中冶沈勘工程技术有限公司 辽宁省 110169
摘要:随着建筑行业的快速发展,越来越多建筑工程涉及到深基坑施工,而深基坑降水及土方开挖则成为深基坑施工必须要解决的重要环节。文章结合工程实例,就地下车库工程深基坑降水施工展开分析。
关键词:地下车库;深基坑降水;施工要点
基坑降水目的主要是疏干开挖范围内土体中的上部潜水,保证基坑开挖干作业施工;降低坑内土体含水量,提高坑内土体强度;降低基坑抗突涌区域的承压水头;同时控制地下水位上浮对基坑施工完的底板产生不利影响。基坑降水的主要难点和风险是如何按需降水,抽水量过大会导致基坑外潜水位下降而引起周边设施和地面沉降,抽水量过小则难以保证满足基坑安全施工的要求。因此,降水施工是深基坑施工的核心环节。多数深基坑事故都与降水施工不合理、不规范有关。做好降水施工是保证深基坑施工质量的关键。
1基坑降水技术的分类
1.1综合性质井点类
这一类型的基坑降水技术本身具备十分良好的综合性,并且在施工环境较为复杂的情况下,这一类基坑降水技术的应用,可以在显著降低相应施工成本的同时提升相应的施工效率。由此出发,这一类型基坑降水技术的应用,也需要根据实际的施工现状做出合理的选择。比如,在使用砂性土作为地基的情况下,如若地下水的条件又较为复杂,就很容易出现流砂现象,甚至于出现基坑坍塌的问题。在这种情况下,在降低地下水位的过程中,各项措施必须要得到相应保障,同时,这也是全部类型基坑降水技术使用的最终目标所在。这一性质的基坑降水技术通俗来讲就是其他类型基坑降水技术的综合性使用。这一基坑降水技术在施工控制上有着较大的优势,并且在施工基础设施的完善、施工效率的提升等方面也有着较大的优势。
1.2管井井点类
这一类型的基坑降水技术的原理就是以开挖的基坑作为基础,开展相应的钻孔成井工作,在井道钻设工作完成之后,将管井安置到对应的井道之中。但在使用这一类基坑降水技术的过程中,需要注意将管井之间的距离控制在 20 到 50 米之内,并且在地下水的抽取工作中,需要使用独立性质的水泵,以便更为有效地降低地下水的水位。
1.3喷射井点类
这一类型的基坑降水技术,就是借助高压水泵的运用,对水压做出合理的调整,做到在一个固定的空间区域内部形成一个合适的区域,并针对侧孔做出及时的调整。因为其中所用设备的喷嘴相对较小,为此在水分的流失上就会存在着很多的问题,在水流速度逐步提升的过程中,需要从实际的水流速度出发,对具体的工作内容做出调整,以此来确保建设效率得以提升,并为接下来的工程建设提供对应的基础。
2 工程实例
2.1工程概况
某建筑工程项目的总建筑面积约为65028.46m2,其中1#楼地上34层、地下三层(其中地下二和三层为人防工程),2#、5#楼地上31层、地下三层(其中地下二和三层为人防工程),3#、4#楼地上6层,共计3栋高层住宅楼、2栋花园洋房及地下两层车库(均为人防工程),其中地下部分建筑面积为17112.38m2。基础为钢筋混凝土灌注桩、满堂混凝土,主体结构为剪力墙。本工程为两个独立基坑,其中地下车库基坑面积约9300m2。基坑布局大致为矩形,其中东西宽约94.58m,南北长约108.77m。基坑深度约9.9m,主楼基底设计有电梯井和集水坑,坑深11.7m。单建设备用房基坑面积约为920m2。基坑形状为矩形,其中东西长约69.12m,南北宽约19.4m。基坑西侧设计功能为消防水池和泵房,深度约为10。50m,东侧为换热站,深度约为6.20m。通过地质勘查可知,本工程地下潜水水位包括:初见水位埋设为1.70~2.30m,标高为0.34~0.05m。静止水位埋深为0.90~1.50m,标高为1.14~0.85m。表层地下水属于典型的潜水层,主要由大气降水补给,通过蒸发的形式排泄,水位随着季节变化,变化幅度在0.50~1.00m之间。
