)到較好的降水效果,應(yīng)設(shè)置專人值班看守水泵,隨時(shí)檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
(4)深井的運(yùn)行管理。施工期間,必須保證降水井連續(xù)抽水,施工用電應(yīng)有足夠的保證,配備足夠數(shù)量備用水泵。每口井應(yīng)設(shè)置專人值班看守并檢查水泵并觀測水位,保證每口井水位上升到控制深度時(shí)能夠進(jìn)行抽水。
(5)管井拆除和填井。降水結(jié)束后,將水泵拆除,將井眼用土填實(shí)。
5. 結(jié)束語
在建筑工程施工中遇到地下水時(shí),會(huì)增加施工的困難, 開挖基坑時(shí),如果地下水位過高,不及時(shí)降低水位,不但會(huì)使施工條件惡化,造成土壁塌方,亦會(huì)影響地基的承載力,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,在土方施工中,合理的選擇降水措施,保持土體干燥是十分重要的,同時(shí)也改善了工作條件。但降水前,應(yīng)考慮在降水影響范圍內(nèi)的已有建筑物和構(gòu)筑物可能產(chǎn)生附加沉降、位移,從而引起開裂、傾斜和倒塌,或引起地面塌陷,必要時(shí)應(yīng)事先采取有效的防護(hù)措施。
參考文獻(xiàn)
[1]《巖土工程勘察》(GB50021-2001).
[2]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99).
[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002).
[4]《地基與基礎(chǔ)》顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊,汪時(shí)敏主編.endprint
(3)電滲井點(diǎn):在深基礎(chǔ)工程施工中,有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土層,這類土含水量大,壓縮性高,穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙.將水保持在孔隙內(nèi),單靠用真空吸力的一般降水方法效果不佳,此時(shí),必須采用電滲井點(diǎn)降水;電滲井點(diǎn)宜與其他形式配合使用。
(4)深井(管井)井點(diǎn):適用于滲透系數(shù)較大,地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水易造成土粒大量流失引起邊坡塌方及用輕型井點(diǎn)難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇,吸程高度受到一定限制,要求滲透系數(shù)為1.0~200.0m/d;可能降低的水位深度>10m。
(5)井點(diǎn)回灌技術(shù)。井點(diǎn)回灌是在井點(diǎn)降水的同時(shí),將抽出的地下水,通過回灌井點(diǎn)持續(xù)地再灌入地基土層內(nèi),使降水井點(diǎn)的影響半徑不超過回灌井點(diǎn)的范圍。這樣,回灌井點(diǎn)就以一道隔水帷幕,阻止回灌井點(diǎn)外側(cè)的建造物下的地下不流失,使地下水位基本保持不變,土層壓力仍處于原始平衡狀態(tài),從而可有效地防止降水井點(diǎn)對周圍建(構(gòu))筑物,地下管線等的影響。
4.1工程概況。該工程位于唐海沿海公路以北,根據(jù)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工要求該場地樁基礎(chǔ)施工前需開槽6.5米,但該地區(qū)地下水位較淺,影響施工必須進(jìn)行降水處理,又因該場地北部有一條排水溝,為防止地下水滲透及回灌,影響降水效果,我們將在該場區(qū)北部用防滲圍幕進(jìn)行隔離,圍幕以南布置降水井。圍幕采用粉噴樁,樁徑500mm,間距1米,樁長8.5米,每延米用普灰25Kg。參照該場地地質(zhì)勘察報(bào)告,我們設(shè)計(jì)降水井的深度為13米,間距為8米,環(huán)繞建筑物基礎(chǔ)布置,共布75眼。
4.2降水管井施工工藝流程(見圖1)。
4.3施工步驟該降水井工程分圍幕施工、降水井施工與降水施工三步。
4.3.1圍幕施工。 在該場區(qū)北部離C座樓基中心線13米處東西向打粉噴樁兩排,樁徑500mm,間距1米,排距1米,樁長8.5米,東西兩端45度斜向延長15米,防止從翼向滲透。
4.3.2降水井施工。我們根據(jù)降水井布置方案布置井位及控制井的參數(shù)。單井的施工要點(diǎn)及施工工藝如下:
4.3.2.1定井位。根據(jù)井位圖及甲方提供的建筑基礎(chǔ)坐標(biāo)控制點(diǎn),施放降水井井位。
4.3.2.2鉆機(jī)就位、調(diào)整。鉆機(jī)就位時(shí)調(diào)整鉆機(jī)的底座水平和鉆塔垂直,并用機(jī)臺(tái)木墊實(shí)。鉆機(jī)鉆頭要對準(zhǔn)孔位、鉆機(jī)機(jī)體安放要平穩(wěn)、鉆桿要垂直,偏差不大于10%,對位偏差不大于5cm。
