基坑降水技术在建筑工程施工中的应用研究

2020-02-18 09:22洪耀
建材与装饰 2020年31期
关键词:井点降水水位

洪耀

(山西三建集团有限公司,山西 长治 046000)

0 引言

随着城市化建设进程的不断加快,建筑行业也已进入快速发展阶段。在整个建筑工程中基础工程的作用不可小觑,基础工程的工程费用在整个建筑工程中占1/3,基础工程的质量对整个建筑的安全有着显著的影响。从地理因素看来,基础工程的绝大部分在地下水中,这使得基坑降水的施工质量尤其重要。在建筑工程施工中,为保证基坑开挖施工中的干燥状态以及边坡结构稳定性,需采取有效的降水措施,排出基坑中多余水分,避免基础结构受到地下水因素影响而发生塌方、土体位移等问题,保证建筑施工安全性。因此,急需对建筑工程基坑降水施工技术进行深入研究。

1 建筑工程基坑降水技术的分类

1.1 明沟加集水井降水技术

在建筑工程明沟加集水井降水施工中,需在建筑工程四周设置排水沟,同时沿基坑,每间隔20~30m 设置集水井,使得地下水能够汇入集水井中,再利用水泵排出集水井中的积水。在实际施工中,在排水沟开挖方面,要求其深度低于挖土面0.5m,而集水井则应低于排水沟0.5~1m 之间,另外,在地下水上游还应设置排水沟。对于集水井井壁,可采用木板进行加固处理。

1.2 井点降水技术

在井点降水施工中,需在建筑基坑周围埋设渗水井点,使其能够在地面形成抽水管路系统,井群可直接抽吸地下水,降低基坑周围地下水位,保证基坑干燥度。井点降水施工技术的应用方式便捷,易于操作,并且适应性较强,应用范围广泛。在对基坑利用井点降水施工技术后,基坑土壤环境干燥,有利于开展后续施工作业,同时还可增强土层固结效果和结构强度。

1.3 喷射井点降水技术

在喷射井点降水施工中,需在井点管内部安装喷射器,将空气压缩机通过点管内管,即可将压缩空气输入喷射器中,在高压气流的影响下,可促进井点管中水的排出。

1.4 帷幕排水技术

如果建筑工程地基结构渗透性比较强,则可利用帷幕排水施工技术,能够有效避免地下水渗透至基坑中,同时还可对基坑侧壁起到良好的支护作用,避免在基坑施工中对周边建筑工程造成不良影响。

2 建筑工程基坑降水施工流程

2.1 井点管安装

确定建筑工程基坑开挖施工区域,在开挖顶线以外50cm 位置进行沟槽开挖,开挖深度为1m 左右。利用水冲洗技术铺设井点管,并利用高压水对土体进行冲刷,再埋设井点管。在利用冲水管对土体进行冲刷时,应注意不断摇动,扩大圆孔直径,为后续填充施工奠定基础。对于井点管,应尽量埋设在粉层黏土或者淤泥粘土上部分,根据施工现场实际情况,参考地质勘察报告,合理确定井点管埋设深度。在井点管外侧50cm 位置埋设总管,在管道铺设施工中开挖构槽,并对槽底进行填平处理,再将管埋设入沟槽中,在端头位置穿入螺栓,并拧紧。当井点管铺设施工完成后,即可与抽水设备以及总管进行连接,然后进行抽水试验,保证抽水效果。

2.2 管路安装

在井点管铺设施工后,采用吸水胶管将井点管与总管进行连接,并利用铁丝进行固定处理,最后与抽水设备进行连接,通电并实施抽水试验。在抽水试验过程中,需对出水效果进行仔细观察,判断是否出现漏水、漏气等问题,如果出现异常情况,则应及时安排检修,对管道质量、管路连接情况进行检查,在试验合格后即可开展基坑降水施工。

2.3 井点降水施工

在井点使用过程中,必须保证抽水过程连续性。在基坑降水施工后,每日均需观测水位以及水量,每日观测3 次。当观察到水位达到水位控制目标,并且达到稳定状态后,每日观测次数可减少至1 次。在基坑抽水施工中,必须对水位下降情况做好详细记录,严格控制基坑降水施工质量。

3 建筑工程基坑降水施工实例

3.1 工程概况

长治市东钰9 号商务楼工程,位于长治市太行东街北侧,原长治市灯泡厂旧址院内东部。结构形式为框架结构,建筑层数地下一层,地上十层,局部十一层,建筑高度为48.92m。总建筑面积43864.10m2,属于大型工程。地下一层为车库及设备用房,地上一层为酒店门厅、宾馆大厅及超市,二层为咖啡厅、茶室及超市,三层为餐馆,四至十层为客房及办公,十一层为会议室。

