基坑降水技术在建筑工程施工中的应用陈中魁

基坑降水技术在建筑工程施工中的应用陈中魁

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摘要:百度可知基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内,为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳,基础流沙,坑底隆起,坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。下面将从建筑施工中如何排水,建筑工程基坑降水技术的分类,应用基坑降水技术应注意的问题和基坑降水技术的受限因素等四个方面进行论述。

关键词:基坑降水技术;建筑工程;施工应用

1建筑工程中,基坑降水技术的分类

1.1明沟加集水井降水

明沟加集水井降水是指在基坑的四周设置排水沟,然后沿着基坑每隔20~30m设置一处集水井,使地下水从不同的方面都汇入集水井内,再用水泵将集水井内的水排出基坑的一种排水方法。通常情况下,排水沟的深度要低于挖土面的0.5m左右,而集水井又要比排水沟低0.5~1m,并且一侧排水沟应该设在地下水的上游。除此之外,集水井的井壁还应该用木板等加固防止井壁滑落。这种降水法通常适用于土质比较好且地下水位不是很高的的基坑工程。

1.2轻型井点降水

轻型井点降水据官方解释是指在基坑四周每隔一定距离就设置一个井点管,然后在井点管的底部设置滤水管插入透水层,上部接软管与集水总管进行连接,然后通过真空吸水泵将集水管内的水抽出,使基坑四周的地下水位降低,保持基坑内的干燥便于施工。这种降水法操作简单,便于管理,而且减少了基坑的挖土量,相对来说比较安全,提高了基坑工程的施工进度。不仅如此,因为是将水通过井点管排进了集水井内,所以基坑内并没有水,相应的提高了基底的承载能力。一般来说,这种排水法比较适用于土质较松软,地下水位较高的地方。

1.3喷射井点降水

喷射井点降水是在井点管内部安装喷射器,采用高压水泵或者空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水还或者压缩空气形成高压气流,使地下水通过井点管与内管之间的间隙排走。这种方法所需要的设备简单,但是排水的深度大,可以排出地下8~20m深的水,比轻型井点降水法开挖的土还少,施工简单快速,费用低,既省时又省力。一般情况下,基坑工程会将其运用于地下水位较深,土质偏砂土的地段使用。

1.4电渗井点降水

电渗井点降水是指利用井点管本身作阴极,布置在基坑外围,以钢管或者钢筋做阳极,垂直埋在井点内测,用电线连接阴阳两极,并对阳极施加强直流电电流。应用电压原理,使电渗与真空双管齐下,将土中的水汇集到井点管中,并由井点管排出基坑。这种降水方法操作起来比较复杂,所需工具较多,比较费事,而且由于与电连接,操作起来也比较危险,需要专业人士操作,成本较高。但是这种降水法使用于渗透系数小于0.1m/d的土层,这种土层含水量大,压缩性高但稳定性又差,只适合用电渗井点降水。

2工程实例分析

2.1工程基本资料

某综合办公大楼是该地区的重点工程之一,本工程的二期办公大楼,长为125m,宽为85m,基坑的开挖深度大约是8m。在该工程的地下水主要是浅水,水面处于地下1.5m左右的深度。基坑采用轻型井点沿着工程施工工地的周边布置,场地中间布置少量的管井进行排水。

2.2基坑降水方案

降水工程的目标是完成基坑内最大坑深的降水,在施工过程中可能要加大地基的开挖深度,这样降低深度在江水设计中能够给后续工程留有一定的余地。此外,基坑开挖的工期十分紧张,要在尽可能短的时间内完成基坑降水工程,同时把地下水位降到基坑深度以下。基坑工程降水会改变基坑周围土壤的受力状态,一方面水位下降加强了土壤的自重应力;应一方面地下水从静止转向流动,必然引发渗流作用。力学计算难度很大,本工程简便起见,只考虑坑外土体在重力方向发生单方向的渗流。针对工程地质的主要结构问题,本工程采取的技术是:轻型井点法和管井井点法,这样能够有效解决滞留水渗出等问题。观景的深度一定要够,同时能够按具体需求,留有可以加深深度的泵头和能够及时调节抽水速率和功率的泵头。基坑内一定要不知若干个疏干井点,加速开挖土体内的地下水疏干。住宅楼等其他项目工程统一划片,布置轻型井点和管井,在一次施工中统一进行基坑降水工作。

