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摘要:随着我国经济不断向前发展,建筑行业突飞猛进,建筑物越建越高,房屋基础越挖越深。在基坑开挖过程中,如何处理地下水是我们工程技术人员要解决的一个重要难题。
关键词:建筑施工 基坑降水 技术应用
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
前言
所谓基坑降水技术,就是利用各类井点将地下水水位降低的方法,预防流砂、管涌、坑壁坍塌、坑底失稳等质量问题的出现。由于其比传统的堵水法和明排法等具有显著的降水效果,因而在建筑基坑建设中得到广泛地推广和使用。
一、基坑降水的目的及主要方法
根据地质条件、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,降水的目的是:通过降水及时降低基坑开挖范围内土层的含水量,防止流砂等不良现象的发生,满足基坑干开挖施工的要求。从实践经验来看,降水法在处理地下水方面效果显著,在建筑施工中得到了广泛的应用。
二、井点降水法
说到基坑降水技术,首先想到的是井点降水法。在工程的基坑(槽) 附近埋设大量的渗水井点管,与此同时地面组装抽水管路系统,通过井群连续抽吸地下水,使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度,以保持基坑干燥状态。通常把这一方法叫做井点降水法。
1 井点降水法的特点。
井点降水法具有以下特点:
(1)施工简便,操作技术易于掌握;
(2)适应性强,可用于不同几何图形的基坑;
(3)降水后土壤干燥,便于机械化施工和后续工作工序的操作;
(4)井点作用下土层固结,土层强度增加,边坡稳定性提高;
(5)地下水通过滤水管抽走,防止了流砂的危害;
(6)节省支撑材料;
(7)减少土方工程量等。
2 降水原理。
井点降水法是在沿基坑四周每隔一定间距布设井点管,通过吸水泵将集水管内水抽出,使基坑范围内的地下水降低至设计深度,保证基底的干燥无水。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑,它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥,有利机械化施工,缩短工期,保证工程质量与安全。
3 井点降水施工。
工艺流程:测量放线→开挖沟槽→冲孔→下设井点管→灌填粗砂滤料→粘土封口→主、支管连接→接真空射流泵→试验与检查→不间断抽水→检查水位。
一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水,井点使用时,应保持连续不断抽水,当试抽运转一切正常后,可以投入正常抽水作业。开机一周后形成地下降水漏斗,并趋向稳定。抽水开始后,每天观测 3次水位、水量,当水位达到设计降水深度并趋于稳定时,可每天观测1 次,及时整理监测记录,绘制水量与时间、水位降深与时间过程曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间,如有不正常状况,根据观测记录,查明原因,调整措施,确保达到降水深度。对于地下水丰富地段,一般采用单排环型布置,利用单排井点降水,降水深度不宜超过5m。首先进行基坑处原地面标高的测量,根据地面标高及基底设计标高确定基坑开挖深度,计算开挖坡率及开挖尺寸,依据开挖尺寸,在距离基坑边缘约1.0m 处,布置井点吸水管位置。井点吸水管的滤水管必须埋设在透水层内,一般情况不超过6m,井点管露出地面高度不超过 0.3m,如果大于 6m,则要降低井点系统顶面标高。
三、建筑基坑施工技术应用分析
1工程概况
某办公住宅综合楼工程位于市区中心地带,框架剪力墙结构,地上33层,地下3层,总建筑面积为40712m2。基坑开挖深度为12.0m,电梯井部位的基坑开挖深度为13.5m。工程所在地的地下水位标高为-5.6m,地下水比较丰富,该承压水接受相邻同一含水层补给,与河水有力水联系,水量大,其水头高度受水位影响,洪水期间水位上升2~5m,枯水季节水位会下降1~3m。
2基坑降水主要施工技术
(1)前期準备工作
根据井点系统的设计计算,轻型井点降水设备采用4台型号为2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井点立管为直径38的钢管,长度为8.5m。井点管的底段1.5m位置是滤管,连接管用直径38的橡皮管,部分连接管用塑料透明管作观察管;集水管用100mm的钢管分节连接,每节为4.5m,每根立管间距为1.4~1.8m。
(2)井点管安装施工
因工程上部有约3.5m厚的杂填土,不便冲孔,为防止在冲孔过程中冲孔用水四溢,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右处开挖沟槽,沟槽深1.0m(至粉煤灰层);根据现场土质情况,井点管埋设采用水冲法。其具体的施工工艺方法是用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设井点管(6.0m和4.5m井点管间隔布置)。在冲击过程中不断摇动冲水管,使成孔直径达到300~350mm,保证管臂与井点管之间有一定空隙,以便于填充砂石。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑内部,井点管应埋设至粉质粘土或淤泥质粉质粘土上部,结合地质勘察报告与冲击的难易程度确保达到要求深度。总管设在井点管外侧50cm处,铺前先挖沟槽,并将槽底整平,将配好的管子逐根放入沟内,在端头法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈,然后拧紧法兰螺栓,总管端部,用法兰封牢。井点管埋设完毕后,应连接总管与抽水设备,接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、淤塞、出水是否正常等异常情况。同时,现场需内存少量的粗砂,以防有死井。而再次冲孔安装井点管,冲洗井点管实验,将直径15~30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。
