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【摘 要】 基坑在整个建筑工程中占有很重要的作用,基础工程的费用在整个建筑工程中占有很大的比例,基础工程的质量直接影响了整个建筑工程的安全。从地理的因素来说,建筑工程的基础工程大部分都在水中,这就使得基坑降水的质量显得非常重要。本文就针对于深圳地铁7号线石厦站基坑降排水工程为实例,探讨了建筑工程基坑降水技术在建筑中的应用。
【關键词】 建筑工程;基坑降水;技术应用
前言:
基坑降水技术就是使用降水的原理,通过基坑范围内各个井点降低地下的水位,从而有效的防止建筑工程基坑施工中出现管涌、流沙及其坑壁坍塌等不良现象的发生,极大的提升了基坑的稳定性。和传统的堵水的方法和明排水的方法相比,基坑降水技术的效果相对于较为明显,并且已经广泛应用到建筑工程深基坑施工的过程中。
1.基坑降水技术概述和分类
基坑降水技术就是通过降水来降低基坑开挖范围内的含水量。目前来说,根据基坑降水应用的实际情况,可以将常用的基坑降水技术分为采用明沟与集水井结合的基坑降水技术、轻型井点基坑降水技术、喷射井点类基坑降水技术以及深井井点类基坑降水技术等。
1.1、明沟和集水井结合基坑降水技术
是指将明排水沟与集水井结合,且安置在基坑内部,然后再使用抽水机将基坑内部的地下水通过集水井排出基坑外,从而减少基坑内部范围内的含水量,确保建筑工程基坑施工的顺利开展。
1.2、轻型井点基坑降水技术
利用真空原理,通过真空吸气的作用使基坑土层内的水分和空气结合而形成一种空气和水分结合的混合液体,然后再通过管路系统从基坑上部将水分与空气结合的混合液体吸入水气分离器中,利用水气分离器上部的真空将基坑土层内的空气排出,这种基坑降水技术具有较好的降水效果,且在应用过程中表现出施工简单、安全可靠等优点。
1.3、喷射井点基坑降水技术
利用高压水泵,将压力工作水压从水管进入到井点内外间,然后再通过喷射器两侧的边孔使压力工作水流入喷射嘴处,随着喷射嘴截面面积的减小,会加快喷射的水流速度,这样在喷射压力工作水之后会在喷射水柱周围形成一种负压,可将基坑范围内土层中的水分和空气吸入混合室,从而达到降低基坑水位的降水效果。
1.4、深井井点基坑降水
主要适用于降水深度较大且管井深度较高的基坑降水施工中,这种基坑降水技术采用特制的深井水泵,可以有效降低渗透系数较大、土粒较粗且透水层厚度较厚的基坑周围的含水量,在实际的应用中具有降水深度大、适用范围广且降水效果较好等优点,已经广泛应用到建筑工程基坑降水施工中,极大确保了基坑的稳定性。
2.工程概况
本工程选自深圳地铁7号线石厦站基坑降排水工程。本站沿福民路东西向布置,在石厦北二街交叉口与地铁3号线石厦站“T”型换乘。车站所在地区原始地貌为冲洪积平原,局部为台地,线路通过地区多处为道路、居民生活区,地形起伏不大,地面高程一般为4.90~5.83m。车站为地下三层岛式站台,地下一层为站厅层,地下二层为设备层,地下三层为站台层。站台宽11m,有效站台长度140米,换乘节点40.2m已由3号线预留设计。有效站台中心里程:DK17+054.108,车站起点里程:DK16+966.408,车站终点里程:DK17+146.358,全长179.95m。标准段结构形式为地下三层双柱三跨钢筋混凝土框架结构。车站采用明挖顺筑法施工。主体围护结构采用1000mm厚的C30,P8钢筋混凝土地下连续墙,盾构机进出洞范围连续墙采用玻璃纤维筋。竖向设五道支撑,一道换撑。标准段第一道、第三道支撑采用混凝土撑(800x1000),第二、四、五道支撑采用609mm钢管,壁厚16mm,并设钢腰梁。盾构井扩大段竖向设五道混凝土支撑。
2.1、基坑降水方案
根据本工程的基坑形式、开挖深度及支撑位置及总体施工流程,本基坑降水拟采用深井降水,以达到深层降水目的,同时可以确保基坑降水效果,达到经济有效的目的。
2.2、施工准备
选用SPJ300型钻机钻孔直径为φ700mm施工,对于泥浆泵选择4ZS-12出水量为80m3/h,作泥浆泵用。潜水泵选择QY型油浸潜水泵及功率3kw,扬程40m,电压380V进行施工。
2.3、主要施工工艺
(1)利用测量仪器定位根据定位控制点,按降水方案设计图定出并位严格按照设计并位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位机架水平、周正并位误差不超过10cm。
(2)成孔采用正循环钻并工艺,成孔小φ700mm,钻井过程中根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数根据不同孔段采用自然造浆及人工造浆(砂层段用膨润土造浆)护壁成孔要垂直误差小于1%。
