基坑降水技术在建筑工程施工中的运用

2021-11-22孙毅

建材与装饰 2021年33期

孙毅

（山西二建集团有限公司，山西太原 030032）

0 引言

在建筑工程施工过程中应用基坑降水技术，可以降低施工区域地下水位，达到保障施工现场安全和周边安全的目的。这就决定了在运用基坑降水技术的过程中，会同时涉及众多技术要点、操作环节和规范要求，对于工程技术人员以及施工人员的专业水平具有极高的要求。因此，有必要针对基坑降水技术在建筑工程施工中的具体应用及关键点进行全面系统的研究，如图1 所示。

图1 基坑降水

1 建筑工程基坑降水技术概述

在建筑工程施工过程中，要想防止发生坑基内壁坍塌，避免地下水流动对基坑施工过程和施工质量造成不利影响；同时，避免因防范因流沙、管涌、基底隆起等问题导致建筑物周围地下管线受损、引发建筑物坑壁坍塌、地基不均匀沉降等一系列质量事故，就必须采取有效措施降低地下水水位，控制其流动量和存在量，从根本上降低基坑渗水问题的发生概率，使基坑坡面以及基坑底部的稳定性得到可靠保障，防止基坑内部土质流失。上述目标均可以通过运用基坑降水技术实现，通过相关技术操作可以减少支撑结构的压力和隧道内空气压力，使基坑和填土的安全稳定性获得大幅提升，避免基地结构因施工不当、荷载作用遭到破坏，使施工过程和建筑结构的安全可靠性得到保障[1]。

2 基坑降水施工方案的合理设计

在进行建筑工程基坑施工设计时，需要设计人员针对以下几个方面给予高度重视：首先，基坑地面以上空间的合理设计。只有充分考虑到地面作业的实际情况，才能使基坑井在位置得到合理定位，才能使基坑作业面及各项后续施工得到有序推进，确保整个作业空间满足基本施工需求；其次，排水法、堵水法等模式的合理确定。在选择基坑技术的应用模式时，需要设计人员针对所有施工环节及其作用水平进行全面系统的分析。以达到工程降水要求为导向，对地下水位控制进行有效把握。只有这样，才能将施工过程中的流砂、渗漏隐患降至最低，充分发挥基坑降水技术的实用价值与安全保障作用；最后，基坑位置的合理选择。目前，在针对基坑降水进行测试时，存在以下几种常用方法：①通过电渗透确定井点位置，但这种方法的成本较高，主要适合用于黏土材质以及淤泥土质的井点测定；②轻型井点的测定。在测定过程中，需要技术人员结合基坑实际深度，调整好深挖的比例关系，从而使基坑位置和外侧标准得到合理确定。此方法不适合用于黏土层，对于加固土体具有较好的应用成效；③喷射井点的测定。这种方法非常适合用于加高的土层，尤其是砂土层这种出水量不理想的区域，使用此方法可以达到理想的降水效果。从这几种方法的应用特性上看，具体采用何种方法，需要工程技术人员结合施工区域的地质水文条件、土体物质以及工程预算等因素进地综合考虑与合理选择[2]。

3 基坑降水技术的应用措施

3.1 基坑定位与成孔

对于建筑工程而言，基坑挖掘既是基础施工工环节，又是事关整个建筑工程结构安全稳定性、可靠性与耐久性的关键环节。因此，应采用有效手段针对地基施工过程与施工质量进行严格管控。其中，首先需要开展便是严格按照基坑降水技术操作规范做好基坑降水工作，确保基坑降水效果达到本工程设计要求。在运用基坑降水技术之前，需要施工人员精准布置所有作业孔位，认真做好每一个孔位的现场测量工作。必要时，需要结合现场实际情况对设计孔位进行优化调整，避免因定位不精准、不合理导致后续安装位置不得当，从而对周围建筑物和地下管线设备造成不良影响。当确定孔位之后，便可以利用事先准备好机械设备开展钻井工作。在泥浆配置环节，要本着“自然造浆”的原则对泥浆密制度进行合理控制，确保泥浆质量上乘。需要注意的是，在施工中途间歇阶段，为了避免出现孔壁坍塌现象，要确保孔内泥浆始终处于压满状态。

