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基坑降水施工及若干问题探讨

2019-10-21高娟

科学与财富 2019年32期
关键词:深基坑

摘 要:本文介绍了基坑降水的缺陷、防护措施、不足及未来发展方向,供施工人员参考。

关键词:基坑降水;深基坑;降水技术

基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内,为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。基坑降水方法主要有:明沟加集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、深井井点降水等等。

一、基坑降水须考虑的因素

(一)场地条件及该建筑物设计施工资料

场地条件制约着降水方案的制定,它主要包括场地四周已有建筑物的高度、分布、结构和离拟建工程的距离;地基四周的地下设施(包括给排水管道、光纤电缆、供气管道等);向外抽水排水通道以及供电情况等。这些条件决定了所采用降水方法和具体的设计施工方案,也决定了具体保证周边建筑物和地下设施安全的实施措施。

(二)地質情况

了解地基土分层地质柱状图及地质剖面图,各层岩土的物理力学性质,地下水类型及埋藏情况,水文地址情况,水质分析结果,特别是土层的渗透性。

(三)场地地下水情况

要根据地质和水文资料,搞清楚场区各处透水层和不透水层向下沿深度的分布厚度和变化情况;掌握场区各处承压静止水位埋深,混合静止水位埋深和他们的年变化幅度及水位标高;查明场地地下水补给源的方位、距离和透水层的联系情况;搞清楚地下水层是否与江、河、湖、海等无限水源连通;不论潜水或承压水若与无限水源连通,都会造成降水困难甚至于降水无效。

二、基坑降水的缺陷

基坑降水的缺点有点类似于管井降水的缺点,即可能会引起周围建筑物或者山坡的不均匀沉降。水位呈漏斗状态不断下渗,水位降低会使周围土地的承载力降低,从而会对土地上方建筑物的托浮力下降,然后软土基层受建筑物的挤压从而发生沉降。另一点由于基坑降水是将水从土地中排出,这样很容易导致地面沉降量和地下水位沉降量不对应,从而造成周围建筑物不均匀沉降。当沉降达到一个极点的时候,对周围建筑物将产生不可逆的影响,建筑物会由于下方土地的松软而产生裂缝或者是塌方。因此基坑沉降过程中一定要保证周围建筑物的安全,控制在安全又合理的范围之内。

三、防护措施

对于基坑降水对建筑物产生的不均匀沉降的问题有以下几 个措施可以解决。第一种方法就是要制定一个可行性方案,谨慎的对待每一个步骤。因为水位下降的趋势要对应不同的降水方法、降水要求,因此制定的方案必然也不相同。对此我们可以针对一种情况制定多种方案,然后经过分析比较筛选出最佳的。 第二种方法就是在降水井点和建筑物之间设置回灌沟或者回灌井,这样就可以减少建筑物周围土地的沉降,减小降水速度,降低了对建筑物不均匀沉降的危险系数。第三种方法是提高降水工程的施工质量,这种方法就需要不断地去改进去提高,这是一 个拥有无限可能的办法。目前提高降水施工质量主要的措施有严格控制出水量,防止沙土流失。实时观测基坑降水的地下水位 的动态,布设观测井或者沉降位移等物理措施。

四、基坑降水的展望

基坑降水技术在世界上发展至今,已经过了百年的历 练,不少研究者和专业相关人士都对于基坑的降水理论与 实践数据进行了分析和总结,但百年历史并不足以将这一 复杂的工程技术发展到完美,安全性事故仍有,超额预算, 工期延后现象仍有,将这些经验教训进行归纳总结,可以 发现基坑降水技术尚有着长远的发展空间。目前基坑降水 仍存在以下问题:

(一)基坑降水设计所直接依赖的水文地质参数的获取不准确。参数的获取需要进行一系列的水文试验,对于 复杂地区则需要结合数值模拟反复拟合得到,而不应仅通 过简单的地质勘察得到。

(二)设计计算中使用的参数选取往往是通过类似工程经验选取,是不精确的,如影响半径 R、压力传导系数 a 等。

(三)降水井的布设和运营方案一般是通过与类似基坑比较,具体形式则是较为盲目随设计者主观意愿的。 为避免与实际降水效果相差较远,降水井的布设与运营方案应通过数值计算、模型试验等方法确认后设计的。 由于作为降水实施的直接阶段,井点的布置、开启方案等的确定与降水效果、工程经费等直接相关。因此,降水方案的优化设计一直以来是没有得到设计人员足够重视的方面。

(四)市地下空间发展迅速,随着基坑工程规模的加深加大,降水对环境的影响也逐渐增大,同时由于良好条件 下的施工场地逐渐饱和,基坑处于复杂地层条件的情况越来越多考虑复杂条件下的降水处理,相比于经济性或 工期长短,基坑自身的结构稳定性与对周边临近建筑物的 作用更将成为降水设计的主要关注点。

综上所述,基坑降水是一项复杂又庞大的工程。在进行基坑 降水之前要做好充足的准备,将各种需要勘测、计算、考察的资 料都要准备到位,并且进行细致的研究,最后选出一套最佳的方 案。在制定方案的同时也要拟定好对突发事件的解决措施,避免 施工现场出现工程不可逆的情况导致工程搁浅。所以在进行基 坑降水工程的作业之前一定要具备充分的知识,有一定的经验 才能控制好整个施工现场。

参考文献:

[1] 李享.深基坑工程降水技术及现阶段发展 [J].价值工程 ,2018,37(34):170-172.

[2] 曾超峰.郑刚 ,薛秀丽 .大面积基坑开挖前预降水对支护墙变形的影响研究[J]. 岩土工程学报 .2017,39(06):1012-1021.

作者简介:

姓名:高娟,性别:女出生年月1982.1,民族:汉族,籍贯:山东淄博,职位:教师,学位:研究生,研究方向:建筑结构,工作单位:淄博职业学院

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