(3)清孔、深井井管沉放前应清孔将吊筒反复上下取出洗孔。
(4)下管、井管安放力求垂直井管过滤部分应放置在含水层的范围内。
(5)填砾(井管与土壁间的砂滤料):降水并孔径600mm,管径273mm,填砾高度至孔口处填砾时采用管外返水快投法封闭并口从管内送入清水,当送入的水从孔中返回时,即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料,这样砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。
(6)洗并、安放水泵前应按规定先清洗过滤并冲除沉渣。洗并工作必须在下管填砾后及时进行施延的时间越长泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗并就越困难洗并时必须用清水冲洗,孔口返浆达到17s。
2.4、基坑开挖注意事项
对于深基坑的开挖应当选择分层、分段的方法予以进行,对于分层开挖的土方,是有一定的要求的,分层的厚度应控制在2m左右,开挖的进行应当严格遵照施工方案的部署进行施工,以免出现由于开挖不规范所造成的支护系统的受力不均匀。为了有效防止支护系统的变形及减少荷载的积累,在开挖每一段基坑土方时,都应保留一定数量的被动土地。同时需要注意的是,应该统一生产力统一作业施工,在挖好一段深坑后,要对上一段深坑进行铺设垫层。 2.5、安全生产
作业人员要牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,在施工中始终保持安全自防意识和自我保护能力,以杜绝或最大限度的减少安全事故的发生。严格执行安全操作规程及作業程序,自觉遵守劳动纪律,进入工地要自觉佩戴安全帽和穿防护服等防护有用品。该施工设备动力以电力为主,因此必须注意安全用电,电源进线安好漏电保护器,电工要经常检查电线和漏电保护器是否完好。安装或检修电器设备和线路必须由专职电工来完成,其它任何人不得私自操作。施工中,所有用电线路、设施必须布置整齐有序、固定稳妥。大雨或暴雨期间,要停止钻进施工作业,并安排专人值班进行巡视,及时抽排孔内及场地积水,做好防洪工作,确保所有人员安全。
3.基坑降排水应急措施
3.1、防止沉降回灌措施
降水工程实施前,将按设计要求建立沉降监测网,若通过沉降监测发现有的建筑物沉降已达到危险程度时,应及时采取回灌措施。在沉降区域施工回灌井,回灌井与降水井之间的距离必须>5.0m,回灌井点的设计应根据发生沉降的具体建筑物情况而定。
3.2、备用电源措施
为了保证降水期间抽水持续作业,防止长时间停电造成水位回升,影响施工,需考虑备用电源问题,拟采取如下措施应急发电机供电(现场备用300KW发电机):1)在原有供电系统上,采用双路电源供电系统,如发生电网停电现象,及时启用应急备用电源,并配有自动切换装置。2)建立应急预案,主要综合考虑五方面的内容:井管保护应急预案、排水系统应急预案、电路系统应急预案、降水设备应急预案、人员组织应急预案。3)人员组织应急预案,应急降水运行人员如应急项目负责人、应急电工、应急发电机工和应急降水操作人员,做到24小时随叫随到,各负其责,参加应急抢险,排出险情。
3.3、电路系统应急预案
为了防止大面积停电的突然发生以及现场电路系统故障,降水井运行的整个过程中都必须提供双电源保证措施,当有一路正常工业用电的同时配备柴油发电机,同时在电路设计时采用双向闸刀,确保工业电与柴油发电机供电自由切换。在提供双电源保证的情况下,应对双电源电路进行认真布设。电路布置主要考虑线路负载以及降水电箱负载两个主要方面,每级电路所用电线必须达到负载要求,电箱同样必须达到负载要求,同时电箱必须作为降水专用电箱,其它用电设备不能随意接入。
4.结束语
综上所述可以看出,在建筑工程基坑降水、排水施工中广泛应用基坑降水技术,确保基坑始终处于干燥状态,使得建筑工程在相对于干燥的环境中顺利进行,在保证基坑质量的前提之下有利于加快建筑工程的施工进度,确保建筑工程基坑周围的建筑和地下排水管道的安全使用性能,防止建筑工程安全隐患和安全事故的发生,全面提高工程的社会经济效益。
参考文献:
[1]关宇.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014,08:254.
[2]谷晓亮.高层建筑深基坑开挖与基坑降水施工技术[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2014,02:23-25+32.
