高层建筑基坑施工地下水回收利用探讨

张成兴

(许昌学院土木工程学院，河南 许昌 461000)

高层建筑基坑施工地下水回收利用探讨

张成兴

(许昌学院土木工程学院，河南 许昌 461000)

本文对许昌地区高层建筑基坑开挖时汲取地下水的后处理情况进行实地考察，通过数据分析发现许昌地区高层建筑基坑施工地下水浪费严重.就该问题本文提出地下水回收利用相关措施.所提建议和措施对保护地下水资源，加快许昌城市生态发展，改善生态环境，加快生态文明建设有一定的指导意义.

基坑施工；地下水；回收利用；探讨

许昌坐落于中原腹地，由于受地理条件的限制，自古以来许昌市地表水资源十分匮乏，是我国严重缺水的44个城市之一[1].随着中国经济水平的不断提高，人民生活条件不断改善，对淡水的需求也与日俱增，使得许昌城市缺水问题日益严重.浅表地下水作为淡水资源的重要构成，具有埋藏浅，便于汲取，投资小的特点，成为人民生活用水的重要来源[2-4].随着计算计算的不断进步，轻质高强的建筑材料不断涌现，新的结构体系不断出现，新的施工技术不断发展和成熟，使得建筑的层数和高度极限不断被突破.同时城市人口剧增，土地资源短缺也促使高层建筑不断涌现.由于高层建筑本身的特点需埋置深度较大，施工过程中基坑工程涉及到地下水汲取问题[5].如何对汲取的地下水充分、绿色、有效、环保回收利用是每个土木人应该思考的问题.

1 高层建筑基坑施工地下水回收利用现状

本文对许昌地区高层建筑基坑施工地下水回收利用情况进行调查，通过21个高层建筑施工现场地下水的回收利用情况可以看出地下水回收利用情况不容乐观，见图.1所示.

图1 基坑施工地下水处理情况

从图1可以看出大部分高层建筑施工现场对汲取的地下水未进行回收利用，而是将汲取的地下水通过收集总管排到场地外的市政管道里面.为了更加直观说明基坑施工地下水浪费问题，将统计的结果绘制图表，见图2所示.

从图.2可以看出地下水汲取的两个阶段中汲取量最大的时间段在基坑开挖到基础完成这一阶段，该阶段地下水汲水量是基础完成到建筑封顶这一阶段汲水量的10倍左右。因此可以看出高层建筑基坑开挖地下水浪费最严重的时间段为基坑开挖始到基础完成止这一阶段，也是控制基坑施工地下水浪费的最佳时间段.此外通过分析发现所调查的21个建筑场地中，91%的地下水汲取之后未做任何回收利用而直接排入市政管道，只有9%汲取的地下水被当地的市民和郊区人民用来洗衣，洗车，洗菜，利用率极低.

图2 不同施工阶段地下水排水量对比图

2 高层建筑基坑施工地下水回收利用探讨

中华人民共和国建设部早于2007年9月印发“绿色施工导则”，为绿色施工提供指导和方向[6]，导则中要求实现“四节一环保”，其中“四节一环保”指的是节能、节地、节水、节材和环境保护.许昌作为全国严重缺水城市之一，各高层建筑施工现场更应该做到节水和保护环境要求.因此探讨高层建筑基坑施工地下水回收利用势在必行.

2.1 作为混凝土、砂浆搅拌水

我国建筑业工程施工过程中仍然以粗放型施工模式为主，但是向精细化模式发展。因此作为工程结构的主要建筑材料混凝土出现商品化，但高层建筑施工现场仍然需要现场搅拌混凝土和砂浆.作为混凝土和砂浆拌合材料的水需符合《混凝土用水标准》J G J63-2006中规定的要求，见表.1所示[7].许昌地区地下水水质符合混凝土拌合用水和砂浆拌合用水要求，故将汲取的地下水经过简单的过滤、沉淀等处理后直接用于施工现场的混凝土、砂浆拌合用水，降低地下水的浪费，进而起到节水的作用.表1混凝土拌合用水水质要求

2.2 作为混凝土养护用水

混凝土所处的环境温度和湿度是影响混凝土强度的重要因素。混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的湿度条件.为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护.高层建筑基坑施工汲取地下水符合作为大体积混凝土的养护用水的要求，起到降低水化热的作用，进而控制裂缝开展.地下水作为混凝土养护用水可以做到就近取材，节省大量水资源，符合绿色施工导则要求，见图.3所示.

