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摘要:建筑工程基坑施工过程很容易受到地下水的威胁,所以务必要定期进行小范围的降水。建筑工程施工中常见的基坑降水技术有深井井点法、管井井点法、喷射井点法、明沟排水法、电渗法降水、轻型井点法、集水井加明沟排降法等。本文首先阐述了建筑工程施工中的基坑降水方案选择,其次,分析了建筑工程施工中的基坑降水技术,同时,以某工程实例进行深入分析,具有一定的参考价值。
关键词:建筑工程;施工;基坑;降水技术
1.前言
随着国民经济的迅猛发展,社会对于地下基础设施工程及高层建筑的要求越来越高,基坑的开挖及降水工作在实际工程施工中很容易被内外因素影响,使得不能协调运行施工过程。而建筑工程基坑施工过程很容易受到地下水的威胁,所以务必要定期进行小范围的降水。本文就建筑工程施工中的基坑降水技术进行探讨。
2.建筑工程施工中的基坑降水技术
建筑工程施工中常见的基坑降水技术有深井井点法、管井井点法、喷射井点法、明沟排水法、电渗法降水、轻型井点法、集水井加明沟排降法等。
(1)管井井点类基坑技术
管井井点类基坑技术是指钻孔成井务必要围绕所开挖的基坑,然后再设置多个管井,两个管井之间间距20 -50 米左右,同时要采取独立的水泵来抽取地下水。这项技术适用于地下水较为丰富、渗透技术超过 0.1的分土层、碎石土层、砂石土层。
(2)深井井点基坑降水技术
深井井点基坑降水技术主要适用于水量大的基坑,尤其是适合于渗透系数大、土粒粗的基坑,因而降水深度深、范围广,而且其最大的优点在于,可以在施工场地以外地方设置深井井点基坑降水技术。
(3)轻型井点类基坑降水技术
轻型井点类基坑降水技术利用真空原理即真空吸力作用下降基坑内部的水分及空气形成水气混合液体,水气混合液体经由管道系统从基坑上不被吸入到分离器内部,而分离器内部的上部分的真空会排除空气,再经过离心泵水管排出内部的水分。其他基坑降水技术相比,轻型井点类基坑降水技术安全、经济、便捷、简单,尤其适用于水位很浅、面积较大的基坑施工。值得注意的是,为了提高轻型井点类基坑降水技术的降水成效,在渗透系数很小的土层应用时应该采取相应的气密性措施。
(4)喷射井点类基坑技术
喷射井点基坑技术适用于不能设置多层轻型井点、场地狭窄、降水深度大于 6m、含水层渗透系数为0.1~50.0m/d的圆砾土层、砂土、粉土基坑。
(5)集水井加明沟排降法技术
将排水沟和集水井安装在基坑内部,基坑内部的地下水用抽水井抽出。
(6)综合井点类基坑降水技术
综合井点类基坑降水技术特别适用于环境复杂、地质情况恶劣的基坑。它能够根据施工现场的实际情况,来选择行之有效的基坑降水技术。
3.工程实例分析
某高层建筑总占地面积为 20 000 m2,总建筑面积为86 700 m2,有26层,该建筑底部厚度为 2500 mm,场地下部为厚度 1.5~2.5 m的粉土和粉细砂,还混杂有少量粘性土,还有厚度 2.5~5.5 m、透水性强的中粗砾砂,场地上部地层为厚度为 1.0~2.0 m的杂填土,底部为强风化混合花岗岩。稳定水位为1.0~2.0 m,初见水位为 0.8~2.0 m。
(1)根据该工程的支撑位置、开挖范围、基坑形式、开挖深度、施工流程,确定选用深井井点法来进行基坑降水。同时,选用相应的护筒、钻具、钻机。最后,按照降水方案设计图及定位控制点来定出井位。采用正循环钻井工艺来钻出直径为φ600 mm的成孔。基于不同的地层来选择泵量、转速、钻压等技术参数,成孔要垂直,泥浆护壁采用人工造浆及自然造浆方法。
(2)有效控制下管,确保井管能够与含水层有效协调,稳定实现过滤。在填砾过程中采用管外返水快投法,以此来确保稳定作业、安全作业。