[3]陈鹏.建筑工程施工中深基坑井点降水技术分析[J].江西建材,2014,09:69.
[4]郑伍.建筑工程中基坑降水技术的应用[J].江西建材,2014,17:50.
【關键词】 建筑工程;基坑降水;技术应用
前言:
基坑降水技术就是使用降水的原理,通过基坑范围内各个井点降低地下的水位,从而有效的防止建筑工程基坑施工中出现管涌、流沙及其坑壁坍塌等不良现象的发生,极大的提升了基坑的稳定性。和传统的堵水的方法和明排水的方法相比,基坑降水技术的效果相对于较为明显,并且已经广泛应用到建筑工程深基坑施工的过程中。
1.基坑降水技术概述和分类
基坑降水技术就是通过降水来降低基坑开挖范围内的含水量。目前来说,根据基坑降水应用的实际情况,可以将常用的基坑降水技术分为采用明沟与集水井结合的基坑降水技术、轻型井点基坑降水技术、喷射井点类基坑降水技术以及深井井点类基坑降水技术等。
1.1、明沟和集水井结合基坑降水技术
是指将明排水沟与集水井结合,且安置在基坑内部,然后再使用抽水机将基坑内部的地下水通过集水井排出基坑外,从而减少基坑内部范围内的含水量,确保建筑工程基坑施工的顺利开展。
1.2、轻型井点基坑降水技术
利用真空原理,通过真空吸气的作用使基坑土层内的水分和空气结合而形成一种空气和水分结合的混合液体,然后再通过管路系统从基坑上部将水分与空气结合的混合液体吸入水气分离器中,利用水气分离器上部的真空将基坑土层内的空气排出,这种基坑降水技术具有较好的降水效果,且在应用过程中表现出施工简单、安全可靠等优点。
1.3、喷射井点基坑降水技术
利用高压水泵,将压力工作水压从水管进入到井点内外间,然后再通过喷射器两侧的边孔使压力工作水流入喷射嘴处,随着喷射嘴截面面积的减小,会加快喷射的水流速度,这样在喷射压力工作水之后会在喷射水柱周围形成一种负压,可将基坑范围内土层中的水分和空气吸入混合室,从而达到降低基坑水位的降水效果。
1.4、深井井点基坑降水
主要适用于降水深度较大且管井深度较高的基坑降水施工中,这种基坑降水技术采用特制的深井水泵,可以有效降低渗透系数较大、土粒较粗且透水层厚度较厚的基坑周围的含水量,在实际的应用中具有降水深度大、适用范围广且降水效果较好等优点,已经广泛应用到建筑工程基坑降水施工中,极大确保了基坑的稳定性。
2.工程概况
本工程选自深圳地铁7号线石厦站基坑降排水工程。本站沿福民路东西向布置,在石厦北二街交叉口与地铁3号线石厦站“T”型换乘。车站所在地区原始地貌为冲洪积平原,局部为台地,线路通过地区多处为道路、居民生活区,地形起伏不大,地面高程一般为4.90~5.83m。车站为地下三层岛式站台,地下一层为站厅层,地下二层为设备层,地下三层为站台层。站台宽11m,有效站台长度140米,换乘节点40.2m已由3号线预留设计。有效站台中心里程:DK17+054.108,车站起点里程:DK16+966.408,车站终点里程:DK17+146.358,全长179.95m。标准段结构形式为地下三层双柱三跨钢筋混凝土框架结构。车站采用明挖顺筑法施工。主体围护结构采用1000mm厚的C30,P8钢筋混凝土地下连续墙,盾构机进出洞范围连续墙采用玻璃纤维筋。竖向设五道支撑,一道换撑。标准段第一道、第三道支撑采用混凝土撑(800x1000),第二、四、五道支撑采用609mm钢管,壁厚16mm,并设钢腰梁。盾构井扩大段竖向设五道混凝土支撑。
2.1、基坑降水方案
根据本工程的基坑形式、开挖深度及支撑位置及总体施工流程,本基坑降水拟采用深井降水,以达到深层降水目的,同时可以确保基坑降水效果,达到经济有效的目的。
2.2、施工准备
选用SPJ300型钻机钻孔直径为φ700mm施工,对于泥浆泵选择4ZS-12出水量为80m3/h,作泥浆泵用。潜水泵选择QY型油浸潜水泵及功率3kw,扬程40m,电压380V进行施工。
2.3、主要施工工艺
(1)利用测量仪器定位根据定位控制点,按降水方案设计图定出并位严格按照设计并位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位机架水平、周正并位误差不超过10cm。
(2)成孔采用正循环钻并工艺,成孔小φ700mm,钻井过程中根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数根据不同孔段采用自然造浆及人工造浆(砂层段用膨润土造浆)护壁成孔要垂直误差小于1%。
(3)清孔、深井井管沉放前应清孔将吊筒反复上下取出洗孔。
(4)下管、井管安放力求垂直井管过滤部分应放置在含水层的范围内。
