建筑施工中的基坑排水研究

2015-10-21 17:10黄声强
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:土质降水基坑

黄声强

【摘要】在建筑工程中进行土方开挖时,如果该地区的地下水位较高,基坑的底标高低于地下水位,就会遇到地下水。地下水渗入基坑内对基坑施工不便,同时浸泡地基土、扰动地基土,会造成建筑物不均匀沉降。有时地下水的渗透还会造成边坡塌方的现象。因此基坑内排水是土方开挖中必须重视的一项工作。一般排水分为明排水和井点降水两种方式。

【关键词】建筑工程基坑排水

1基坑排水的相关分析

基坑排水主要是对工程施工起到排水预防作用,利用排水系统,排除水分对基坑的影响,一般可在基坑开挖的前期,利用排水装置,如:排水坡、排水管等,组成可靠的排水系统,

安装在基坑四周,协助基坑排水,或主动排掉基坑内部的给水,避免影响工程施工,除安装排水系统外,还可设置截水沟、集水井,主要是防止基坑渗水,聚集到基坑底层,增加排水难度,以此即可快速排出底部水分。

2地基土质的相关分析

地质土质的不同,基坑排水的效果也会随之变化,由此导致排水的差异,地基可以根据土质对水分的吸收能力分为:不亲水、弱亲水和强亲水,所以在构建基坑排水系统前,需要对地基进行细化分析,重点研究土质特性,利用钻探的手段,对土质实行分层取样,目的是得出不同层次、不同区域内的土质性质,进而获取地下水分含量、是否有隐藏的地下水,收集并汇总取样资料,将其作为参考资料存储,方便基坑排水施工,受地质内含水量的影响,水利工程的整体覆盖地质中,存在不同性质的土质,造成土质性质不能均衡分布,影响资料的标准性,因此在构建基坑排水系统时,还需进行现场的实际考察,以资料为主,考察为辅,避免出现不合理的排水设计,影响基坑排水,如发现特殊土质,立即采取措施,根据现场情况,制定排水方案。

3建筑施工基坑排水设计方案

基坑排水方案的设计包含两项重要内容。第一是基坑降水,降水设计主要是避免基坑开挖出现大量水分涌出,因为在基坑开挖初期,需要实行深度开挖,首先需要穿过填土层,然后找准强亲水土质,在此过程中,较容易挖到涌水流,影响基坑后期构建的稳定性,所以需对基坑排水实行降水设计,尽量降低土质内探测到的水位,降水时,以承台为标准,驱使水位下降,与承台保持50cm的距离即可;第二是降水方案,采取基坑降水中最为常用的降水法,针对降水深度,选择合适的方案,例如:降水幅度比较大,选择管井降水,较小者,选择明沟法,最终两者都需在降水过程中开挖排水渠道,排出降水过程中,遗漏的水分,同时还可预防降水过程中,旁侧形成的水流。

由此可见,排水技术使用前,先对基坑进行严格设计,尽量排除影响施工技术使用的全部因素,确保排水技术的施工环境,同时在方案设计过程中,增加水利工程现场考察的频率,

帮助工程人员发现基坑最优质的排水设计,提高方案与现场施工的实际结合度,一方面可以为排水技术的施工创建安全的环境,另一方面保障工程人员熟悉施工现场,如遇到突发事件,

及时采取对策,避免事件涉及范围扩大,影响排水施工的质量,进而降低施工现场的安全环境,所以,在基坑排水技术施工前,重点对其进行方案设计,体现方案设计的优势,提高排水技术的效果。

4集水明排法

(1)基坑内排水:简单的截水方法是在挖基槽时,利用挖出的土沿地槽四周,筑起0.5~0.8m高的土堤截住可能流人基槽的地面水;在平整场地时,可在四周挖排水沟,以拦截附近的地表水;在山坡地段时,可在坡脚处设环形截水沟或挡水堤,以拦截附近坡面的地表水;湿陷性黄土地区,现场应设置临时或永久性的防洪排水设施,以防基坑受水浸后,造成地基下陷。该类地区除防水排水措施外,对场内的施工用水,废水排放都应有管道来排泄,并有防止水渗漏等措施,这是专门课题。当基坑开挖深度不很大,基坑漏水量小时集水明排法是应用最广泛,也是最简单、最经济的做法。

(2)明沟及集水井排水:在基坑的两侧或四周设置排水明沟,在基坑四角或每隔30~40m距离设置集水井,集水并的多少以能将坑内水排尽为原则。基础的地下水通过排水明沟流人集入井中然后用水泵将井内的水排到基坑外。各井用泵排出量应大于土坑内渗水量的1.2~1.5倍,这样才能保持基底的适度干燥,集水井底应比沟底低0.5~1.0m,井壁用混凝土管支撑加固。排水明沟宜布置在拟建建筑物基础边0.4m以外,沟边缘离开边坡,坡脚应不小于0.3m,排水明沟的底面应比挖土面低0.3~0.4m。当基坑开挖的土层由多种土组成,中部夹有透水性能的砂类土,基坑侧壁出现分层渗水时,可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统,分层阻截和排除上部土层中的地下水,避免上层地下水冲刷基坑下部边坡造成塌方。水泵常常选用潜水泵、离心式消耗泵和泥浆泵几种。按排水量的大小选用不同功率的水泵。

5防水降水对周圍环境的影响

(1)回灌技术

降水对周围环境的影响,是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建筑物之间打设一排井点,在降水井点抽水的同时,通过回灌井点向土壤内灌入一定数量的水,形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建筑物地下的地下水流失、使地下水位基本保持不变,这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。回灌井点可采用一般真空井点降水的设备和技术,仅增加回灌水箱、闸阀和水表等少量设备,一般施工单位皆易掌握。采用回灌井点时,回灌井点与降水井点的距离不宜小于6m,回灌井点的间距应根据降水井点的间距和被保护建筑物的平面位置确定。回灌井点宜进入稳定降水曲面下1m,且位于渗透性较好的土层中。回灌井点滤管的长度应大于降水井点滤管的长度。防止回灌量过大导致水渗入基坑影响施工,又要防止回灌量过小,使地下水位下降失控影响回灌效果。所以应在回灌井点系统附近设置一定数量的水位观测井,同时对建筑物设置一定量的观测点;做好观测记录,以便及时调整回灌水量。

(2) 减慢降水速度

使降水速度减缓:在砂质粉土中降水影响范围可达80m以上,降水曲线较平缓,为此可将井点管加长,减慢降水速度,防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减慢抽水速度。还可在邻近被保护建筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至暂停抽水。为防止抽水过程中将细微土粒带出,可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周

围砂滤层的厚度和施工质量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。在基坑内部降水,掌握好滤管的埋设深度、如支护结构有可靠的隔水性能,一方面能疏干土壤,降低地下水位便于挖土施工,另一方面又不使降水影响到基坑外面,造成基坑外面产生沉降。

参考文献:

[1]宋孟琳.探究工民建施工中的基坑排水技术[J].江西建材.2015(21)

[2]于海龙.建筑项目施工中的基坑排水技术分析[J].门窗.2014(12)

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