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摘要:目前,我国的现代化建设的发展迅速,基坑降水技术主要指利用集水明排、井点降水等施工方法将施工区域的地下水引流至他处,以降低地下水位的施工方法。在高层建筑、地下工程施工中常见流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等事故,对于地基、地下管网以及建筑物构成一定损坏,采用基坑降水技术降低地下水位,能够为工程质量与安全提供保障。
关键词:建筑施工;基坑降水;施工工艺分析
引言
经济发展的加速推动了我国城市化的发展,高层建筑的规模日益扩大,经济基础也刺激了人们对建筑物的需求。在当代社会中,由于我国人口急剧增多,居民的住房问题得不到有效的解决,再加上城市化建设的日益复杂,土地资源的利用成为了建筑行业的首要任务。尤其是地下工程和地下室的开发,受到的重视度越来越高。地下工程决定着建筑整体的安全性和稳定性,地下室的开发不仅可以节省空间,还可以使土地资源最大化。深基坑支护是地下工程的核心环节,必须要确保其施工质量,避免出现坍塌、侧滑等现象。
1深基坑支护施工技术的要求
在高层建筑工程的施工过程中,深基坑支护的结构相对多样化,其施工技术与工艺的使用也不同,所以要针对深基坑的深度、城市规划、水文环境等综合情况制定施工方案。首先,在使用深基坑支护技术施工前,需要针对施工项目的实际情况,采用合理的深基坑支护施工技术;其次,施工人员需要调查施工现场的地质特征和气候条件,进行精准的测量和记录;最后详细分析测量数据以制定科学的施工方案、选择合适的施工技术。深基坑支护施工技术种类繁多,不同的施工技术有不同的施工范围和作用,因此在深基坑支护施工过程中,必须严格遵循施工流程,定期检查施工进度以确保施工顺利进行。
2建筑工程深基坑支护施工技术的应用现状
高层建筑是城市建筑的主要表现形式,建筑越高,建筑物整体结构就越大,对施工质量的要求也就越高,如果基础施工质量不过关,容易造成建筑物结构的不规则沉降现象,从而引发一系列的施工问题。利用深基坑支护技术,不仅可以增强土体结构的强度,也能使后续施工更加顺利。由于高层建筑的基坑较深,深基坑支护技术在应用中存在以下问题:
2.1安全事故频发
相比地上施工,地下施工难度更大,地下结构的不确定性,土壤的理化性质也不同。施工人员必须要在施工前综合考虑地质构造条件、地下水层的具体位置和高度、全土之间的颗粒间隙等多方面施工因素,如果在施工前没有做好充分的准备工作,不仅会增加施工过程中出现安全事故的概率,对建筑施工效率和企业的经济效益也会产生不利的影响。
2.2基坑深度不断增加
随着社会经济水平的不断提高,建筑行业迎来了新的发展机遇,同时也面临着新的挑战,为了最大化的利用土地资源,企业充分利用建筑区域的地上和地下空间以便提高盈利。近年来,建筑的地面高度通常在五十米以上,对于地下结构从之前的第一层到第二层改为现在的第五层到第七层,有些建筑企业甚至直接把部分结构改为地下室。基坑的深度随着地下建筑层数的增加而增加,严重影响地下结构的稳定性,进一步加剧了施工难度。
3建筑施工中基坑降水施工工艺分析
3.1基坑降水采用管井井点降水。
基坑降水主要有集水明排、井点降水、截水等方法。