(3)用降深来控制地面沉降。为了保护土体稳定,降低地面沉降对周边围护的影响。在开挖第一层土时,为了确保能够有效清除砂砾、控制井点管,可采用真空抽水。应用真空泵可确保抽水效果,用粘土封闭上部孔口。抽水作业的过程中切记务必要有专人全程进行值班检测,作好详细的抽水记录,抽水频率控制在每2 h一次,直至抽出清水为止。设置 4 口观察井,在21 轴、l6 轴、17/G轴、12/G 轴的中间各设一口井。
(4)优化基坑降水安全施工管理。通过制定完善的安全施工管理规范来确保施工人员能够安全作业,防止出现安全事故。应用防水胶布来包扎电缆接头,距地面 1.2 m 以上处放置自动控制箱,由专人负责用电设备,同时,施工人员在下入井管时,切记不能将扳手、管钳放在底部。
(5)单井涌水量及降水井点数量
该含水层靠近基坑周边可视为一隔水边界,降水井进水边界为一半无限集水空间,采用稳定流潜水 Dupuit 半无限空间公式,单井涌水量(Q1)为
设:有 n 口井与 A井同时抽水,并相距 A 井为 r1,r2……rn,且各井水位降深,井岛结构,水文地质条件均相同,则
本降水工程,降水井影响半径为 4414m,利用上公式进行计算得:
代入公式得 Q0=35.3m3/d。
4.结语
总之,渗水井降水方案适应于上部含水层入渗的含水层;管井井点法适应于砾卵石层、粗砂层、中砂层的降水;明沟排水法的确定是不利于坑壁维护,优点是工程费用低,特别适用于对于粘土、粉土中的降水;轻型井点法适用于渗透性较差的细砂含水层、粉砂含水层,应该结合工程实际情况来选择合适的基坑降水技术。
参考文献:
[1]黄鹏飞,金卫强.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用探讨[J].科技致富向导.2010(20):112-115.
[2]朱伟丽.试论建筑施工中的基坑降水技术[J].门窗.2013(05):102-104.
[3]周建龙,罗伟光.建筑施工中基坑降水技术的应用[J].黑龙江科技信息.2011(31):154-157.
[4]刘劲.浅谈沉降观测在建(构)筑物施工中的应用[J].四川建材.2006(02):165-167.
[5]李相然,苗延威,王笃国.基坑开挖中的环境岩土工程问题研究[J].中国地质灾害与防治学报.2001(02):177-180.
[6]梅智凯.关于基础工程施工中的环境岩土工程问题的研究[J].科技致富向导.2010(36):109-113.
关键词:建筑工程;施工;基坑;降水技术
1.前言
随着国民经济的迅猛发展,社会对于地下基础设施工程及高层建筑的要求越来越高,基坑的开挖及降水工作在实际工程施工中很容易被内外因素影响,使得不能协调运行施工过程。而建筑工程基坑施工过程很容易受到地下水的威胁,所以务必要定期进行小范围的降水。本文就建筑工程施工中的基坑降水技术进行探讨。
2.建筑工程施工中的基坑降水技术
建筑工程施工中常见的基坑降水技术有深井井点法、管井井点法、喷射井点法、明沟排水法、电渗法降水、轻型井点法、集水井加明沟排降法等。
(1)管井井点类基坑技术
管井井点类基坑技术是指钻孔成井务必要围绕所开挖的基坑,然后再设置多个管井,两个管井之间间距20 -50 米左右,同时要采取独立的水泵来抽取地下水。这项技术适用于地下水较为丰富、渗透技术超过 0.1的分土层、碎石土层、砂石土层。
(2)深井井点基坑降水技术
深井井点基坑降水技术主要适用于水量大的基坑,尤其是适合于渗透系数大、土粒粗的基坑,因而降水深度深、范围广,而且其最大的优点在于,可以在施工场地以外地方设置深井井点基坑降水技术。
(3)轻型井点类基坑降水技术
轻型井点类基坑降水技术利用真空原理即真空吸力作用下降基坑内部的水分及空气形成水气混合液体,水气混合液体经由管道系统从基坑上不被吸入到分离器内部,而分离器内部的上部分的真空会排除空气,再经过离心泵水管排出内部的水分。其他基坑降水技术相比,轻型井点类基坑降水技术安全、经济、便捷、简单,尤其适用于水位很浅、面积较大的基坑施工。值得注意的是,为了提高轻型井点类基坑降水技术的降水成效,在渗透系数很小的土层应用时应该采取相应的气密性措施。
(4)喷射井点类基坑技术