3.2 清孔换浆和下井

在基坑施工的钻孔施工中，钻孔达到一定高度后，应事先清洗钻孔中的泥沙，并升级钻具。在施工中全面清洗孔坑，换浆工作完成后，可以调整泥浆的密实度，使其在施工过程中具有有效作用，防水性和凝结性更好，可以有效清理其中的杂物，以避免在泥浆中出现泥块。在井下过程中，大型水泥砾石管应用作井管施工中的井管。一般直径为40cm，过滤器的缝隙也是需要严格检查的重点，确保其检查符合标准，从而全方位达到设计预期。下管施工前，要严格测定钻孔的深度，确保其符合设计方案中的施工标准，再进行下管施工。在下管过程中要全程保障井管的完整程度，利用现有工具对其进行垂直固定，确保下放过程中始终垂直不变[3]。

3.3 填筑和洗井

在洗井环节，需要利用水泵完成洗净和抽水作业。在滤料填筑环节，需要在填筑滤料之前完成钻杆的下放，钻杆底部需要与孔底之间保持0.35~0.45mm 的距离。在通关钻杆过程中，需要对泥浆进行穿束和调节，使其保持在适合的范围之内。此后，结合井的实际构造在坑孔当中进行滤料填筑。在填筑坑孔时，要将滤料均匀地从井口送入，匀速完成回填，避免井管发生挤损现象。最后，再采用丝状方式向周围回填，当滤料填充完毕后，及时使用抽水泵将多余的泥浆抽出[4]。

3.4 试抽和降水试运行

在全部完成各项前期工作之后，便可以进行电缆线和排水管的安装，为下一步试抽做好相应的准备。在安装时，要避免安装材料受到其他辅助设备的损坏；还要做好施工现场的标识工作，以便于管理人员对地面标高和井口静水位进行数据监控；在试抽之前，针对所有降水设备运行情况进行检查，确保其能够正常完成抽水与排水工作。在完成上述准备工作之后，便可以尝试利用抽水泵抽取地下水，在试抽过程中，工作人员要针对地下水平进行实时观测，随时关注承压水头的变化情况，以下地面沉降情况，避免周边建筑因为地下水位变化而发生沉降[5]。

3.5 轻型井点、真空管井施工

在轻型井点、真空管井施工中，可以通过填土溶解的方式快速完成操作。但是，要做到一边填充一边下沉处理。在冲孔时，需要将孔深控制在500mm 以内，还需要针对过滤管等周边位置的过滤成效进行严格把关。在完成冲孔之后，需要确保水流正常之后方可进行抽水操作。在抽水之前，要确保整个运行系统不存在漏气现象，各个井点之间的操作需保证连续进行，尤其要保证电动机和电源运行的流畅性。在真空管控井施工中，需采用正循环的方式进行操作，这样可以更好地把控钻孔的基本效果。在确定钻头位置时，需要根据工程实际情况确定成孔的口径及位置，使施工质量得到有效保障[6]。

4 基坑降水施工中的注意事项

4.1 控制地面不匀称沉降

地下水水位对于地壳表面具有一定的支撑作用，而基坑降水技术是将地下水排除或者对其进行引流。如果在降水施工中处理不当，必然会对地下水支撑作用的发挥造成破坏，从而导致周边建筑物发生不同程度的沉降。如果施工区域地处软土层，在降水过程中甚至会发生塌陷事故。因此，出于安全方面考虑，需要工程技术人员密切关注基坑降水施工所造成的后续影响。同时，采用科学有效的防范措施，避免出现不均匀沉降、建筑物集体沉降等问题。比如通过降水速度的合理控制，确保周围地面和地面建筑处于均匀沉降状态；还可以适当拉大井点之间的距离，或者减少抽水量。总之，工程技术人员要充分结合不同施工场景以及工程降水需求，采用适合的降水方法。确保降水效果既能够满足工程建设要求，又能够保障施工区域和周边建筑的安全稳定性。

4.2 有效保证降水效果

在基坑降水过程中，为了避免出现降水效果不佳的情况，需要工程技术人员针对施工现场的实际情况进行全面细致的分析，确保采用最适合、最科学的降水措施。比如，当基坑井点位于黏土层而且黏土层较厚时，需要针对黏土透水性差这一特点，对施工技术进行相应的调整。可以先在孔内回填一些粗砂，以此增强其渗透能力。在抽水过程中，要针对管子水流情况和表面潮湿度进行动态监查，一旦发现淤堵情况，要立即疏通淤堵部位，确保降水施工的顺利完成[7]。