建筑工程施工中基坑降水技术的应用
2020-09-22陈宏彦
陈宏彦
(河南航天建筑工程有限公司,河南 郑州 450000)
1 引言
基础工程施工是建筑工程的核心内容之一,在基坑开挖的过程中,要保证基坑内的干燥性,当基坑处于干燥状态时,其施工质量才能得到可靠保障。基坑施工对施工环境也有着非常高的要求,为了达到安全、文明施工的一系列要求,在基坑施工过程中需要开展基坑降水工作,并保证工作面不高于地下水位。在地下工程以及高程建筑的施工过程中,每年都会由于基坑施工存在的一系列问题导致各种工程事故的发生,带来了巨大的损失。虽然大部分的基坑工程已经做了完善的降水处理,但是由于缺乏详细勘察,没有详细掌握地下水文的具体状况,使得工程开展的过程中安全事故的发生风险仍然较高。
2 基坑降水的施工方法
2.1 集水明排
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。
2.2 井点降水
井点降水是最常见的基坑降水施工方法,适用于基坑施工区域地下水位较高的情况。该方法的操作流程如下:在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从开挖前一直到开挖过程中不断地抽水,使地下水位降低至坑底以下,从而使坑内的干燥性得到保障。
从降水形式来分类,井点降水的井点类型有电渗井点、管井井点、深井井点等,在实际施工中,需要根据施工区域的水文地质条件及施工区域土体的渗透系数进行合理选择。井点降水方法的应用,能够最大程度地改善基坑坡面以及坑底的渗水情况,同时还能大幅度提升边坡的稳定性,大大降低流砂问题出现的概率。
3 基坑降水技术的控制措施
3.1 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。
3.2 设置回灌井
在基坑降水施工中,由于地下管线分布不均匀以及漏斗形降水曲线的存在,会使整个基坑周围的环境受到降水过程的影响,这种影响也会给基坑的安全性以及稳定性带来威胁。因此,为了将降水给基坑环境带来的影响降到最低,需要设置完善的回灌系统,通过回灌系统的运行使地下水位得到有效保障。回灌系统中的灌井点可以向基坑底部的土层中灌水,从而形成一道有效的水幕,进一步缩小降水范围,这样就能够减缓地下水的流失速度,对地下水位也能够起到非常好的保护作用。对于回灌井点的布置,有以下事项需要注意:(1)结合实际需求,适当增设回灌水箱以及闸阀。回灌井点的布置与抽水井点的布置存在一定的共同点,当抽水井点中的水全部流入总管之后,如果还有剩余,这部分水会从沟管中自动流出,所以回灌井点的滤管长度会略大于抽水井点的滤管长度。如果井壁和井管之间存在缝隙,可以利用粗砂填充处理。(2)在回灌的过程中经常会出现沉淀物以及锈蚀,而这些物质难以溶解,因此在注水管中会积累得越来越多。为了将注水管中这些无法溶解的物质排出,在注水时要适当增加压力。基坑开挖降水现场施工图如图1所示。
3.3 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。
图1 基坑开挖降水现场施工图
4 基坑降水技术应用过程中的注意事项
(1)为了使基坑施工的质量以及工程进度得到保障,一定要加强对基坑施工过程的全方位监督管理,防止周边的建筑物、管线等受到基坑施工的影响而出现沉降问题。在基坑降水施工中,必须在降水井点管和建筑物、路面以及管线之间合理设置回灌井,并开展连续性的回灌施工,以有效补充地下水,从而将降水井点带来的负面影响降到最低。
(2)如果在基坑降水施工时,发现施工现场的黏土层较厚,需要加大监督管理的力度。因为黏土层较厚,会给降水质量带来巨大的影响,而且黏土透水性较弱,上层土壤水分的渗透会非常慢且困难。在处理这些问题时,可以采取打孔处理措施,将打孔位置设置在井点轴线之外,并埋设井点管成孔,在孔内填上粗砂形成砂桩,以使上下层中的水可以得到贯通。
(3)在抽水工作开始之前,需要对井点管的状况进行详细检查,保证井点管内没有淤塞问题。淤塞问题可通过管内的潮湿度以及水流声来判断,当淤塞点的数量达到10%以上时,需要立即用高压水枪进行清理。
(4)考虑自然因素的影响。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。
5 结束语
总而言之,基坑降水施工作为基坑施工的核心环节,对基坑施工的安全性、稳定性都有非常重要的作用和意义,因此要给予基坑降水技术足够的重视,结合实际情况制定完善的技术方案,并采取措施积极开展防治工作,全面提升施工质量,确保施工安全。