基坑降水技术在建筑工程施工中的应用研究
摘要
关键词
基坑降水技术;建筑工程施工;应用
正文
1建筑深基坑降水施工的重要性
深基坑施工技术在现代社会非常重要,而深基坑降水技术又是其中非常核心的一部分。只有有效降低了地下水位,才能够使围岩内岩土层含水量得到很好的控制,让土壤可以有固结作用,同时让深基坑施工有更好的稳定性。降水施工是机械施工的基础,如果没有做好降水处理,机械进出和作业就会遇到很多阻碍,劳动强度也会因此而增加。施工单位必须要保证基坑降水技术的应用,才能够让工程推进得到进一步的掌控,使工程造价得到很好的控制。随着时代的发展,企业运营涉及到的内容越来越多,基坑降水施工技术需要降低造价,才能一定程度保障企业的经济效益。技术人员要采取有效的措施来排干地下水,保证深基坑降水施工可以真正发挥作用,也基坑含水量得到最大程度的控制。这此过程中,相关工作人员一定要从各个角度出发来提升边坡稳定性,做好现场的勘察,合理选择降水施工办法来进行施工控制,让工程质量得到更好的把控,让基坑降水技术可以真正达到对应的技术应用要求。
2降水、排水设计方案
2.1降水设计
结合工程施工点地质特征及地质勘探水位探明报告,该施工区域地下水位适用于管井法达到降水目的,降水井的布设点位设计在降水基坑的外侧,并在局部观测点位对水井的水位进行观测。为便于对工程观测槽进行水位观测,并依据已探明的水位深度及地层结构,在基底下面的地层结构为3土细砂层,在该地层处隔水层消失。按照已探明的地质勘察资料,测算地基层的降水情况,借鉴在同类地质条件下地基降水的技术经验,对施工方案进行调整并得到如下论断。(1)根据项目中探明的地质条件,在开挖施工时选用管井法实施降水工序,降水井的位置设计在基坑的外侧位置。在基坑的外侧部位,按照设计要求合理开挖降水井,水井下管管径为600,并在井管内设400无砂管套;基于区域内同类建设项目的施工经验,综合考虑海水在钻井过程中的涌水量,设计降水井的间距为6m,井深开挖深度15m(该开挖深度已将集水坑、电梯井部位预触水高度计算在内)。(2)抽水井结构设计。钻井时通过机械反循环钻机打孔,设计井筒的直径为600mm,井管埋设直径为400mm的无砂混凝土材质管道,水质过滤网材质与井管材质相同,过滤网的孔隙率设计为25%~30%,并在过滤网的最外层包裹80目的尼龙网进行粗过滤。在隔水层的部位填入粘土球,对井筒地基层进行密封,其他填土段使用3~5mm的滤料填充,若初次抽水值达到设计的目标值,可分时段抽水。(3)地下水量调控设计。为确保抽水降水环节的效率,对地基降水的设计按照井间距12~15m的密度布设,当自降抽水设备安装完毕后,由专人操控降水设备进行抽水。
2.2设计止水帷幕
止水帷幕的设计也可以实现基坑降水的功能。对于整个基坑降水施工来说,止水帷幕涉及到的内容有很多,也有很多重要的意义。施工单位可以通过止水帷幕的设计来最大程度降低施工中存在着的地下水渗流问题,让基坑施工可以顺利的推进。好的止水帷幕设计能够保证基坑施工的干燥性,让施工人员的出入以及施工都能够更加顺利,同时也会增加基坑周边的稳定性。在此过程中,相关的工作人员一定要从实际情况出发来做好止水帷幕的设计,保证整个设计工作的科学合理性,让止水帷幕能够结合实际,发挥出对应的价值。要注意做好建设成本的控制工作,降低基坑抽水量对整个工程带来的影响。注意控制好基坑的安全稳定性,结合实际情况来控制降水成本,减少抽水量的同时,提升基坑支护的稳定性和安全性。
2.3降水井施工