(3)管路安装
井点总管铺好后,用吸水胶管将井点管与总管连接,并用8号铁丝绑牢,然后与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,主管路的流水坡度应尽可能地坡向射流真空泵。检查管路:检查集水管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象。如有异常情况,应检修后方可使用。如压力表读数在0.15~0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。
(4)井点降水施工
一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水,井点使用时,应保持连续不断抽水,当试抽运转一切正常后,可以投入正常抽水作业。开机一周后形成地下降水漏斗,并趋向稳定。
3质量控制措施
(1)严格密封降水立管.保证真空管路系统在土方开挖前真空度达到0.06MPa以上,土方开挖过程中,真空度会有所下降,但须控制在0.03MPa以上。
(2)降水井随着基坑开挖,暴露井管随时割除封堵。为方便挖掘机进入基坑内作业,井管随着土方开挖而分段割除,并用粘土回填密实,保证有足够抽水能力的真空度。
(3)基坑开挖阶段:根据基坑不同部位在不同开挖深度分别计算需降低承压含水层的承压水水头高度。由基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力,根据计算的基坑开挖阶段承压水位降低值,在基坑的不同部位开挖到危险深度时,应开启相应部位的降压井进行抽水,并及时观测相邻部位的实测水位深度来调整是否需要增加的降压井。
(4)
主体结构施工阶段:上体结构底板混凝土浇筑完成并达到相应强度后,底板与地下墙连成整体共同作用,其抗剪强度和抗弯强度经验算能够满足大于下伏承压水项托力的要求,故主体底板浇筑完成并达到相应强度后可停止降承压水。
结束语
保证工程基础结构施工的质量良好,周围的建筑物并没有发现下沉的现象。要通过科学的原理对降水井的施工进行严格的控制,在降水的过程中要及时的进行检测。
参考文献
[1] 李友龙,董洪信,赵中省.建筑工程深基坑降水方案设计——以江苏省徐塘电厂为例[J]. 地质学刊. 2011(01)
[2] 黄永平.基坑降水技术在建筑施工中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(04)
[3] 高翔,喻洪.深基坑降水对相邻房屋的影响研究[J]. 住宅科技. 2011(S1)
[4] 付丽,李晶岩.基坑降水对周边建筑物影响浅谈[J]. 山西建筑. 2011(17)
关键词:建筑施工 基坑降水 技术应用
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:
前言
所谓基坑降水技术,就是利用各类井点将地下水水位降低的方法,预防流砂、管涌、坑壁坍塌、坑底失稳等质量问题的出现。由于其比传统的堵水法和明排法等具有显著的降水效果,因而在建筑基坑建设中得到广泛地推广和使用。
一、基坑降水的目的及主要方法
根据地质条件、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,降水的目的是:通过降水及时降低基坑开挖范围内土层的含水量,防止流砂等不良现象的发生,满足基坑干开挖施工的要求。从实践经验来看,降水法在处理地下水方面效果显著,在建筑施工中得到了广泛的应用。
二、井点降水法
说到基坑降水技术,首先想到的是井点降水法。在工程的基坑(槽) 附近埋设大量的渗水井点管,与此同时地面组装抽水管路系统,通过井群连续抽吸地下水,使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度,以保持基坑干燥状态。通常把这一方法叫做井点降水法。
1 井点降水法的特点。
井点降水法具有以下特点:
(1)施工简便,操作技术易于掌握;
(2)适应性强,可用于不同几何图形的基坑;
(3)降水后土壤干燥,便于机械化施工和后续工作工序的操作;
(4)井点作用下土层固结,土层强度增加,边坡稳定性提高;
(5)地下水通过滤水管抽走,防止了流砂的危害;
(6)节省支撑材料;
(7)减少土方工程量等。
2 降水原理。
井点降水法是在沿基坑四周每隔一定间距布设井点管,通过吸水泵将集水管内水抽出,使基坑范围内的地下水降低至设计深度,保证基底的干燥无水。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑,它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥,有利机械化施工,缩短工期,保证工程质量与安全。
3 井点降水施工。
工艺流程:测量放线→开挖沟槽→冲孔→下设井点管→灌填粗砂滤料→粘土封口→主、支管连接→接真空射流泵→试验与检查→不间断抽水→检查水位。