4.3.2.3鉆孔。用唐山160型鉆機(jī)鉆孔,在鉆孔過程中保證孔內(nèi)泥漿保持一定的水頭高度,防止孔壁坍塌。根據(jù)地層實(shí)際情況設(shè)計(jì)鉆孔深度11~13米。
4.3.2.4下井管。該工程我們使用內(nèi)徑300mm砼插口管(每節(jié)1米),上下管之間對齊,擰緊,并保持垂直。井管安裝前,應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)根據(jù)井管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及井深要求進(jìn)行配管。
(2)檢查井管質(zhì)量,井管接頭部位有無缺損裂紋,要求符合設(shè)計(jì)要求。
(3)下管前,測量孔深,使井管安裝符合設(shè)計(jì)要求。
(4)在下井管時(shí),注意井管與孔壁間的環(huán)形間距厚度均勻,確保井管在入孔后位于鉆孔中心。
4.3.2.5填濾料。井(孔)管安裝并符合要求后,及時(shí)進(jìn)行填礫,填礫前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)向井管內(nèi)送入清水,使孔內(nèi)泥漿稀釋。
(2)礫料粒徑規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求,礫料應(yīng)純凈,不含泥土和雜物。
(3)備足礫料,使之能一次填筑完成。
(4)備好填料運(yùn)輸工具,盡可能縮短填筑時(shí)間。
(5)填礫時(shí),礫料應(yīng)沿井(孔)管四周均勻連續(xù)填入,隨填隨測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)填入量及深度與計(jì)量有較大出入時(shí),應(yīng)及時(shí)找出原因并排除。礫料填筑應(yīng)高于自然地面。
4.3.2.6洗井。
(1)當(dāng)井(孔)管安裝與填筑礫料完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井。洗井的目的是清除井內(nèi)泥漿,破壞井壁附著的泥皮,鉆探滲入含水層中的泥漿和細(xì)小顆粒,使過濾器周圍形成一個(gè)良好的透水人工過濾層,以增加井的出水量和透水性。洗井可視孔內(nèi)泥漿稠度,含水層特性與成井時(shí)間,采用水泵抽水洗井,洗井至水清砂凈,出水量滿足設(shè)計(jì)要求為止,洗井時(shí)應(yīng)同步進(jìn)行降水井與水位觀測孔的水位觀測。
(2)洗井結(jié)束后,立測量管內(nèi)沉淀厚度,當(dāng)沉淀物過多時(shí),應(yīng)采取小抽筒或泵吸法。
4.3.2.7試抽降水。洗井結(jié)束后,進(jìn)行單井試驗(yàn)性抽水,以初步確定出水量及動(dòng)水位深度,為施工降水的運(yùn)行提供監(jiān)控依據(jù)。
4.3.3降水施工。
(1)鋪設(shè)管網(wǎng)。我們根據(jù)施工場地采用明排,在降水井外圍挖排水溝,將污水排入場區(qū)北部的蝦池內(nèi)。基坑開挖期間,排水量較大,排出的地下水需先排入輔助溝系,最終排入業(yè)主指定的主溝,為防止輔溝內(nèi)水滲入地層,產(chǎn)生回灌現(xiàn)象,必須在輔溝底鋪設(shè)塑料布,且開挖時(shí)應(yīng)有一定的坡降。
(2)安泵試抽。洗井結(jié)束,移機(jī)立即安裝水泵和自動(dòng)控制系統(tǒng),選用2.5KW的潛水泵進(jìn)行試抽試驗(yàn)。將泵放到井底,然后將泵上抬500mm左右。視出水情況與排水情況檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況、調(diào)整排水方案。
(3)正式降水施工。以上步驟無異常情況下進(jìn)行正式降水施工,為達(dá)到較好的降水效果,應(yīng)設(shè)置專人值班看守水泵,隨時(shí)檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
(4)深井的運(yùn)行管理。施工期間,必須保證降水井連續(xù)抽水,施工用電應(yīng)有足夠的保證,配備足夠數(shù)量備用水泵。每口井應(yīng)設(shè)置專人值班看守并檢查水泵并觀測水位,保證每口井水位上升到控制深度時(shí)能夠進(jìn)行抽水。
(5)管井拆除和填井。降水結(jié)束后,將水泵拆除,將井眼用土填實(shí)。
5. 結(jié)束語
在建筑工程施工中遇到地下水時(shí),會(huì)增加施工的困難, 開挖基坑時(shí),如果地下水位過高,不及時(shí)降低水位,不但會(huì)使施工條件惡化,造成土壁塌方,亦會(huì)影響地基的承載力,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,在土方施工中,合理的選擇降水措施,保持土體干燥是十分重要的,同時(shí)也改善了工作條件。但降水前,應(yīng)考慮在降水影響范圍內(nèi)的已有建筑物和構(gòu)筑物可能產(chǎn)生附加沉降、位移,從而引起開裂、傾斜和倒塌,或引起地面塌陷,必要時(shí)應(yīng)事先采取有效的防護(hù)措施。
參考文獻(xiàn)
[1]《巖土工程勘察》(GB50021-2001).