2.2深基坑降水施工
2.2.1基坑降水井布置
严格按照水文地质勘探的结果,布置深基坑降水井,本工程布置了49个Φ500mm的水泥无砂管降水井,止水帷幕外设置12个观测井,基本上可以满足深基坑降水需求。为保证降水效果,在深基坑施前15~20d布置降水井开始降水,保证深基坑开挖施工工作能够在干燥地面开展,在降水时,通过观测井密切关注降水情况,并做好降水量记录。
2.2.2开挖要求
当深基坑开挖达到设计标高后,沿着深基坑基底形状,布置20~50mm石渣,制作成排水盲沟。要求排水盲沟边开挖,边回填,保证排水盲沟深度在400mm左右,宽度在400mm左右,并和降水井相互连接,形成一套完整的降排水系统,保证深基坑中的积水能够顺利排出。
2.2.3降水井布置参数
在本工程深基坑施工中,49个砂水泥管外部用棕皮保护,并布置等粒径碎石,保证水管运行的稳定性,保证其透水直径在800mm以上,降水井布置深度为16m,可保证深基坑中的水可以降低到基坑标高1.0m以下,为深基坑施工提供良好的条件。
2.2.4合理布置附属设施
在本工程深基坑周围了12口观测井,深度为12m,观测井成井要和降水井相互匹配,且观测井井口高度要高出地面0.5m以上,并覆盖活盖,避免施工现场杂物进入,造成堵塞。
2.3深基坑排水施工
2.3.1坑内排水
在深基坑开挖施工中,需要沿着基坑四周设置400mm×400mm碎石排水盲沟,在施工时必须选择等粒径碎石,并进行密实充填处理,盲沟在施工时,要严格遵循边开挖、边回填处理,保证施工质量,并和排水沟及大口井紧密相连。在施工时,排水沟要向降水井进行找坡处理,促使基坑内部积水流向降水井,统一排放到沉淀池中。
2.3.2基坑外排水
当深基坑土石方开挖完成之后,在基坑四周合理布置400mm×400mm截水沟和挡水台,避免深基坑外部水流进入基坑内部,截水沟要和排水井相互连接,通过市政管网排出到指定位置。在深基坑周围约1.5m范围中做50mm厚混凝土硬化和边坡喷射混凝土交接处理。
2.4内降压处理
在深基坑垫层基础施工之前,需要在降水井之间做300mm×300mm排水盲沟,用20~50mm碎石填充,在盲沟底部形成一个网状暗排水系统。当深基坑基础施工完成之后,保证地下水可以沿着盲沟及时排到外围降水井中,避免水压过大影响深基坑施工质量。并在深基坑内部设置6个疏干井,待深基坑基础底板施工完成之后,进行封闭处理,具体封闭方法。
2.5降水施工
当止水帷幕和降水井布置完成之后,本工程投入50台潜水泵,其中40台运行,10台备用。在进行降水试运行之前,需要准确测定各井口的标高、井内静止水位,通过试运行检查此套排水系统能否满足深基坑降水需要。在降水运行过程中,要加强对水泵运行质量的检测,如果发现异常及时处理,并对减压管井内的水及时观测,如果发现涌水及时做引流处理。潜水泵是影响深基坑降水效果的主要设备,因此,在施工前需要对潜水泵进行合理调试,保证其能够稳定运行。
综上所述,不同地质水文条件下,深基坑降水施工方法、工艺、设备等存在较大差异。在降水施工时,必须严格按照水文地质勘探要求,确定深基坑降水施工方案、合理布置降水井及附属设备,并进行涌水量计算,为深基坑排水降水施工提供必要的数据支持和理论指导,保证降水施工效果,为深基坑施工营造良好的环境和条件。
参考文献:
[1]王建亮.地铁车站基坑降水施工技术[J].低碳世界,2020,10(02)
[2]陆子毅.对深基坑支护与降水方法的研究[J].科技创新与应用,2020(03)
[3]胡世亮.地铁车站深基坑工程降水施工技术的数值模拟分析[J].安徽建筑,2020,27(01)