2.3施工前期准备

根据井点系统的设计进行计算,轻型井点法使用的降水设备为4台2BL-6型的JSJ60射流泵。排水量为每小时25m3,井点立管设置为直径38的钢管,长度为8.0m,井点管的底端1.2m位置是滤管,二者之间采用橡皮管相互连接。

2.4井点管安装施工

因为工程的上方大约用2m厚的杂土,不方便冲孔工作开展,为了保障冲孔的安全性,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右的位置开挖沟槽,深度约1.0m。井点管铺设采用水冲法,利用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,把土层冲成圆孔之后埋设井点管。注意在冲击过程中一定要不断摇动冲水管,使得圆孔的直径达到300mm左右,方便沙石的填充。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑的内部,井点管应该埋在粉质黏土或是淤泥粘土的上部,同时要结合相关的地质报告、现场施工实际冲击的难易程度,来确定井点管掩埋的深度合理准确。总管应当处于井点管外侧50cm处,在铺设前同样要开挖沟槽,把槽底填平,将配好的管子一根根放入沟槽内部,在端头处穿上螺栓,垫上橡胶的密封圈,然后拧紧螺栓。井点管铺设完毕之后,应当把抽水设备、总管和井点管进行相互连接,并且进行抽水预试验,检查是否有漏水、漏气、堵塞等异常情况出现。此外现场要存放少量的粗砂,防止产生死井,以便于再次冲孔安装井点管。

2.5管路安装

在所有井点管完成铺设之后,用吸水胶管把井点管和总管相连,同时用铁丝捆牢,然后再与抽水设备连通。此后接通电源就可以进行抽水试验。在这期间监察出水是否正常;主管路的流水坡度是不是坡向射流真空泵;集水管和井点管连接的胶管在进行抽水试验中是否有漏水漏气的现象等等。凡是出现了异常情况,应当及时进行检修和维护工作,之后再次试验,直到没有问题产生方可投入实际工程的基坑降水工作中。

2.6井点降水施工

一套轻型井点管安装完毕之后进行抽水试验,在井点使用过程中应当保证抽水的连贯性。在抽水试验一切正常之后可以开始实际抽水作业。抽水开始之后没天要观测3次水位和水量。当水位达到了预先设定好的水位目标并且保持稳定之后,可以每天观测量减少到1次。在监测过程中要及时整理检测的记录,绘制相关的曲线图,分析水位下降的趋势,然后进行合理的时间预测,保障基坑降水工作的质量和精度。

3结论

在建筑工程的基坑降水工作中,一般采用的是井点降水方法。沿着基坑四周或者两侧埋入深于基坑的井点滤水管或是管井,然后连接总管进行抽水工作。使得地下水位降低到坑底之下。但是在实际工程中,要对工程地块内的土壤进行分析,同时计算基坑涌水量,以此确定井点管的布置数量,精心组织施工,高质量地完成施工,同时确保施工中的安全。

参考文献:

[1]高爽.探析深基坑支护与降水施工技术的应用[J].居舍,2017(30):26.

[2]张忠阳.建筑工程施工中基坑降水技术的应用[J].住宅与房地产,2017(17):227.

[3]李瑞国.建筑工程施工中深基坑井点降水技术的要点研究[J].中国住宅设施,2017(05):67-69.

[4]徐宁.建筑工程基坑降水技术的应用研究[J].建材与装饰,2017(06):20-21.

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