[2]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99).
[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002).
[4]《地基與基礎(chǔ)》顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊,汪時(shí)敏主編.endprint
(3)電滲井點(diǎn):在深基礎(chǔ)工程施工中,有時(shí)會(huì)遇到滲透系數(shù)小于0.1m/d的土層,這類土含水量大,壓縮性高,穩(wěn)定性差。由于土粒間微小孔隙.將水保持在孔隙內(nèi),單靠用真空吸力的一般降水方法效果不佳,此時(shí),必須采用電滲井點(diǎn)降水;電滲井點(diǎn)宜與其他形式配合使用。
(4)深井(管井)井點(diǎn):適用于滲透系數(shù)較大,地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水易造成土粒大量流失引起邊坡塌方及用輕型井點(diǎn)難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇,吸程高度受到一定限制,要求滲透系數(shù)為1.0~200.0m/d;可能降低的水位深度>10m。
(5)井點(diǎn)回灌技術(shù)。井點(diǎn)回灌是在井點(diǎn)降水的同時(shí),將抽出的地下水,通過回灌井點(diǎn)持續(xù)地再灌入地基土層內(nèi),使降水井點(diǎn)的影響半徑不超過回灌井點(diǎn)的范圍。這樣,回灌井點(diǎn)就以一道隔水帷幕,阻止回灌井點(diǎn)外側(cè)的建造物下的地下不流失,使地下水位基本保持不變,土層壓力仍處于原始平衡狀態(tài),從而可有效地防止降水井點(diǎn)對周圍建(構(gòu))筑物,地下管線等的影響。
4.1工程概況。該工程位于唐海沿海公路以北,根據(jù)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工要求該場地樁基礎(chǔ)施工前需開槽6.5米,但該地區(qū)地下水位較淺,影響施工必須進(jìn)行降水處理,又因該場地北部有一條排水溝,為防止地下水滲透及回灌,影響降水效果,我們將在該場區(qū)北部用防滲圍幕進(jìn)行隔離,圍幕以南布置降水井。圍幕采用粉噴樁,樁徑500mm,間距1米,樁長8.5米,每延米用普灰25Kg。參照該場地地質(zhì)勘察報(bào)告,我們設(shè)計(jì)降水井的深度為13米,間距為8米,環(huán)繞建筑物基礎(chǔ)布置,共布75眼。
4.2降水管井施工工藝流程(見圖1)。
4.3施工步驟該降水井工程分圍幕施工、降水井施工與降水施工三步。
4.3.1圍幕施工。 在該場區(qū)北部離C座樓基中心線13米處東西向打粉噴樁兩排,樁徑500mm,間距1米,排距1米,樁長8.5米,東西兩端45度斜向延長15米,防止從翼向滲透。
4.3.2降水井施工。我們根據(jù)降水井布置方案布置井位及控制井的參數(shù)。單井的施工要點(diǎn)及施工工藝如下:
4.3.2.1定井位。根據(jù)井位圖及甲方提供的建筑基礎(chǔ)坐標(biāo)控制點(diǎn),施放降水井井位。
4.3.2.2鉆機(jī)就位、調(diào)整。鉆機(jī)就位時(shí)調(diào)整鉆機(jī)的底座水平和鉆塔垂直,并用機(jī)臺(tái)木墊實(shí)。鉆機(jī)鉆頭要對準(zhǔn)孔位、鉆機(jī)機(jī)體安放要平穩(wěn)、鉆桿要垂直,偏差不大于10%,對位偏差不大于5cm。
4.3.2.3鉆孔。用唐山160型鉆機(jī)鉆孔,在鉆孔過程中保證孔內(nèi)泥漿保持一定的水頭高度,防止孔壁坍塌。根據(jù)地層實(shí)際情況設(shè)計(jì)鉆孔深度11~13米。
4.3.2.4下井管。該工程我們使用內(nèi)徑300mm砼插口管(每節(jié)1米),上下管之間對齊,擰緊,并保持垂直。井管安裝前,應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)根據(jù)井管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及井深要求進(jìn)行配管。
(2)檢查井管質(zhì)量,井管接頭部位有無缺損裂紋,要求符合設(shè)計(jì)要求。
(3)下管前,測量孔深,使井管安裝符合設(shè)計(jì)要求。
(4)在下井管時(shí),注意井管與孔壁間的環(huán)形間距厚度均勻,確保井管在入孔后位于鉆孔中心。
