坑道工程建筑排水措施初探壮慧

坑道工程建筑排水措施初探壮慧

佛山市顺德区碧桂园物业发展有限公司广东佛山528312

摘要:对土方开挖工程中基坑内的浸水问题,对常见的排水、降水方法进行了介绍,重点阐述了明排水法和井点降水法的应用情况,通过采用合理的排水降水方法,减少了施工土方量,提高了施工质量,保证了施工安全。

关键词:基坑,降水与排水,明排水法,井点降水

基础排水、降水是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施。使用正确的排水、降水方法,能显著改善施工环境,疏干土中的水分,并使土体固结,提高地基土的承载能力,减少地下水对施工的影响。当基坑开挖深度超过天然地下水位时,通过排水降水可以稳定边坡,使土的沉降和侧向位移减少,防止产生流沙现象,减少基底土的隆起。此外,采用合理的排水降水方法,还可以减少施工土方量,缩短工期,提高施工质量,保证施工安全。对于土方量较大、施工较复杂的大型基坑,应事先拟定施工方案,根据工程实际确定排水降水的措施,同时还应注意基坑边坡的保护,防止在施工中边坡塌方。

1明排水法

明排水法又称集水井排水法,采用截、疏、抽的方法来进行基坑等施工的排水。在基坑内沿坑底周围或中央开挖排水沟,并在沟底设置集水井,使基坑内的水经排水沟流入集水井,然后用水泵抽出坑外。明排水法适用于渗透系数为7.0m/d~20.0m/d的土质,降水深度不超过5m。明排水法可用于水流较大的粗粒土层,也可用于渗流量较小的粘性土层的排水降水,且不适宜用于砂土和粉土层的排水,因为地下水深处会带走土层中粒径较小的土颗粒,发生流沙现象。使用明排水法排水,由于某些原因往往导致明排水沟和集水井内排水不畅。明排水法排水不畅,是指由于排水沟堵塞或设计不得当,基坑中的水不能顺利排入集水井,使降水效果不明显,降水深度达不到设计要求,施工受影响。对于这一现象,可采取的预防措施有:1)基坑开挖时,应同时进行排水沟和集水井的施工,施工长度同步进行;2)在基坑周围设置排水井和集水井,距坡脚应该有足够的距离,一般不应小于30mm;同时为了减少对基坑施工的影响,排水井和集水井与基础外边线要留有一定距离;3)排水沟一般为梯形截面,宽度不应小于40cm,深度为40cm~60cm,为使水流畅通,排水沟宜设置0.1%~0.5%的坡度,避免发生阻塞;4)不间断地检查排水沟,及时清除淤泥,避免堵塞;5)在面积较大的基坑中设置盲沟,利用盲沟把水引至排水沟,加快地下水排出。集水井内排水不畅,会阻碍排水沟的水流入集水井,使降水效果变差。预防此现象发生的措施有:1)集水井直径不应小于0.5m,深1m,按照一定形制在基坑四周布置,应按照计算要求每隔20m~40m设置一个;2)工程中根据涌水量,选择抽水机的数量和型号。在涌水量小于20m3/h的基坑中,宜选择隔膜式水泵、潜水泵等;3)在集水井壁四周要采取措施,防止井壁塌方,通常可用作护壁的材料有:竹篱笆、竹箩筐、铁皮桶等;集水井中还要设置滤水层,减少泥沙在集水井内的沉积,块石、卵石等材料通常可作为滤水层来使用;4)安排专人负责集水井,并经常对各个集水井进行观察,及时将井内的淤泥及垃圾清理干净;发现有一定量的积水立即开泵抽水。

