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摘要:建筑的深基坑施工过程是十分复杂的,其中会涉及各种各样的因素,但是随着我国的建筑工程及施工水平的不断提升,深基坑的施工技术也随之发生了很大的改进,应用起来更加简便,发展也越趋成熟。本文对建筑施工中基坑降水施工工艺进行分析,以供参考。
关键词:建筑施工;基坑降水;分析
引言
综上所述,在建筑施工的过程中,基坑降水工程是一种必需的临时结构,其具体的施工技术水平与建筑工程的安全性、经济性、可靠性之间是存在很大关联,选择合理的施工技术,能够有效保障建筑工程的安全程度以及建筑工程的施工进度和成本等,促使施工目标得以顺利实现。
1基坑降水的施工方法
集水明排从本质上来说属于重力降水,即在坑底周边开挖排水沟渠,并控制好间距设置集水井,使基坑开挖过程中渗出的水通过集水井排至基坑外部。集水明排法操作简单、施工成本较低,适用于小型的基坑工程。当然,该方法的使用还存在一些不完善的地方,如基坑施工环境相对恶劣、土体软化或泥泞、在施工过程中流砂问题的发生概率较高等。
2基坑降水施工技术
深基坑降水形式多样,其中轻型井点降水以及明沟加集水井降水在实践的过程中使用得比较多。在实际施工过程中,对地下水位相对比较高的区域容易产生不良的影响。由于地下水的来源丰富,基坑施工之前必须综合调查周围的水文、地质及气候环境等各方面条件,根据相应的数据进行综合分析,从而制定比较合理的深基坑降水施工方案。在降低施工区域地下水位的过程中,要尽量避免使用连续抽水不间断的方法,同时在排水的时候也要严格对出土的含沙土量有所控制,防止地下水因为抽排所造成地下的沙土被掏空的情况,引发基坑管涌流砂或地面沉降等问题。在进行基坑降水施工的过程中,要布设一些沉降位移观测点以及水位监测点,随时监测周边的建筑物、结构物的变化;同时,要对地下水位有所了解,在基坑开挖之前,在四周设置相应的截水沟,在坡面截水沟和坡顶之间进行适当的硬化处理,这样可以更加顺利地排除地表水,尽量减少地表水流入基坑中。
3深井降水施工工艺
3.1施工工艺
①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。
3.2其他工艺要点
①采用真空泵进行真空抽水:为减少抽水对周边维护的影响,待完成第一层土开挖后截除高出的井点管,清除井点管附近1m高左右的沙砾,并选用粘土进行封闭,每3口深井联通1台真空泵进行真空抽水;每隔2~3h抽水一次,直至抽干为止,倘若单次出水时间未达到30s,则需更改为每隔4h抽一次,并且及时利用黏土完成上部孔口的封闭处理,保障真空泵的运作效果。待观察井安装完成后,需每隔2h抽一次水,直至抽干、抽出清水为止,并且每间隔24h针对水位进行观察,采用测绳测量、做好书面记录。
4沉降分析与处理
4.1降水引发沉降分析
工程基坑挖深在10m以上,开影响范围内存在较深的粉细砂层,且周边构筑物、管线复杂。降水设计考虑基坑内降水效果和基坑外环境影响控制,将降水井深度设计在合理范围之内,最大限度减小降水对周边环境影响。
若基坑围护存在局部缺陷,尤其是在开挖影响范围内的土层中,则坑内水位降低后形成坑内外的水头差,在此水头压力的作用下形成坑外地下水向坑内的补给,导致坑外水位的变化甚至形成流砂,最终可能引起周边环境问题。
4.2沉降控制措施
(1)加强基坑及周边水位实时观测,指导降水运行。(2)加强降水井水量观测,若封闭基坑中长期抽水达不到降水效果,应检查区域围护渗漏情况。(3)基坑降水前,获取基坑外观测井初始水位并在开挖降水过程中观测,若地面沉降过大,立即检查止水帷幕是否渗漏,及时堵漏,必要时进行坑外地下水回灌。
5基坑降水技术的控制措施
5.1设计止水帷幕
在基坑降水技术应用的过程中,止水帷幕设计是重要内容之一,在整个基坑降水施工开展的过程中有着非常重要的作用和意义,能够降低施工中地下水渗流问题出现的概率,保证基坑施工的顺利进行。此外,止水帷幕的设计还能够使基坑施工的干燥性得到保障,减少施工人员的施工阻碍,并保证在基坑施工中基坑周围不会出现位移。需要注意的是,一定要保证止水帷幕设计方案的科学性、合理性及实用性,这样不仅能够降低止水帷幕的建设成本,还能够减少基坑的抽水量,大幅度提升整个基坑的稳定性与安全性。因此,在基坑降水施工中一定要重视止水帷幕的建设。
5.2周边地面沉降的补救措施
在基坑降水施工时常见周边地面沉降问题,对此可采用回灌技术进行处理,在降水井点与建筑物间设置若干井点,在降水井点抽水过程中利用回灌井点向土层注入水,构成隔水帷幕,以此防范地下水流失问题,保持地下水位不变,有效规避地面沉降现象;还可以选取砂井作为回灌井,沿砂井方向设置一道砂沟,用于排放水、使其回灌至地下。
5.3其他控制措施
单井结构形式的降水井在整个基坑降水施工中经常被应用,在设计之前,需对施工区域的水文地质环境进行深入了解,并对降水井的建设方案进行科学、合理的设计。如在勘察过程中发现施工区域的土层压缩性强且透水性较差,要加强对地下水排放的管理。降水方式的选择要结合实际工程需求,如在施工区域存在黏土层或透水性差的土层,要根据具体情况,对单井降水时间进行合理把控。在基坑降水工作开展过程中,经常会出现地面沉降问题,从而引发一系列的工程事故,带来巨大损失,对施工现场工作人员的生命安全造成威胁。当前阶段,含沙量过高是导致基坑沉降问题发生的主要原因之一。
6基坑降水技术应用过程中的注意事项
如果是在夏季施工,由于雨水较多,在基坑的边坡处容易产生大量的流砂从而导致坍塌问题的出现,给施工带来巨大的困难。因此,在夏季施工中,施工人员可以在雨水来临之前,用塑料薄膜对边坡进行覆盖处理。如果是在冬季施工,则需要对管道做好全面的保暖措施,防止管道被冻裂。
结束语
深基坑施工过程中,对基坑加水的控制十分重要,控制好基坑中的水位能使得工程能够更加安全、高质量的进行。本文对一具体工程实例从降水设计、数值模拟、沉降问题控制三点综合分析研究,对降水方案设计具有验证作用,为避免安全事故提供了辅助支撑,为工程的具体实施提供帮助,同时也对类似工程具有参考和借鉴意义。
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