摘要:經(jīng)濟在快速發(fā)展,土地資源也越來越稀缺,人們對于地下資源的利用越來越多。比如城市中正在興建的地鐵工程,摩天大廈的地基越挖越深等。有效的基坑降水技術(shù)可以顯著降低施工工地區(qū)域范圍內(nèi)的地下水位,避免因為地下水過多帶來的流砂、管涌、坑底失穩(wěn)、坑壁坍塌等問題出現(xiàn),以此保障工程的質(zhì)量和安全性。
關(guān)鍵詞:基坑降水技術(shù);建筑工程;方法分析
一、基坑降水技術(shù)探析
1.1定位和成孔。①在基坑降水施工前,為了避免孔位的安裝位置會對周邊施工造成影響,要求對孔位位置進行準確測量,并做好相應的布置工作,可根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對其位置進行調(diào)整;②鉆機設(shè)備準備開展鉆井作業(yè);③開展自然造漿作業(yè),并嚴格控制泥漿的密實度,一般情況下,將其比例控制在1:13左右,若在施工間斷期間,應保持孔內(nèi)的泥漿處于壓滿的狀態(tài),防止發(fā)生坍塌現(xiàn)象。
1.2清孔換漿和下井。對孔位進行全面清洗和換漿,可對泥漿的密度進行有效調(diào)整,為了防止內(nèi)部泥漿存在大量泥塊,應及時將污物清除干凈。在下井施工中,可通過水泥礫石管(直徑為0.4m)作為井管進行施工,對仔細檢查過濾器的縫隙,確保其符合相關(guān)設(shè)計要求。在下管施工前,為了確??咨罘鲜┕ひ?guī)范,應對孔深進行準確測定,再進行下一環(huán)節(jié)的施工。
1.3填筑和洗井。在對鉆桿進行下放時,確保其和孔底保持0.35~0.45m的距離,通過鉆桿內(nèi)泵對泥漿進行穿束,邊沖孔邊調(diào)節(jié)泥漿,使得泥漿濾水管外的孔壁及井管以環(huán)狀間隙進行返漿,對孔內(nèi)泥漿的密實度進行調(diào)整,將其控制在1.04左右,從而和井構(gòu)造設(shè)計的標準相符合。在進行濾料填筑前,應將井濾料均勻的從井口絲狀向周圍進行回填,防止發(fā)生井管被擠壓的現(xiàn)象。
二、基坑降水技術(shù)的控制措施
2.1設(shè)計止水帷幕。止水帷幕對防止在基坑降水施工過程中出現(xiàn)下水滲流的現(xiàn)象具有重要意義,不僅有利于保障基坑降水施工的順利進行,還有利于保障基坑的干燥性,為施工人員開展基坑開挖作業(yè)提供方便,且有效避免了基坑周圍出現(xiàn)位移的現(xiàn)象。在這種情況下,有關(guān)設(shè)計人員一定要保障止水帷幕設(shè)計的科學性和合理性,以此來減少基坑抽水量及其相關(guān)費用,從而保障基坑的安全性和可靠性。與此同時,合理科學的帷幕設(shè)計可有效避免基坑周圍發(fā)生沉降或變形現(xiàn)象,因此,在基坑降水施工中,應根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況對止水帷幕進行合理選擇,從而有效降低基坑的出水量。
2.2設(shè)置回灌井?;咏邓┕るy免會對基坑周圍的環(huán)境造成影響,主要原因是地下管線不均及降水曲線呈現(xiàn)漏斗形,因此,回灌系統(tǒng)的設(shè)置對于降低或改善基坑對周邊環(huán)境造成的影響具有重要意義,該系統(tǒng)為地下水位提供有力保障。通過回灌井點可向上層內(nèi)灌水,水幕由此形成,大大縮小了降水范圍,有效降低了地下水流失的速度,有利于保障地下水的水位,避免其周圍環(huán)境遭到破壞。在回灌井布置過程中,應根據(jù)實際施工情況,對灌水箱和水表進行增設(shè),且回灌井點的布置和抽水井點的布置大體上是相同的,僅在細節(jié)之處略有差異。在抽水井點中的水流入總管時,其多余的水會自動從溝管處排出,在這種情況下,回灌井點的濾管應比抽水點濾管長,回灌井點的濾管保持在0.25m即可,且施工人員應將粗砂填入井壁和井管間的縫隙。在具體回灌水的過程中,難免會產(chǎn)生難以溶解的銹蝕或沉淀物,并大量存在于水管中,因此,在注水過程中適當增加一定壓力,可有效改善這種局面。相關(guān)施工人員應針對回灌保護區(qū)對地下水位觀測井進行科學合理的設(shè)置,并及時掌握水位的實際變化情況,使其處于合理狀態(tài)。
