对深基坑支护与降水方法的研究

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月第3期   作者:周阔
[导读] 当前,现代工程建设项目数量与质量规模日益增加,
        摘 要:当前,现代工程建设项目数量与质量规模日益增加,由此加大了深基坑工程的施工难度,同时也对深基坑开挖降水提出了新的要求,因此本文就对深基坑支护与降水的方法进行研究。
         关键词:深基坑支护;降水方法
        一、深基坑支护技术存在的问题与解决措施
        1.1深基坑支护技术存在的问题
        (1)稳定性差。所谓的深基坑技术就是充分利用地下的有效空间,且维护周边的垂直土层,这种技术和土质问题有着不可切分的联系,施工单位在挖掘大量地下土时,不可能把所有土汇聚起来进行调查,只会抽样调查部分土的密度及其相关数据,因为抽样的土与实际的土在一定程度上会有出入,所以存在不稳定性。(2)地质变化。地质不是一直静止的,它会随地表波动不断发生变化,在正式动工前要对土质压力进行检测,选择符合标准的地址。尤其要重视对土质的粘度、含水率、摩擦角进行检测,由于地质富于变化,在检测时会遇到许多阻力,因此想要选择符合要求且便于顺利检测土质的地址是一件很难的事。(3)水平移位。挖掘了大量的地下土壤后,即使做了支撑工作也会产生一些水平移位现象,会给施工造成一定的影响。以上三个风险都会影响施工安全,因此在进行施工时,管理人员和施工单位要尽可能避免发生类似的问题,减轻损害。
        1.2深基坑支护技术存在问题的解决措施
        要在施工时也能保障周边的环境以及人身安全,就必须在施工时做好防范工作,减少风险。众所周知,地下不仅仅只有土壤,在地下深处还有地下水系统,因此在展开工作前,要控制好地下水位,安排负责人全天监管。在开始挖掘土壤前,要规划好施工范围,平均分配施工区域,让几台挖掘机同时作业,始终保持在同一个土层工作,依次进行,不能朝深处挖掘。在运输挖出来的土壤之前,要仔细检查机器是否正常,起重机下不能有施工人员,以确保工作者的人身安全。打造深基坑时,要确保施工现场和工作人员是安全的,因此在施工时,技术人员不能擅自离开,要仔细盘查现场的安全问题及质量问题,保障每一道工序都符合标准。针对深基坑的关键问题,一定要按照施工顺序依次进行,不在没完成第一项工序时就进行下一项。最重要的是深基坑的位置问题,首先要确保土质的密度符合标准,对于一些土质松散的地区要加强土质,提高密度,待土质问题解决了才能施工。
        二、深基坑降水方法与需要注意的问题
        2.1深基坑降水方法
        (1)明沟加集水井降水。明沟加集水井降水法是一种人工排降法,它的应用在施工现场较为广泛。并且这种方法具有使用方便、利于操作且成本较低等优点。在高水位施工过程中,这种方法主要是其他降水方法的辅助措施,主要用于排除地下潜水和天降雨水。如果单独使用这种方法,由于水位过高,渗水较多,无论是加排水管还是混凝土喷射难度都非常大,并且会使道路变得泥泞阻碍施工。因此这种方法建议在低水位或者土地渗透系数小的区域进行作业。(2)轻型井点降水轻型井点降水方法在国内应用也非常普遍,它具有经济、安全、方便等特点。主要用于面积小,水位降点不深的地方。这种方法降低水位的深度大概在 3m~6m 左右,超出 6m 可采用多级井点降水,此方法要求基坑周围有足够大的空间,如果场地受限这种方法则是不允许的。如果土层渗透系数较小,就要提高井点的真空度,才能达到一个好的效果。(3)喷射井点降水喷射井点降水与明沟加集水井降水法相反,喷射井点降水可降低的水位深度比较大,一般在 8m~20m 左右的范围。它的土层渗透系数和轻型井点降水方法降水方法一样。但是这种方法不好操作,其抽水系统比较复杂,很容易出现操作故障。除此之外,这种方法能量损耗大,成本也高。(4)电渗井点降水。电渗井点适用于渗透系数很小的细颗粒土,如粘土、亚粘土、淤泥和淤泥质粘土等。