现场勘测地下水位为:初见水位埋深4.0~9.5m,稳定水位埋深3.7~9.1m,稳定水位高程为926.22~926.76m。在该建筑工程基础施工中,通过对施工区域地质环境、水文环境进行现场勘察测得场地地下水位为地表下3.7~9.1m(926.22~926.76m)。

3.2 设计管井井点

在井点布置过程中,要求综合考虑施工区域水文地质条件、年度降水量、周边建筑工程实际情况,并坚持因地制宜的原则选择适宜的成桩方式以及钻孔方式。如果钻孔桩口径比较大,则需重点考虑施工现场已有单井直径、井口深度以及井口构造等,同时还需严格控制机具抽水速度与降水速度之间的关系。

在井点降水施工中,要求在两侧或者周边基坑上埋设管井或者滤水管,确保符合深度范围。另外,根据上述管道进行抽水处理,进而有效降低水位。在井点降水施工中,选择优质滤料,保证降水施工质量。部分砂井抽水量较少,渗透性较差,施工难度较大。对此,要求加强砂井质量控制,避免出现质量隐患。

在整个管井施工中,对于单井直径,应控制在700mm 以内,对于成井深度,需控制在4m 以内,然后选择适宜的钢筋笼过滤罐、钢管或者水泥管,据此进行基坑降水优化设计。通过对施工场区面积进行计算,即可保证单井排量准确度,另外,还需对单井直径、单井深度及其影响范围进行计算分析。

3.3 降水施工的关键点

为了保证井点降水施工的顺利进行,在施工前,需对施工现场进行测量放线,开挖沟槽。在灌注施工中,可选择粘土或者粗砂滤料作为灌注施工材料,据此做好封口处理。如果需对水位进行抽查,则需采用真空射流泵。在抽水施工前,首先需进行抽水试验,要求保证抽水过程持续性,确保试抽水全过程符合施工标准和要求,在抽水试验过程中,密切观察地下降水漏斗的形成位置。

在抽水施工过程中,需对实时水位进行观测记录,每日最少抽水次数为3 次,当水位达到平衡状态后,即可减少观测次数,一般每日1 次即可。在对实时性水位进行观察后,即可做好准确记录。除此以外,在井点降水观测过程中,需对水位深度、水量进行探查,明确水位深度、查明时间与水量之间的关系。通过判断不同时间段的水位降低情况,即可推出特定水位,缩短所需时间。如果遇到特殊施工情况,则要求对施工现场进行全面细致的检查,根据降水深度对抽水过程进行适当调整。

由于施工现场地下水丰富,则对于降水深度,应控制在5m以内。在基坑开挖施工过程中,要求综合考虑基底标高、地面标高,据此确定基坑开挖尺寸以及开挖坡度。在1m 左右的基坑边缘部位,可结合施工现场情况合理设置吸水管,并且尽量将其埋设在透水层特定位置,并且要求不能超过6m 管道总长度。在井点管安装中,如果将其暴露在地表上方,则要求将暴露高度控制在0.3m 以内。如果超过最大限度,则需适当降低顶面标高。

3.4 井点降水施工质量控制要点

3.4.1 现有的常见问题

通过对井点降水施工现场进行分析,部分施工单位对于基坑降水施工效率控制不当,重点加强施工工期控制以及项目建设经济效益。施工单位容易忽略核心性基坑降水,不重视井点降水施工中所的各项处理措施。由于没有对基坑降水施工流程进行优化设计,很难保证基坑降水施工质量,甚至于施工意图产生较大差异。

除此以外,在井点降水施工中,没有对施工人员进行技术交底,缺乏专业施工技术,容易忽略基坑降水施工时效性。仅对施工现场进行简单勘察,对于关键井点随意布置,没有观察地下水在不同时间段的遇到弄趋势以及地下水埋藏条件。另外,在井点降水施工中,没有进行各项施工运算,施工流程不合理。

3.4.2 应注意的技术要点

在建筑工程基坑井点降水施工中,某些井孔无法达到施工质量控制标准。对此,施工单位可采用套管法进行专业成孔施工,要求严格控制截面与井孔之间的相对位置。另外,施工单位还可采用定中环措施进行纠正安装,避免井管偏斜。为了保证井点降水施工能够顺利进行,还应加强滤料与滤网质量控制,选择特定型号的滤网与滤料,在滤网安装施工中,如果通过检查发现偏差,则应及时组织施工人员进行调整。

4 结语

综上所述,本文主要结合实例,对建筑工程施工中的基坑降水施工技术要点进行详细探究。在建筑工程施工中,基坑降水施工效果会对整个建筑工程施工质量和安全性产生较大影响,对此,在建筑工程施工前,应对施工现场进行全面细致的勘察,掌握地质结构特征、水文地质条件等,然后选择适宜的基坑降水技术,制定完善的基坑降水施工方案,加强施工材料、施工工艺控制,以达到良好的降水要求。

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