三、工程實例分析
3.1工程基本資料。某綜合辦公大樓是該地區(qū)的重點工程之一,本工程的二期辦公大樓,長為125m,寬為85m,基坑的開挖深度大約是8m。在該工程的地下水主要是淺水,水面處于地下1.5m左右的深度?;硬捎幂p型井點沿著工程施工工地的周邊布置,場地中間布置少量的管井進行排水。
3.2基坑降水方案。降水工程的目標是完成基坑內(nèi)最大坑深的降水,在施工過程中可能要加大地基的開挖深度,這樣降低深度在江水設(shè)計中能夠給后續(xù)工程留有一定的余地。此外,基坑開挖的工期十分緊張,要在盡可能短的時間內(nèi)完成基坑降水工程,同時把地下水位降到基坑深度以下。
基坑工程降水會改變基坑周圍土壤的受力狀態(tài),一方面水位下降加強了土壤的自重應力;應一方面地下水從靜止轉(zhuǎn)向流動,必然引發(fā)滲流作用。力學計算難度很大,本工程簡便起見,只考慮坑外土體在重力方向發(fā)生單方向的滲流。
3.3基坑降水主要施工流程
3.3.1施工前期準備。根據(jù)井點系統(tǒng)的設(shè)計進行計算,輕型井點法使用的降水設(shè)備為4臺2BL-6型的JSJ60射流泵。排水量為每小時25m3,井點立管設(shè)置為直徑38的鋼管,長度為8.0m,井點管的底端1.2m位置是濾管,二者之間采用橡皮管相互連接。
3.3.2井點管安裝施工。因為工程的上方大約用2m厚的雜土,不方便沖孔工作開展,為了保障沖孔的安全性,根據(jù)基坑開挖坡頂線位置在坡頂線外50cm左右的位置開挖溝槽,深度約1.0m。井點管鋪設(shè)采用水沖法,利用高壓水沖刷土體,用沖管攏動土體助沖,把土層沖成圓孔之后埋設(shè)井點管。注意在沖擊過程中一定要不斷搖動沖水管,使得圓孔的直徑達到300mm左右,方便沙石的填充。為了達到井點管抽水切斷外圍水進入基坑的內(nèi)部,井點管應該埋在粉質(zhì)黏土或是淤泥粘土的上部,同時要結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)報告、現(xiàn)場施工實際沖擊的難易程度,來確定井點管掩埋的深度合理準確。
3.3.3管路安裝。在所有井點管完成鋪設(shè)之后,用吸水膠管把井點管和總管相連,同時用鐵絲捆牢,然后再與抽水設(shè)備連通。此后接通電源就可以進行抽水試驗。在這期間監(jiān)察出水是否正常;主管路的流水坡度是不是坡向射流真空泵;集水管和井點管連接的膠管在進行抽水試驗中是否有漏水漏氣的現(xiàn)象等等。凡是出現(xiàn)了異常情況,應當及時進行檢修和維護工作,之后再次試驗,直到?jīng)]有問題產(chǎn)生方可投入實際工程的基坑降水工作中。
四、結(jié)語
基坑降水技術(shù)在建筑工程中的應用,可有效降低地下會含量,為建筑工程施工的安全性和地基的穩(wěn)定性提供有力保障,從而為保障施工的整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。在實際施工過程中,相關(guān)的技術(shù)人員應對施工現(xiàn)場的實際情況進行嚴格論證,并做好相應的施工控制工作,根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,來選擇適宜的基坑降水技術(shù),從而保證施工的整體效率和效果。
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(作者單位:濟南四建(集團)有限責任公司)
作者簡介:周剛(1987.1.15),性別:男; 籍貫:山東濟南;民族:漢族; 學歷:大專; 職稱:助理工程師; 研究方向:建筑工程。