4.3.2.5填濾料。井(孔)管安裝并符合要求后,及時(shí)進(jìn)行填礫,填礫前應(yīng)做好下列準(zhǔn)備工作:
(1)向井管內(nèi)送入清水,使孔內(nèi)泥漿稀釋。
(2)礫料粒徑規(guī)格符合設(shè)計(jì)要求,礫料應(yīng)純凈,不含泥土和雜物。
(3)備足礫料,使之能一次填筑完成。
(4)備好填料運(yùn)輸工具,盡可能縮短填筑時(shí)間。
(5)填礫時(shí),礫料應(yīng)沿井(孔)管四周均勻連續(xù)填入,隨填隨測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)填入量及深度與計(jì)量有較大出入時(shí),應(yīng)及時(shí)找出原因并排除。礫料填筑應(yīng)高于自然地面。
4.3.2.6洗井。
(1)當(dāng)井(孔)管安裝與填筑礫料完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井。洗井的目的是清除井內(nèi)泥漿,破壞井壁附著的泥皮,鉆探滲入含水層中的泥漿和細(xì)小顆粒,使過濾器周圍形成一個(gè)良好的透水人工過濾層,以增加井的出水量和透水性。洗井可視孔內(nèi)泥漿稠度,含水層特性與成井時(shí)間,采用水泵抽水洗井,洗井至水清砂凈,出水量滿足設(shè)計(jì)要求為止,洗井時(shí)應(yīng)同步進(jìn)行降水井與水位觀測孔的水位觀測。
(2)洗井結(jié)束后,立測量管內(nèi)沉淀厚度,當(dāng)沉淀物過多時(shí),應(yīng)采取小抽筒或泵吸法。
4.3.2.7試抽降水。洗井結(jié)束后,進(jìn)行單井試驗(yàn)性抽水,以初步確定出水量及動(dòng)水位深度,為施工降水的運(yùn)行提供監(jiān)控依據(jù)。
4.3.3降水施工。
(1)鋪設(shè)管網(wǎng)。我們根據(jù)施工場地采用明排,在降水井外圍挖排水溝,將污水排入場區(qū)北部的蝦池內(nèi)。基坑開挖期間,排水量較大,排出的地下水需先排入輔助溝系,最終排入業(yè)主指定的主溝,為防止輔溝內(nèi)水滲入地層,產(chǎn)生回灌現(xiàn)象,必須在輔溝底鋪設(shè)塑料布,且開挖時(shí)應(yīng)有一定的坡降。
(2)安泵試抽。洗井結(jié)束,移機(jī)立即安裝水泵和自動(dòng)控制系統(tǒng),選用2.5KW的潛水泵進(jìn)行試抽試驗(yàn)。將泵放到井底,然后將泵上抬500mm左右。視出水情況與排水情況檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況、調(diào)整排水方案。
(3)正式降水施工。以上步驟無異常情況下進(jìn)行正式降水施工,為達(dá)到較好的降水效果,應(yīng)設(shè)置專人值班看守水泵,隨時(shí)檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
(4)深井的運(yùn)行管理。施工期間,必須保證降水井連續(xù)抽水,施工用電應(yīng)有足夠的保證,配備足夠數(shù)量備用水泵。每口井應(yīng)設(shè)置專人值班看守并檢查水泵并觀測水位,保證每口井水位上升到控制深度時(shí)能夠進(jìn)行抽水。
(5)管井拆除和填井。降水結(jié)束后,將水泵拆除,將井眼用土填實(shí)。
5. 結(jié)束語
在建筑工程施工中遇到地下水時(shí),會(huì)增加施工的困難, 開挖基坑時(shí),如果地下水位過高,不及時(shí)降低水位,不但會(huì)使施工條件惡化,造成土壁塌方,亦會(huì)影響地基的承載力,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,在土方施工中,合理的選擇降水措施,保持土體干燥是十分重要的,同時(shí)也改善了工作條件。但降水前,應(yīng)考慮在降水影響范圍內(nèi)的已有建筑物和構(gòu)筑物可能產(chǎn)生附加沉降、位移,從而引起開裂、傾斜和倒塌,或引起地面塌陷,必要時(shí)應(yīng)事先采取有效的防護(hù)措施。
參考文獻(xiàn)
[1]《巖土工程勘察》(GB50021-2001).
[2]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99).
[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002).
[4]《地基與基礎(chǔ)》顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊,汪時(shí)敏主編.endprint