钻井施工的单井循环操作流程为:施工点位测量放线→开挖探坑下护筒→准备钻机→试探性钻孔→安装井下滤水装置→填充滤料物质→洗井冲刷→安装抽水泵→试抽水→正常抽水。在降水井施工时,按照循环钻进的方法施钻,这种回转方法要求钻具自成泥浆的比例小于1.05,循环过程中泥浆池应高于20m3,确保循环回转过程中对泥浆稠度的调控。当钻井施工达到设计的深度指标后,应继续钻进0.3~0.5m的深度,并使用大泵冲洗沉淀泥浆,防止井底泥浆出现沉淀现象。冲管的同时立即将井管下放,并在井管内注入清水对泥浆进行稀释,当清水与泥浆的稀释比重达到1.05左右后,将滤料投入至井筒(选取的滤料砾石个头要均匀,直径为2~4mm,砾石中不能含有泥土),滤料的投入量不低于设计量的95%。在井管下放过程中,应避免直接将井管插至塌陷的井孔,当投入的滤料距地面2m左右时,再使用粘土回填井筒,回填厚度不低于2m。在滤水管选型上,要优先选择材质强度高、具备高抗渗透的无砂混凝土材料,在钻井换浆作业后随即下放井管至水井,并在管道的外侧包裹密度为80目的尼龙网,井管在下放过程中始终处于垂直和居中状态。在井孔内的泥浆沉淀厚度应低于0.5m,井管内滤料的填充需从管壁四周均匀落入井中。在洗井过程中,选取10m3的空气压缩机清洗水井,当冲刷水、砂土减少时,换用潜水泵将沉淀的泥砂抽出,确保出水量满足设计指标。
2.4设置回灌井
不同的施工区域存在着不同的地下管线问题,施工队伍在施工设计的时候,往往会受到地下管线以及降水曲线等内容的影响。施工环境得不到很好的控制,整个基坑施工的安全稳定性也达不到要求。在此过程中相关的工作人员需要结合实际情况来合理设置回灌系统,利用回灌系统来保证地下水位得到有效的控制。要能够持续往基坑底部土层灌水,以此来形成水幕,让降雨的范围可以得到很好的缩小和控制,同时也缓解了地下水的流失速度,形成一种更全方位的保护。在此过程中,一定要注意从各个角度出发来适当增设回灌箱以及闸阀,做好抽水井点的布置工作。在此过程中,相关工作人员要了解缝隙问题,合理利用粗砂来进行填充。由于回灌过程常常伴随着杂质,可能出现锈蚀的情况,有些物质难以溶解,会在累积在管道中导致堵塞。为了避免这种情况。施工人员要增加水压力,将一些难以溶解的物质排出去。
2.5完善施工中的安全管理
在建设项目施工过程中,应对各工序可能出现的危险源进行全面排查,包括在外部环境、水力冲击作用下出现的各种风险,并制订施工安全应急预案,确保出现灾害后能及时作出反应并解决。做好施工过程中的安全防范,就需要项目部在施工前期进行统筹安排,强化隐患排查与风险管控。对于外部因素可能诱发的基坑、坡道变形隐患,加强监测力度、频次,并在出现紧急状况时组织施工人员有效撤离,将损失控制在可控范围内。对于基坑降水方案的设计与审核,应基于施工地质条件、外部环境及经验做法确定基坑降水实施方案。当无法确保施工方案的有效性、安全性时,应组织专家组进行评估,对基坑降水方案进行系统性优化。
3结论
基坑降水技术在建筑施工中的应用,能进一步提高工程的施工质量和效率,改进建筑施工项目在建设环节的地上、地下基坑的降水环境。基于建筑施工地质要素,优化项目基坑降水设计方案,确定施工工艺和工序,提高项目施工效率与实现基坑降水目标。施工过程中根据地质及环境条件,降水施工工序优化调配,实行混凝土预制方式的地基处理方式。在进行水压调配及控制后,有效改善施工现场地质条件;对施工现场地质水平进行调整后,探明地下水渗流状况,并对降水环节进行科学调配,实现基坑降水的效果可靠性。
参考文献:
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