2.3 作为场地民工生活用水

图3 混凝土洒水养护

民工是指由农村流动到城市、主要从事修建、运输的农民；也指被动员参加修路、筑坝或帮助军队运输等工作的人，在政府动员组织下，从事某项工作的民间劳动力，亦可以称为城市建设者.城市的发展和进步离不开农民工，而民工由于流动性和工作性质的要求，绝大部分居住在建筑所在工地从事建筑工作，因此在建筑工地需要为民工提供相应的生活用水.而高层建筑基坑施工所汲取的地下水经简单处理之后满足我国《生活饮用水卫生标准》（G B5749-2006），所以将汲取地下水作为场地民工生活用水（洗漱用水、冲洗厕所用水、饮用水等），可以节约大量生活用水，同时避免了大量地下水资源的浪费，亦可以起到节水的作用。见图.4所示.

图4 民工生活用水

2.4 作为场地地面洒水和车辆冲洗用水

在高层建筑场地经常有材料运输车或者其他运输机械以及起重机械的进出，另加上场地的环境的限制，经常会引起大量尘土飞扬，影响城市空气质量。绿色施工导则提出对于场区内可能引起扬尘的材料及建筑垃圾搬运应有降尘措施，如覆盖、洒水、局部遮挡、水淋冲洗等.在不同的施工阶段可以将基坑施工地下水汲取后进行收集处理作为场区内的降尘用水，起到扬尘控制的作用，同时对地下水进行了回收利用，起到了环境保护的要求，一举多得.此外，对于机车和施工机具清洗用水还可以建立废水收集回收利用系统，既节约了水资源又减少了环境污染.见图.5所示.

图5 场地扬尘控制用水

2.5 作为市政绿化和道路洒水

图6 城市道路和绿化带洒水

根据许昌市城乡总体规划（2015-2030)要求，至2030年城区绿化覆盖率达到45%，人均绿地在12平方米以上，真正实现生态宜居的城市目标.同时许昌拥有城市道路若干公里，城市道路洒水和绿化带灌溉用水量惊人.高层建筑基坑施工地下水经处理之后，通过开发商和市政园林管理部门进行沟通，可以将汲取的地下水进行收集并根据汲水量进行公路洒水车和绿化带洒水车的罐装，将地下水作为道路洒水和城市绿化带浇灌用水，可以大大节约政府开支，具有很好的经济性.另一层面对基坑施工地下水进行了回收利用，节能，节水，环保，符合绿色施工导则指导原则.见图.6所示.

2.6 作为农田灌溉用水

图7 农田灌溉用水

许昌市作为中原腹地的一座内陆城市，地理位置优越，人均耕地面积1.23亩，是河南省粮食主要产区之一.主要经济作物烟叶、棉、小麦、玉米等.由于许昌地理位置的特殊性，气候亦是干燥少雨，多年平均降水量729.8mm.因此将高层建筑基坑施工汲取地下水作为农田灌溉用水不但可以提高农作物的产量，加速农业经济的发展，保证农民劳有所获.而且地下水经利用之后可以通过土体的渗透、渗流补给地下水，真正起到回收利用的目的.见图7所示.

3 结语

本文对许昌高层建筑基坑施工地下水浪费现状进行了调查、分析，分析结果表明许昌高层建筑基坑开挖过程中存在地下水严重浪费问题.针对存在问题的现状，文章提出了许昌高层建筑基坑施工地下水回收利用的多种途径，文中提出的多种地下水回收利用的途径和方法对保护生态环境，节水，节能有重要的意义，符合中国建设部提出的绿色施工导致指导要求，亦是利国利民的举措.

[1]荀涛.地下水回收再利用技术[J].工程质量,2008,（01）：33-36.

[2]张成兴.许昌高层建筑基坑施工地下水后处理现状[J].漯河职业技术学院学报,2014,13（5）:50-52.

[3]张成兴，朱亚红.许昌高层建筑基坑施工地下水后处理探讨[J].地下水,2014,36（6）:51-52.

[4]石雷.建筑施工中地下水的利用和保护[J].地下水,2005,21(1)：14-43.

[5]赵志缙.高层建筑施工[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2005.

[6]中华人民共和国建设部.绿色施工导则[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[7]乔红宏,曹辉等.土木工程材料[M].北京:中国电力出版社,2014.

责任编辑：张隆辉

T U75

A

1672-2094(2016)03-0160-04

2016-03-06

2015年许昌市科技计划项目（编号：1504008）

张成兴（1977-），男，辽宁朝阳人，许昌学院讲师，博士.研究方向：建筑、水利等。