富堯
摘 要:隨著城市建筑規(guī)模的不斷擴大以及高層建筑、地鐵、長隧道等工程的不斷發(fā)展,基坑工程正朝著深入、廣泛的方向發(fā)展。 為了保證基坑邊坡的穩(wěn)定性,在施工過程中需要對基坑進行降水。 充分研究場地環(huán)境、工程地質學和水文地質條件,根據建筑物的特點選擇合適的降水方法,確保地下水處理效果。
關鍵詞:建筑施工;深基坑降水;技術
前言:
地下水位下降問題日益突出。 在深基坑降水技術中,垂直井點降水技術是目前廣泛采用的降水型技術。 水平井技術、基坑降水技術是在降水井中布置水井,在水平井點的豎井開挖中起作用,使地下水通過水平井點進入豎井中集水,再次占用,抽取水泵,以達到降低地下水的目的。
1.基坑降水的目的及主要方法
根據地質條件、基坑開挖和基礎底板施工的要求,通過降水及時降低基坑開挖范圍內土體的含水量,防止流沙等不利現象的發(fā)生,滿足基坑干挖施工的要求。 在多年的施工實踐中,地下水處理一直采用堵水法、開放排水法和沉淀法。 從實踐經驗來看,降水法對地下水處理效果顯著,在工程建設中得到了廣泛的應用。
2.基坑工程的特點
近年來,全國各大城市建設處于大發(fā)展時期,基坑工程具有下列顯著特點:
①絕大數新建工程位于舊建筑群及道路市政地下管線、電纜的包圍之中,周圍環(huán)境非常復雜,要求變形控制嚴格。
②不少城市地下為軟土地基,地下水埋藏淺、多流砂,軟土有蠕變現象,而許多舊房屋無樁基處理,容易產生塌陷。
③基坑開挖比較深,造價高,施工周期長,還有不少南方地區(qū)為多雨季節(jié),對于處于施工中的基坑工程造成不利影響。鑒于以上特點,可見基坑工程設計和施工具有復雜性和艱巨性。破壞主要表現為新樓沉降傾斜,舊房開裂,地下管線中斷等事故的發(fā)生。
3.井點降水法
當談到基坑降水技術時,首先想到的是井點降水方法。 工程基坑(槽)附近埋設了大量的滲流井點管。 同時在地面安裝抽水管道系統(tǒng),通過井群連續(xù)抽取地下水,使基坑范圍內的地下水位降低到基坑以下一定深度,保持基坑干燥。 這種方法通常被稱為井點沉淀法。
3.1井點降水法的特點。
井點降水法具有以下特點:
①施工簡便,操作技術易于掌握;
②適應性強,可用于不同幾何圖形的基坑;
③降水后土壤干燥,便于機械化施工和后續(xù)工作工序的操作;
④井點作用下土層固結,土層強度增加,邊坡穩(wěn)定性提高;
⑤地下水通過濾水管抽走,防止了流砂的危害;
⑥節(jié)省支撐材料;
⑦減少土方工程量等。
3.2降水原理。
井點降水法是在沿基坑四周每隔一定間距布設井點管,通過吸水泵將集水管內水抽出,使基坑范圍內的地下水降低至設計深度,保證基底的干燥無水。井點法防水適用于具有不同幾何形狀的基坑,它有克服流砂、穩(wěn)定邊坡的作用。由于基坑內土方干燥,有利機械化施工,縮短工期,保證工程質量與安全。
3.3井點降水施工。
工藝流程:測量放線→開挖溝槽→沖孔→下設井點管→灌填粗砂濾料→粘土封口→主、支管連接→接真空射流泵→試驗與檢查→不間斷抽水→檢查水位。
一套輕型井點管安裝完畢后進行試抽水,井點使用時,應保持連續(xù)不斷抽水,當試抽運轉一切正常后,可以投入正常抽水作業(yè)。開機一周后形成地下降水漏斗,并趨向穩(wěn)定。抽水開始后,每天觀測 3次水位、水量,當水位達到設計降水深度并趨于穩(wěn)定時,可每天觀測1 次,及時整理監(jiān)測記錄,繪制水量與時間、水位降深與時間過程曲線圖,分析水位下降趨勢,預測達到設計降水深度所需時間,如有不正常狀況,根據觀測記錄,查明原因,調整措施,確保達到降水深度。對于地下水豐富地段,一般采用單排環(huán)型布置,利用單排井點降水,降水深度不宜超過5m。首先進行基坑處原地面標高的測量,根據地面標高及基底設計標高確定基坑開挖深度,計算開挖坡率及開挖尺寸,依據開挖尺寸,在距離基坑邊緣約1.0m處,布置井點吸水管位置。井點吸水管的濾水管必須埋設在透水層內,一般情況不超過6m,井點管露出地面高度不超過0.3m,如果大于6m,則要降低井點系統(tǒng)頂面標高。
4.降水過程中應注意的問題
4.1為防止降水引起臨近建筑物及路面、管線出現過大沉降,在降水井點管與建筑物、管線、路面間設置了回灌井點,持續(xù)用清水回灌,補充該處的地下水,使降水井點的影響半徑不超過回灌井點的范圍,使地下水保持基本不變;
4.2如場地粘土層較厚,這將影響降水效果,因為粘土的透水性能差,上層水不易滲透下去采取套管和水槍在井點軸線范圍之外打孔,用埋設井點管相同成孔作業(yè)方法,井內填滿粗砂,形成二至三排砂樁,使地層中上下水貫通。在抽水過程中,由于下部抽水,上層水由于重力作用和抽水產生的負壓,上層水系很容易漏下去,將水抽走。
4.3在抽水過程中,特別是開始抽水時,應檢查有無井點管淤塞的死井,可通過管內水流聲、管子表面是否潮濕等方法進行檢查。如“死井”數量超過 10%,則嚴重影響降水效果,應及時采取措施,采用高壓水反復沖洗處理。
4.4夏季施工時,由于連遭暴雨,邊坡產生流砂、坍方、坑內嚴面用重積水現象,工程采用如下應急預案:用塑料薄膜在下雨前將邊坡覆蓋保護好,并備好足夠的抽水設備(潛水泵、泥漿泵、水泵、電箱)及人員,及時將雨水排出坑外;及時清理排水明溝及沉淀池內的淤泥。由于措施得力,基坑未出現開挖坡面大面積坍方現象;冬期施工時,在井點聯結總管上覆蓋上保溫材料以防止管道被凍壞。
5.結束語
人工降低地下水位常用井點降水方法,沿基坑四周或兩側埋入深于基坑的井點濾水管或管井,以總管連接抽水,使地下水位低于坑底,便于施工。井點降水方法通過基坑涌水量的計算,合理布置井點管,精心組織施工,方可確保安全、優(yōu)質的完成工程施工任務,成功地解決施工中遇到的技術難題。
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