劉勤
(河南省依智建設有限公司)
百度可知基坑降水是指在開挖基坑時,地下水位高于開挖底面,地下水會不斷滲入坑內(nèi),為保證基坑能在干燥條件下施工,防止邊坡失穩(wěn),基礎(chǔ)流沙,坑底隆起,坑底管涌和地基承載力下降而做的降水工作。下面將從建筑施工中如何排水,建筑工程基坑降水技術(shù)的分類,應用基坑降水技術(shù)應注意的問題和基坑降水技術(shù)的受限因素等四個方面進行論述。
為了確保建筑工程的順利施工,按時完成工程,減少不必要的開支,節(jié)約施工成本,排水在基坑建筑工程中必不可少,下面就從明暗兩個方面分析建筑施工時的排水方式。
明排水法又稱集水井排水法,就是采用截,疏,抽的方法來進行基坑等施工的排水。說白了,就是在坑底周圍挖排水溝,再在溝底設置集水井,使多余的水通過排水溝匯集到集水井里,然后在一起抽出坑外,保持施工時坑底的干燥性,防止坑壁滑落造成傷亡。其中,截是指在坑底周圍設置排水溝,阻斷水流,防止水流影響施工;疏是指疏通水流,讓水流沿著排水溝流走,排干地表的積水,保持地點的干燥;抽是指抽出集水井里的水,不要讓水一直匯集在集水井里。
暗排水法其實就是指井點排水法,也就是在基坑的周圍埋設水管,排水管道等,集體抽水,降低地下水位,這種方法操作相對來說也比較簡單,是基坑工程中比較常用的一種排水方法,而且由于它適用于大多數(shù)建筑工程施工,深受廣大建筑工程的喜愛。
基坑工程是指地質(zhì)工程,結(jié)構(gòu)工程,巖土工程等地下工程,因此,在基坑工程中排水必不可少,下面就介紹幾種常用的基坑降水技術(shù)。
明溝加集水井降水是指在基坑的四周設置排水溝,然后沿著基坑每隔20~30m設置一處集水井,使地下水從不同的方面都匯入集水井內(nèi),再用水泵將集水井內(nèi)的水排出基坑的一種排水方法。通常情況下,排水溝的深度要低于挖土面的0.5m左右,而集水井又要比排水溝低0.5~1m,并且一側(cè)排水溝應該設在地下水的上游。除此之外,集水井的井壁還應該用木板等加固防止井壁滑落。這種降水法通常適用于土質(zhì)比較好且地下水位不是很高的的基坑工程。
輕型井點降水據(jù)官方解釋是指在基坑四周每隔一定距離就設置一個井點管,然后在井點管的底部設置濾水管插入透水層,上部接軟管與集水總管進行連接,然后通過真空吸水泵將集水管內(nèi)的水抽出,使基坑四周的地下水位降低,保持基坑內(nèi)的干燥便于施工。這種降水法操作簡單,便于管理,而且減少了基坑的挖土量,相對來說比較安全,提高了基坑工程的施工進度。不僅如此,因為是將水通過井點管排進了集水井內(nèi),所以基坑內(nèi)并沒有水,相應的提高了基底的承載能力。一般來說,這種排水法比較適用于土質(zhì)較松軟,地下水位較高的地方。
噴射井點降水是在井點管內(nèi)部安裝噴射器,采用高壓水泵或者空氣壓縮機通過井點管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水還或者壓縮空氣形成高壓氣流,使地下水通過井點管與內(nèi)管之間的間隙排走。這種方法所需要的設備簡單,但是排水的深度大,可以排出地下8~20m深的水,比輕型井點降水法開挖的土還少,施工簡單快速,費用低,既省時又省力。一般情況下,基坑工程會將其運用于地下水位較深,土質(zhì)偏砂土的地段使用。
電滲井點降水是指利用井點管本身作陰極,布置在基坑外圍,以鋼管或者鋼筋做陽極,垂直埋在井點內(nèi)測,用電線連接陰陽兩極,并對陽極施加強直流電電流。應用電壓原理,使電滲與真空雙管齊下,將土中的水匯集到井點管中,并由井點管排出基坑。這種降水方法操作起來比較復雜,所需工具較多,比較費事,而且由于與電連接,操作起來也比較危險,需要專業(yè)人士操作,成本較高。但是這種降水法使用于滲透系數(shù)小于0.1m/d的土層,這種土層含水量大,壓縮性高但穩(wěn)定性又差,只適合用電滲井點降水。