根据《建筑基坑支护技术规程》中“地下水控制”方法适用条件,集水明排、真空井点和喷射井点由于适用于渗透系数较小的地层不适用于本项目;回灌法要求回灌井与降水井的间距不小于6m,本项目四周紧邻马路和建筑物,不满足回灌法要求条件。截水法虽然使用条件较广,但本项目地下隔水层埋深65.1m,且含水层透水性比较好,现有施工工艺无法达到施工要求。仅有管井法井点降水适用条件完全与本项目相符,并且根据沈阳市多年基坑降水经验,管井井点降水效果良好,符合项目地下水控制要求。
3.2施工工艺环节
在利用深井降水技术开展具体施工时,其工艺要点体现在以下几方面。①定位成孔:采用测量仪器定位控制点,依据降水方案设计图纸确定具体井位,待钻机就位后采用正循环钻井工艺完成成孔处理,将成孔设为φ600mm、井位误差控制在10cm以内,并且在钻井过程中控制好钻压、转速、泵量等技术参数,依据孔段差异分别选用自然造浆或人工造浆护壁,保障成孔垂直度误差不超过1%。②清孔与下管:在深井井管沉放前完成清孔作业,在钻孔达到标高后提前进行清理,再进行提升,调整泥浆密度、清除污物,防止泥浆内部含有泥块,并利用吊筒反复上下取出洗孔;在下管环节,需保障井管安放的垂直度,确保其过滤部分处于含水层适当范围内,利用铁丝、竹板进行固定,保障下管过程中始终处于垂直状态。③填砾环节:提前下放钻杆,针对孔径为600mm的降水井,将管径设为273mm,使钻杆与孔底距离保持在0.35~0.45mm之间,利用钻杆内泵进行泥浆传束,边冲孔边调节泥浆,使孔内泥浆沿滤水管外侧孔壁、井管呈环状间隙进行反浆,使孔内泥浆密度保持在1.04左右;待填砂高度到达孔口后停止填充,并且采用返水快投法进行管外填砾,封闭井口后从管内送入清水,待水流返回后即可迅速均匀撒入砾料,使其中的杂质、细砾沿循环槽排出。④洗井环节:在下管填砾后利用清水及时洗井、滤除沉渣,保障孔口返浆达到17s,为消除降水对主楼围护桩的影响,需在挖除第一层土前利用水泵直接抽水,待挖除第一层土后在距孔口1m处利用粘土进行密实填充,保障降水保持良好势态。
3.3降水井运行方案
由于基坑降水井需在基坑开挖前施工,在基坑开挖和基坑内锚索施工时,降水井很可能被破坏,基坑开挖后基坑上部降水井施工作业面不够,因此,必须考虑施工备用井,备用降水井作为地下水位观测井,实时监测地下水位,在满足地下水位控制要求的前提下,减少抽水井数量。防止造成过度降水。在汛期来临时,要做好防汛准备,基坑内要设置明排辅助抽水。降水运行时,应实时监测地下水位,在满足地下水位控制要求的前提下,减少抽水井数量,防止造成过度降水。根据基坑涌水量和降水井数量计算、基坑内工程施工进度计划、地下水控制要求和场地内地下水实际情况,结合降水工程随着降水时间增加,水量减少的特征。
3.4控制降水速度
选取建筑物临边位置适当增加井点间距,调节抽水量、减缓降水速度,同时针对出水含沙量、含土量进行严格控制,防范因地下沙土过度流失引发建筑物开裂等问题。针对黏土层厚度较大部位,考虑到黏土自身的透水性能较差,对此可采用水枪、套管打孔等方法填充井内利用粗砂,借助不同规格的砂桩促进底层水的有效贯通。在抽水过程中注重及时检查井点管有无淤塞问题,判断管表面潮湿度与流水情况,在死井数量>10%的情况下需利用高压水冲洗的工艺方法保障降水顺利完成,最大限度削弱其对于降水效果的影响。
4结语
基坑降水技术的核心在于地下水处理与稳定边坡,通过处理积水保障土质、防范土体移位问题,依靠稳定边坡防止沙土流失,提升土体承载力。在具体施工过程中还应结合工程地质结构进行技术方法的科学选取,细化土壤成分分析与基坑涌水量计算,保障井点管布设的合理性,为工程质量与施工安全提供保障。
参考文献
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