这些土的渗透系数小于0.1m/d,用一般井点很难达到降水目的。利用电渗现象能有效地把细粒土中的水抽吸排出。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用,其降低水位深度决定于轻型井点或喷射井点。在电渗井点降水过程中,应对电压、电流密度和耗电量等进行量测和必要的调整,并做好记录,因此比较繁琐。(5)深井井点降水。深井井点降水是基坑支护中应用比较广泛的方法。它不同于其他几种办法,它的排水量大,降水深度深,并且降水范围很大。因此对于土地渗透系数较大的,这种方法就最合适不过了。因为无论是轻型井点降水还是喷射井点方法都比较适用于土地渗透系数较小的沙砾。深井井点降水的深度一般大于 15m,它可以布置在基坑内也可以布置在外围,所以这种方法由于降水量大降水深度深,因此这种方法相比于其他方法更占有优势。如果发生意外状况,比如地下水突涌,流砂,水量大等棘手的情况,深井井点降水有利于减压,减轻周围土地的承载力,保证基坑的安全。但是这种方法也不是万无一失,由于出水量大,如果沉降不均匀就可能会出现周围的山坡塌方。所以针对沉降是否均匀的问题要谨慎对待,并重视起来。
        2.2需要注意的问题
        (1)作业时机和应急预案。基坑开挖和降水作业应选在降水量小、地下水位低的季节进行,通过合理安排施工组织计划来尽量减小降水难度,同时增加基坑底部结构物的施工紧凑性,使得结构物能够尽早达到回填或防水、防淹要求,从而缩短降水作业的时间。为了确保施工的安全性和紧凑性,一定要设计好应急预案,如备用设施和备用电源、防雨措施和防渗措施、边坡稳定和沉降监测等。(2)降水井点的布置。井点可以均匀布置在基坑周围,由于设置出入基坑的道路而少布一个井点是不会对降水效果产生太大影响的。但是,对于较大面积的基坑,有时为了确保降水效果,需要在基坑中设置一些降水井点。井点位置与基坑周边的最小距离一般不小于2米,以保证基坑边坡的稳定性。(3)停止降水的条件。并不是说基坑底部结构成型就可以停止降水,通常应考虑结构物是否可被淹没或可防淹没,同时还要计算结构物底板强度和结构物整体重量能够承受和对抗地下水上升所产生的浮力。(4)地下水位的监测。降水过程中要对地下水的水位进行监测,确保地下水位经过较长时间的降水后保持在一个比较稳定的高程上,避免过度降低地下水位引起资源浪费和结构物不均匀沉降。同时,发现地下水位异常上升或降低时都应该迅速查找原因,排除隐患。(5)不均匀沉降的预防。基坑周围建筑物的不均匀沉降主要是由于地下水位降低,建筑物下面地基基础脱水后承载能力降低,在重力作用下被压缩、固结。为防止此类不均匀沉降必须控制地下水位过度、快速降低。通常采取减慢降水速度、打截渗帷幕、打井回灌地下水等措施。其中回灌地下水的方案比较简单有效,只需在建筑物与降水井之间靠近建筑物的地方打井并回灌地下水,便可很大程度地防止建筑物沉降。
        基坑降水是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施,能排除基坑土中的水分,促使土体固结,提高地基强度。同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降,稳定边坡,消除流砂,减少基底土的隆起,使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响,提供比较干的施工条件,还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。
         结 语:
        总而言之,在实际的深基坑开挖过程中,倘若没有根据项目的实际需要科学选择支护技术或没能采取有效措施对基坑降水加以控制,不仅会直接影响到施工质量,同时也将危害到一线作业人员的人身安全。
         参考文献:
        [1]王龙祥.深基坑支护施工技术在建筑工程中的应用研究[J].科技风,2020(10):113.
        [2]林志猛,张之跃,安建业,孙志岩,袁伟凯.建筑工程中的深基坑支护施工技术分析[J].建筑技术开发,2020,47(05):131-132.
       
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