(5)填砾(井管与土壁间的砂滤料):降水并孔径600mm,管径273mm,填砾高度至孔口处填砾时采用管外返水快投法封闭并口从管内送入清水,当送入的水从孔中返回时,即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料,这样砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。
(6)洗并、安放水泵前应按规定先清洗过滤并冲除沉渣。洗并工作必须在下管填砾后及时进行施延的时间越长泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗并就越困难洗并时必须用清水冲洗,孔口返浆达到17s。
2.4、基坑开挖注意事项
对于深基坑的开挖应当选择分层、分段的方法予以进行,对于分层开挖的土方,是有一定的要求的,分层的厚度应控制在2m左右,开挖的进行应当严格遵照施工方案的部署进行施工,以免出现由于开挖不规范所造成的支护系统的受力不均匀。为了有效防止支护系统的变形及减少荷载的积累,在开挖每一段基坑土方时,都应保留一定数量的被动土地。同时需要注意的是,应该统一生产力统一作业施工,在挖好一段深坑后,要对上一段深坑进行铺设垫层。 2.5、安全生产
作业人员要牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,在施工中始终保持安全自防意识和自我保护能力,以杜绝或最大限度的减少安全事故的发生。严格执行安全操作规程及作業程序,自觉遵守劳动纪律,进入工地要自觉佩戴安全帽和穿防护服等防护有用品。该施工设备动力以电力为主,因此必须注意安全用电,电源进线安好漏电保护器,电工要经常检查电线和漏电保护器是否完好。安装或检修电器设备和线路必须由专职电工来完成,其它任何人不得私自操作。施工中,所有用电线路、设施必须布置整齐有序、固定稳妥。大雨或暴雨期间,要停止钻进施工作业,并安排专人值班进行巡视,及时抽排孔内及场地积水,做好防洪工作,确保所有人员安全。
3.基坑降排水应急措施
3.1、防止沉降回灌措施
降水工程实施前,将按设计要求建立沉降监测网,若通过沉降监测发现有的建筑物沉降已达到危险程度时,应及时采取回灌措施。在沉降区域施工回灌井,回灌井与降水井之间的距离必须>5.0m,回灌井点的设计应根据发生沉降的具体建筑物情况而定。
3.2、备用电源措施
为了保证降水期间抽水持续作业,防止长时间停电造成水位回升,影响施工,需考虑备用电源问题,拟采取如下措施应急发电机供电(现场备用300KW发电机):1)在原有供电系统上,采用双路电源供电系统,如发生电网停电现象,及时启用应急备用电源,并配有自动切换装置。2)建立应急预案,主要综合考虑五方面的内容:井管保护应急预案、排水系统应急预案、电路系统应急预案、降水设备应急预案、人员组织应急预案。3)人员组织应急预案,应急降水运行人员如应急项目负责人、应急电工、应急发电机工和应急降水操作人员,做到24小时随叫随到,各负其责,参加应急抢险,排出险情。
3.3、电路系统应急预案
为了防止大面积停电的突然发生以及现场电路系统故障,降水井运行的整个过程中都必须提供双电源保证措施,当有一路正常工业用电的同时配备柴油发电机,同时在电路设计时采用双向闸刀,确保工业电与柴油发电机供电自由切换。在提供双电源保证的情况下,应对双电源电路进行认真布设。电路布置主要考虑线路负载以及降水电箱负载两个主要方面,每级电路所用电线必须达到负载要求,电箱同样必须达到负载要求,同时电箱必须作为降水专用电箱,其它用电设备不能随意接入。
4.结束语
综上所述可以看出,在建筑工程基坑降水、排水施工中广泛应用基坑降水技术,确保基坑始终处于干燥状态,使得建筑工程在相对于干燥的环境中顺利进行,在保证基坑质量的前提之下有利于加快建筑工程的施工进度,确保建筑工程基坑周围的建筑和地下排水管道的安全使用性能,防止建筑工程安全隐患和安全事故的发生,全面提高工程的社会经济效益。
参考文献:
[1]关宇.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2014,08:254.
[2]谷晓亮.高层建筑深基坑开挖与基坑降水施工技术[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2014,02:23-25+32.
[3]陈鹏.建筑工程施工中深基坑井点降水技术分析[J].江西建材,2014,09:69.
[4]郑伍.建筑工程中基坑降水技术的应用[J].江西建材,2014,17:50.