基于建筑工程深基坑降水技术与应用分析
2020-11-26巩刚虎
巩刚虎
(甘肃公航旅建设集团有限公司,甘肃 兰州 730030)
深基坑工程的现场时常位于建筑物密集处以及道路桥梁和地下管线旁,虽然工程具有临时性,但是深基坑工程所涉及到的技术较为综合和复杂,如果处理不当将给基坑安全造成严重的不良后果,甚至影响到周围相关设施以及建筑物的安全和性能,造成不可估量的后果。因此在设计过程中要尽量选择合理和可靠的深基坑,保障施工的安全进行。
1 深基坑降水的作用分析
1.1 有利于机械化施工
有效的深基坑降水能够解决基坑坡面以及坡底所出现的渗水现象,能够保证在开挖过程中基坑一直处于干燥状态,因此可以方便工程的机械化施工。
1.2 保证基底和边坡稳定性
降水处理能够使得基坑底板以及基坑边坡稳定性有所提高,防止基底土层或者边坡上土层的流失问题。这样的效果是由于在基坑地开挖过程中出现下水时,其周围的地下水也会向坑内进行渗透,因此导致渗透力产生,对于是边坡产生不利影响。当基坑地下水降低到开挖面以下时,一方面能够保持基底干燥,同时也能将渗透力的影响消除,防止产生流沙现象。
1.3 增加土体有效应力,保护周围环境
有利于使得土体的含量减少,同时提高其力学性能指标,防止支护结构的变形,使土体固结强度提高,土体中有效应力提高。对于放坡开挖来说能够使得边坡稳定性提高。对于支护开挖来说能够使得被动地区土抗力提高,从而使主动区土体侧压力有效降低,提高支护结构的强度和稳定性。同时地下水位的降低和土体含量的减少能够使得高土体固结程度提高,降低土中空隙处的水压力。同时还能对其周围环境产生一定保护作用。
2 深基坑降水技术方法分析
2.1 明沟排水法
明沟排水,也叫做表面排水,这种方法是借助深基坑内外的相关抽水设备、集水井以及明沟来排走地下水,从而保证基坑能够长期处于干燥状态。这种方法具有非常鲜明的优点,例如施工方便、设备建安、维护难度较低、施工费用较低等等,因此在很多地下水量不高的工程中以及地形有利于排水的工程中常常应用这种方法。总体来说,这种方法适合那些基坑深度较浅、地下水位比基坑地面高出不多、坑壁土层不容易出现坍塌和流沙状况的工程中。应用这种方法时,要在基坑的四个角处设置水井,也可以每隔30 米设置水井,将基坑内所渗出的地下水汇集于井内,再利用水泵将渗透的地下水排出。
2.2 轻型井点降水法
这种方法是在基坑竖向地段埋设相应滤水管,并且通过真空泵抽水,当水逐渐被抽出后井中形成负压,这样就在土体中产生了一定的压力差,孔隙中水压转移向滤水管,因此可以使得水利坡降增加,同时使得降水速度以及降水效果有效提高。这种方法是实现地下水位降低的人工方法之一,将直径较细的井管沿着基坑四周或者基坑的一侧深入到基底含水层当中,井管上部与总管连接,集水总管采用Φ150 钢管,通过抽水设备不断抽出井管内的地下水,从而使得基坑周围的地下水位明显降低,使基底处于干燥状态,保证工程的顺利实施。
3 建筑工程深基坑降水技术控制措施
3.1 设置回灌井
在建筑工程中,降水会对周围环境产生一定的不利影响,这种现象是由于降水曲线会对周围的地下管线以及建筑产生不均匀沉降而导致的。因此有必要在降水场外围设置相应的回灌系统,这样能够将降水产生的不利影响降到最低。所谓回灌井就是在需要保护的地区或者是降水井点之间打一排回灌井点,在通过降水井点降水过程中,利用回灌井点将一定量的水分灌入土层之内,这样就能形成水幕,从而防止降水区域外的地下水流失,起到保护环境的效果。另外,在回灌水过程中也会有一部分沉淀物、腐蚀物以及难溶解物质在主水管内聚集,因此将中粗砂在井管与井壁间回填,起到过滤层的作用。
3.2 设置止水帷幕
在基坑开挖施工过程中,止水帷幕是防止地下水出现横向渗透现象的保障措施。能够更加有效的保证基坑干燥,使得地下构筑物和基坑开挖施工顺利完成,同时还能防止地下水渗透作用造成的位移变形问题。合理设置止水帷幕能够有效减少降水施工的费用,提高基坑安全性,同时还能有效防止由于降水而导致的变形问题以及沉降问题。相比于没有设置止水帷幕的情况,通过设置止水帷幕能够使得基坑外地表总沉降量减少70%。
4 结语
在我国建筑工程中,时常出现由于坑底失稳问题以及坑壁坍塌问题而造成安全事故,导致周围建筑物以及地下管线受到损坏。因此现阶段研究深基坑降水技术有着十分重要的作用。在深基坑施工过程中,要充分考虑到各方面的影响因素,选择最为科学合理的设计方案,并且严格遵循相关要求和标准和完成施工,为建筑工程的质量提供有效保障。