一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水,井点使用时,应保持连续不断抽水,当试抽运转一切正常后,可以投入正常抽水作业。开机一周后形成地下降水漏斗,并趋向稳定。抽水开始后,每天观测 3次水位、水量,当水位达到设计降水深度并趋于稳定时,可每天观测1 次,及时整理监测记录,绘制水量与时间、水位降深与时间过程曲线图,分析水位下降趋势,预测达到设计降水深度所需时间,如有不正常状况,根据观测记录,查明原因,调整措施,确保达到降水深度。对于地下水丰富地段,一般采用单排环型布置,利用单排井点降水,降水深度不宜超过5m。首先进行基坑处原地面标高的测量,根据地面标高及基底设计标高确定基坑开挖深度,计算开挖坡率及开挖尺寸,依据开挖尺寸,在距离基坑边缘约1.0m 处,布置井点吸水管位置。井点吸水管的滤水管必须埋设在透水层内,一般情况不超过6m,井点管露出地面高度不超过 0.3m,如果大于 6m,则要降低井点系统顶面标高。
三、建筑基坑施工技术应用分析
1工程概况
某办公住宅综合楼工程位于市区中心地带,框架剪力墙结构,地上33层,地下3层,总建筑面积为40712m2。基坑开挖深度为12.0m,电梯井部位的基坑开挖深度为13.5m。工程所在地的地下水位标高为-5.6m,地下水比较丰富,该承压水接受相邻同一含水层补给,与河水有力水联系,水量大,其水头高度受水位影响,洪水期间水位上升2~5m,枯水季节水位会下降1~3m。
2基坑降水主要施工技术
(1)前期準备工作
根据井点系统的设计计算,轻型井点降水设备采用4台型号为2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井点立管为直径38的钢管,长度为8.5m。井点管的底段1.5m位置是滤管,连接管用直径38的橡皮管,部分连接管用塑料透明管作观察管;集水管用100mm的钢管分节连接,每节为4.5m,每根立管间距为1.4~1.8m。
(2)井点管安装施工
因工程上部有约3.5m厚的杂填土,不便冲孔,为防止在冲孔过程中冲孔用水四溢,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右处开挖沟槽,沟槽深1.0m(至粉煤灰层);根据现场土质情况,井点管埋设采用水冲法。其具体的施工工艺方法是用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设井点管(6.0m和4.5m井点管间隔布置)。在冲击过程中不断摇动冲水管,使成孔直径达到300~350mm,保证管臂与井点管之间有一定空隙,以便于填充砂石。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑内部,井点管应埋设至粉质粘土或淤泥质粉质粘土上部,结合地质勘察报告与冲击的难易程度确保达到要求深度。总管设在井点管外侧50cm处,铺前先挖沟槽,并将槽底整平,将配好的管子逐根放入沟内,在端头法兰穿上螺栓,垫上橡胶密封圈,然后拧紧法兰螺栓,总管端部,用法兰封牢。井点管埋设完毕后,应连接总管与抽水设备,接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、淤塞、出水是否正常等异常情况。同时,现场需内存少量的粗砂,以防有死井。而再次冲孔安装井点管,冲洗井点管实验,将直径15~30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。
(3)管路安装
井点总管铺好后,用吸水胶管将井点管与总管连接,并用8号铁丝绑牢,然后与抽水设备连通,接通电源,即可进行试抽水,检查有无漏气、淤塞情况,出水是否正常,主管路的流水坡度应尽可能地坡向射流真空泵。检查管路:检查集水管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象。如有异常情况,应检修后方可使用。如压力表读数在0.15~0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各连接系统无问题,即可投入正常使用。
(4)井点降水施工
一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水,井点使用时,应保持连续不断抽水,当试抽运转一切正常后,可以投入正常抽水作业。开机一周后形成地下降水漏斗,并趋向稳定。
3质量控制措施
(1)严格密封降水立管.保证真空管路系统在土方开挖前真空度达到0.06MPa以上,土方开挖过程中,真空度会有所下降,但须控制在0.03MPa以上。
(2)降水井随着基坑开挖,暴露井管随时割除封堵。为方便挖掘机进入基坑内作业,井管随着土方开挖而分段割除,并用粘土回填密实,保证有足够抽水能力的真空度。
(3)基坑开挖阶段:根据基坑不同部位在不同开挖深度分别计算需降低承压含水层的承压水水头高度。由基坑底板的稳定条件:基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力,根据计算的基坑开挖阶段承压水位降低值,在基坑的不同部位开挖到危险深度时,应开启相应部位的降压井进行抽水,并及时观测相邻部位的实测水位深度来调整是否需要增加的降压井。
(4)
主体结构施工阶段:上体结构底板混凝土浇筑完成并达到相应强度后,底板与地下墙连成整体共同作用,其抗剪强度和抗弯强度经验算能够满足大于下伏承压水项托力的要求,故主体底板浇筑完成并达到相应强度后可停止降承压水。
结束语
保证工程基础结构施工的质量良好,周围的建筑物并没有发现下沉的现象。要通过科学的原理对降水井的施工进行严格的控制,在降水的过程中要及时的进行检测。
参考文献
[1] 李友龙,董洪信,赵中省.建筑工程深基坑降水方案设计——以江苏省徐塘电厂为例[J]. 地质学刊. 2011(01)
[2] 黄永平.基坑降水技术在建筑施工中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2011(04)
[3] 高翔,喻洪.深基坑降水对相邻房屋的影响研究[J]. 住宅科技. 2011(S1)
[4] 付丽,李晶岩.基坑降水对周边建筑物影响浅谈[J]. 山西建筑. 2011(17)