基坑工程與自然地理關(guān)鍵密切相關(guān),施工中必須全面考慮氣象、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件及其在施工過程中的其他變化和突發(fā)情況,充分了解基坑工程所處的地質(zhì)及水文特征、周圍環(huán)境等有利于基坑降水的順利實施。基坑工程結(jié)構(gòu)底板一般位于深層土層,土質(zhì)結(jié)構(gòu)類型各不相同,不同的土質(zhì)對基坑的影響各不相同,需要采用不同的基坑降水技術(shù)。在基坑開挖施工過程前一定要選擇合適的降水技術(shù),不然容易產(chǎn)生圍護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等各種安全隱患。為了確?;庸こ痰捻樌┕みM行,周邊其他已存在的建筑的安全和施工人員的安全,應加強施工監(jiān)測,利用現(xiàn)代高科技等實行信息化施工,時時刻刻檢查,分析數(shù)據(jù),傳送消息,出現(xiàn)問題及時處理,防患于未然。
工程降水是基坑工程施工中的一個難點,基坑降水不當將會導致基坑失穩(wěn)等事故的發(fā)生?;咏邓粌H受地質(zhì)條件的影響,同時也要考慮施工的主體結(jié)構(gòu)?;又ёo開挖所提供的空間是為主體結(jié)構(gòu)的施工所用,因此基坑降水工程施工質(zhì)量的好壞會直接影響到主體結(jié)構(gòu)的施工,所以在滿足基坑安全,保障施工人員安全和不損壞周邊環(huán)境的情況下,要盡最大努力地滿足施工的易操作性和工期要求。
上面已經(jīng)說到了基坑降水技術(shù)深受地質(zhì)的影響,因此,在我們進行基坑工程前一定要加強探測,選擇合適的基坑降水方案。比如武漢三江航天投資發(fā)展有限公司武漢航天首府一期基坑支護工程基坑降水。工程大概是這樣的:基坑開挖深度8.9m,平面面積2.2萬m2,形狀不規(guī)則,最長為225.5m,最寬為164.2m。主樓部分樁為鉆孔灌注樁,樁徑為800mm,地下室部分樁徑為500mm,難度還是很大的。而且據(jù)調(diào)查,施工地位于武昌新河街和平大道東側(cè),地貌上屬于長江南岸。地面較高,約21.72~26.61m之間。科學探測該地土質(zhì)較疏松,多砂質(zhì)土壤且地下水位較深,孔隙承載能力差,比較適合采用電滲井點降水法。如果不加勘探,隨意亂用基坑降水法,可能會導致基坑坍塌,造成嚴重的財產(chǎn)損失,甚至造成人員傷亡。所以,基坑施工前一定要做好地質(zhì)勘探,避免發(fā)生意外。
在建筑施工中,由于氣候,土質(zhì),天氣等諸多未知因素的影響可能會造成許多意外事故。因此,在正式施工前我們需要模擬真實的場景進行試驗。模擬各種可能發(fā)生的事故,設置好應急方案,如備用設施備用電源,防雨措施,防滲措施,邊坡滑掉落措施,邊坡加固措施和沉降檢測等。如果在正式施工中遇到了相應的變故也可以從容應對,不至于手忙腳亂,延誤工期,造成不必要的經(jīng)濟損失。而且經(jīng)濟損失是小,如果造成人員傷亡就損失慘重了。
當基坑降水正式運用后,施工人員應在抽水工作開始后檢查井點管,查看是否有井點管存在淤塞現(xiàn)象。在具體檢查過程中如下,可以利用管內(nèi)的水流聲來判斷井點管是否堵塞。查看被淤塞的井點管的數(shù)量是否超過10%以上,如果“死井”數(shù)量超過10%及以上,則會對降水效果產(chǎn)生嚴重影響,因此施工人員要及時采用高壓水進行沖洗處理,以此保障降水工程順利進行。
基坑降水工程修建好后不能就不管了,要定時檢查,看是否有損壞的地方,及時修補,將危險遏制在搖籃里。比如在降水期間應對抽水設備和運行狀況進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,定期對機器設備進行保養(yǎng),使抽水設備始終處在正常運行狀況,避免抽水期間突然無準備的停抽,影響工程的正常進行,造成額外的經(jīng)濟開支,加大浪費,過度消耗成本。井點降水時,應對水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物等進行沉降觀測,發(fā)現(xiàn)沉陷或水平位移過大時,應及時采取防護技術(shù)措施,以免水位下降導致房屋下沉太多而引起房屋倒塌,基礎(chǔ)建筑物倒塌等危害到附近其他人員的利益,給人們的的日常生活造成不便。
綜上所述,建筑工程中的基坑降水技術(shù)類型多樣,這些技術(shù)在基坑施工中的應用確保了建筑工程的安全進行,提高了工程的質(zhì)量。同時,基坑降水技術(shù)也需要不斷改進,以更好滿足不同類型施工的需要。
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