喷射井点基坑技术适用于不能设置多层轻型井点、场地狭窄、降水深度大于 6m、含水层渗透系数为0.1~50.0m/d的圆砾土层、砂土、粉土基坑。
(5)集水井加明沟排降法技术
将排水沟和集水井安装在基坑内部,基坑内部的地下水用抽水井抽出。
(6)综合井点类基坑降水技术
综合井点类基坑降水技术特别适用于环境复杂、地质情况恶劣的基坑。它能够根据施工现场的实际情况,来选择行之有效的基坑降水技术。
3.工程实例分析
某高层建筑总占地面积为 20 000 m2,总建筑面积为86 700 m2,有26层,该建筑底部厚度为 2500 mm,场地下部为厚度 1.5~2.5 m的粉土和粉细砂,还混杂有少量粘性土,还有厚度 2.5~5.5 m、透水性强的中粗砾砂,场地上部地层为厚度为 1.0~2.0 m的杂填土,底部为强风化混合花岗岩。稳定水位为1.0~2.0 m,初见水位为 0.8~2.0 m。
(1)根据该工程的支撑位置、开挖范围、基坑形式、开挖深度、施工流程,确定选用深井井点法来进行基坑降水。同时,选用相应的护筒、钻具、钻机。最后,按照降水方案设计图及定位控制点来定出井位。采用正循环钻井工艺来钻出直径为φ600 mm的成孔。基于不同的地层来选择泵量、转速、钻压等技术参数,成孔要垂直,泥浆护壁采用人工造浆及自然造浆方法。
(2)有效控制下管,确保井管能够与含水层有效协调,稳定实现过滤。在填砾过程中采用管外返水快投法,以此来确保稳定作业、安全作业。
(3)用降深来控制地面沉降。为了保护土体稳定,降低地面沉降对周边围护的影响。在开挖第一层土时,为了确保能够有效清除砂砾、控制井点管,可采用真空抽水。应用真空泵可确保抽水效果,用粘土封闭上部孔口。抽水作业的过程中切记务必要有专人全程进行值班检测,作好详细的抽水记录,抽水频率控制在每2 h一次,直至抽出清水为止。设置 4 口观察井,在21 轴、l6 轴、17/G轴、12/G 轴的中间各设一口井。
(4)优化基坑降水安全施工管理。通过制定完善的安全施工管理规范来确保施工人员能够安全作业,防止出现安全事故。应用防水胶布来包扎电缆接头,距地面 1.2 m 以上处放置自动控制箱,由专人负责用电设备,同时,施工人员在下入井管时,切记不能将扳手、管钳放在底部。
(5)单井涌水量及降水井点数量
该含水层靠近基坑周边可视为一隔水边界,降水井进水边界为一半无限集水空间,采用稳定流潜水 Dupuit 半无限空间公式,单井涌水量(Q1)为
设:有 n 口井与 A井同时抽水,并相距 A 井为 r1,r2……rn,且各井水位降深,井岛结构,水文地质条件均相同,则
本降水工程,降水井影响半径为 4414m,利用上公式进行计算得:
代入公式得 Q0=35.3m3/d。
4.结语
总之,渗水井降水方案适应于上部含水层入渗的含水层;管井井点法适应于砾卵石层、粗砂层、中砂层的降水;明沟排水法的确定是不利于坑壁维护,优点是工程费用低,特别适用于对于粘土、粉土中的降水;轻型井点法适用于渗透性较差的细砂含水层、粉砂含水层,应该结合工程实际情况来选择合适的基坑降水技术。
参考文献:
[1]黄鹏飞,金卫强.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用探讨[J].科技致富向导.2010(20):112-115.
[2]朱伟丽.试论建筑施工中的基坑降水技术[J].门窗.2013(05):102-104.
[3]周建龙,罗伟光.建筑施工中基坑降水技术的应用[J].黑龙江科技信息.2011(31):154-157.
[4]刘劲.浅谈沉降观测在建(构)筑物施工中的应用[J].四川建材.2006(02):165-167.
[5]李相然,苗延威,王笃国.基坑开挖中的环境岩土工程问题研究[J].中国地质灾害与防治学报.2001(02):177-180.
[6]梅智凯.关于基础工程施工中的环境岩土工程问题的研究[J].科技致富向导.2010(36):109-113.