2井点降水

井点降水,是基坑开挖前,在基坑周围预埋一定数量滤水管,用抽水设备抽水使地下水位降低至基坑底面标高以下,至基础工程结束为止。用这种方法可以在基础施工期间,保持土的干燥状态,便于施工。同时还可以使动水压力向下,避免了流沙现象的发生。井点降水方法主要有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、深井井管等。实际工程中,要根据降水深度、土层渗透系数、技术设备条件等因素合理选用。轻型井点是把直径较小的井点管,以一定的间距分布在基坑的周围,埋至地下蓄水层内,通过弯管把井点管的上端与总管相连接,用抽水设备从井点管内把地下水抽出,使地下水位降低到基坑底面以下。轻型井点主要由抽水设备和管路系统两部分组成,抽水设备包括离心泵、真空泵和水气分离器;管路系统设施包括井点管、滤管、弯联管和集水井。轻型井点的平面布置有三种方式。单排布置适用于基坑尺寸较小的工程,基坑宽度一般不大于6m,降水深度不大于5m;双排布置一般用于宽度大于6m,土质不良的基坑;开挖面积较大的基坑时,宜使用环形布置。喷射井点是沿直径较小的井点管,以一定的间距分布在基坑的周围,埋至地下蓄水层内,井点管的上端通过弯管与总管相连接,然后用高压水泵把工作水加压,作用在扬水器上,高压水在水泵中形成真空,利用真空将地下水抽出。喷射井点主要设备有扬水器井点管、进水总管、高压水泵、循环水池。喷射井点降水深度为8m~20m,适用于基坑较深且地下水位较高的环境中。喷射井点在使用过程中,易发生井点倒灌水现象。倒灌现象会造成翻砂冒水,并引发回水连接管爆裂。倒灌水会使井点工作水压大大降低,造成井点管真空度变小;循环水池水位持续降低等故障,使用时,应注意按照操作程序进行操作,认真检查设备质量,经常检查水的含砂量和水池中泥沙沉积的厚度,各接头要安装严密。发生故障时,应按照正确的方法排除故障解决问题。电渗井点是把轻型井点或喷射井点作为阴极,用钢管或钢筋作为阳极,通直流电后,使土向阳极移动,水向阴极移动,这样就使水加速流入井点管中。使用电渗井点降水要用到钢管或钢筋,此外还要用到轻型井点或喷射井点的设备。电渗井点依靠电场原理工作,把金属棒插入土中作为阳极,井点管为阴极,通电后,水层中带正电荷的水分子会向阴极移动,而且电渗井点会加快水在土中的渗透速度,水移动到阴极后由井点管排出,达到降水的效果。使用电渗井点,应保持地面干燥,并清除地面上无关的金属和其他导电物体;保证阴阳极与大地的充分接触,并与发电机连接良好,减少电阻。这样可以避免出现电渗效果差,电能消耗过大或发生短路的现象。深井井管又称为“大口井”降水。当降水深度超过15m,管井井点内使用一般的离心泵和潜水泵不能满足降水要求时,可改用深井泵,采用深井井点降水来解决。深井井点可降低地下水位30m~40m。深井井点有常见的两种类型:即电动机在地面上的深井泵和深井潜水泵。深井井管主要设备包括深井、深井泵和排水管路等。

3建筑排水措施

为了改善排水管道系统,建设绿色环保型社会,提出解决措施。

3.1加强质检部门的工作力度。由于采购的管道材料数额巨大,可以适当增加质检部门的人手,加大抽查力度;还可以增加抽查项目,进行多方面的检查,避免遗漏。在检查过程中要求每一位检查人员必须牢记检查指标并严格执行。

3.2沟槽开掘措施。在进行挖掘施工时,应该全面地考虑到工人的施工安全问题和工程质量问题。首先,可以在施工前针对工人开设建筑安全防护知识教育,教导工人一定的安全技巧和求生技能;其次,可以专门成立专业技术辅导队,跟随着施工队一起,主要起指导作用,这样做不仅可以有效避免施工过程中的错误操作和安全隐患的产生,还可以提高施工效率,加速工程的进展。

3.3管道安装的质量控制。在有了精确的设计图纸之后,管道的安装就可以跟着图纸进行了。首先,计算管道需要铺设的长度、宽度和间距等数值,并与设计图纸进行详细的比较和分析,值得一提的是两个管道之间要保留一定的间距,因为这样做可以避免在安装的时候出现管头外露或缩进的现象,而且在考虑到长期的日晒雨淋等问题时,适当的间距可以保证管道的松弛和紧拉现象;其次,在回填沟壑的时候,要排除污水,保证管道两旁没有水和垃圾等杂物,以确保可以平衡回填。最后,要对整个管道进行压力测试,保证管道的承重度在标准范围内。

4结论

在基础工程及土方施工中,合理有效地排出、降低地下水是必要的。采用正确的降水方法降低地下水的优点:防止地下水涌入坑内;防止地下水渗流,引起边坡塌方;消除地下水位差引起的压力,避免坑底土层发生流沙及管涌现象;降水后,减少坑底板桩受到的横向荷载;降低地下水位能消除由于地下水渗流引发的流沙现象;使基底土体固结,提高地基土的承载能力。

参考文献

[1]陈志建,张会平,王世峰.我国绿色建筑给排水节能新技术的应用[J].北京:中国电力出版社.2015(3).

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