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水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用

2020-08-16蓝立慧孙伟议

装饰装修天地 2020年15期
关键词:深基坑施工市政工程应用

蓝立慧 孙伟议

摘    要:在社会经济迅猛发展的过程中,我国的城市基础设施建设也不断开展,使得高水位,超厚强透水地层中的深基坑的数量也不断增加,需要投入较为完善和先进的施工技术,才能保证整体的施工质量。而水下开挖法是当前市政工程深基坑施工中常用的方法之一,具有很好的适用性,提高了深基坑施工的质量。

关键词:水下井挖法;市政工程;深基坑施工;应用

1  引言

目前,尽管水下开挖法在市政工程中的应用尚未普及,但随着深基坑工程数量不断提升,关于水下开挖法在市政建设中的应用必将成为新的发展趋势,通过研究水下开挖法在深基坑施工中的应用情况,能够积累理论与实践经验,对提升市政工程建设质量具有重要意义。

2  水下开挖法在市政工程中的可行性和适应性

(1)多项市政工程都是临近地表水系的。地表水系和地下水之间有着非常密切的水力联系,同时,这两个部分之间有着相应的水位互补关系,而且是非常突出的。

(2)在基坑范围之内,地层分布着比较厚的透水地层,并且地层的渗透系数是比较大的。与隔水层相比,基坑地下是比较深的,在此情况下,如果对竖直隔断手段进行相应的应用,是无法实现预期的目标的。

(3)基坑开挖的深度多达到了一定深度,没有低于40m的,那么这也有着相应的类型,属于超深基坑工程。部分市政深基坑工程所属的地层有着非常鲜明的特征,主要包括高水位、超厚强透水,在此情况下,对水下开挖法进行充分的应用,之前,在对传统的市政基坑设计方法进行应用的过程中,其主要是以抵抗为主的,但是,在对此种方法的应用过程中,是将自平衡作为主要的手段的,可以通过对其的应用来抵抗高风险,在此基础上,对市政传统基坑开挖方法中存在的问题进行有效的解决和处理,在一定程度上降低风险,改善投资过大的状况。可以说,水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用有着一定的可行性。不过,在市政工程深基坑施工中,对开挖法进行相应的应用是有着一定的范围的,不能超出所规定的范围。通过对相应的工程进行分析和研究,从中发现,其适用范围主要包括三个方面:①在江河湖海边上的市政工程深基坑施工对水下开挖法进行了充分的应用;②基坑开挖的深度在一定的范围之内,基本上都是不小于30m的,并且对于基坑的面积也有着相应的规定和要求,其主要在1000m2之内;③基坑下部范围和基坑底部有着强透水地层,同时,地层和地表水系之间有着非常重要的水力联系。

3  市政工程深基坑施工中排水控制

3.1  井点的设计与布置

在深基坑施工中,井点位置的选择和布置至关重要。设计人员必须对基坑的平面形状,大小,土质,地下水位和流向的高低进行充分的考察,计量和分析,结合实际施工标准来确定井点的具体位置。通常情况下,要在围墙外边缘两米的范围之内进行设置,而且降水的深度也比基坑深度高1m。

同时,在井点的施工埋设中,可以使用水冲法来完成。而其中要经过冲孔和埋管两个方面的内容。在冲孔过程中,需要先将冲管以垂直的方式插在井点的位置上,并且使用高压水泵对其进行各个方位的摆动,在冲管的同时,将其下沉。在这个过程中,要将冲孔的直径保持3cm以上,而冲孔的深度要深于滤管底部约5cm,避免在冲管拨出的过程中,其中的土颗粒进入孔底而触及滤管底部。在冲孔工作完成以后,将冲管立即拔出,并将井点管插入其中,将灌沙滤层快速的填入井点管和孔赔之间,避免孔赔坍塌的情况发生。在填砂以后,要将井点管的上部进行封口,防止井口存在漏气的情况。另外,井点管在埋设完成后,需要进行抽水试验,并对其进行检查,看看管道是否存在漏水,漏气和淤塞的情况,同时要对水流的流量和浑浊度进行检查。最后,在井点的设计和布置过程中,要注意一下几点内容:第一,在降水过程中,要配备双电源,并要进行连续不断的抽水。第二,在井点投入使用之前,需要对井点进行试验抽水,并检查管道是否存在漏水漏气等情况。第三,井点使用过程中,一般情况下,水流是先大后小,先混后浊,如果存在不正常情况,必须对其进行检查,并及时的加以纠正和解决。第四,需要对井点管的淤塞情况进行检查,防止因为淤塞而影响出水。同时,对手扶管进行定期和不定期的检查,了解管道是否振动,能否听见管内的水流声。如果出现淤塞,需要使用高压水枪对井点管进行反冲,或者对其进行重新埋设。第五,在井点管被拔出以后,必须使用砂土将孔洞填满,并在离地面以下一米的地方使用黏土将其填实。最后,水泵的选择。通常情况下,选择的水泵排水量一般为基坑涌水量的两倍左右,如果基坑的流水量比20m3/h小时,可以选择隔膜式泵或者潜水电泵。如果涌水量在20~60m3/h时,可以选择隔膜式水泵和离心式水泵。

3.2  井点的施工工艺

在施工过程中,必须结合施工现场的实际情况,在施工条件具备的情况下,详细分析地下水位的深度,泥土的渗透系数和土质分布的具体情况来对降水方案进行确定。同时,根据基底标高的实际数值来确定降水深度。另外,要对井点布置为何和频率,井点管和设备进行分析,以此来确定降水施工工艺。通常情况的施工顺序,先放线进行定位,然后铺设总管,冲孔,安装井点管不能够使用砂砾和粘土过滤和填充密封。最后,对集装箱和排水管进行安装,使用真空泵和离心泵进行排水,最后对井中和地下水位进行及时观测和检查,及时掌握其情况。

4  深基坑水下施工工艺

4.1  水下开挖

多项市政工程深基坑施工中對水下开挖法进行了充分的应用,对其进行全面的分析和研究,从中发现,在水下开挖的过程中,对高压旋喷施工机具加载三翼钻头进行了充分的应用,同时,对多种机械进行了全面的布置。第一步要做的是,在喷嘴上方将一个三翼钻头进行了相应的安装,进行切割搅拌操作,在此过程中,对旋喷机的高压水和三翼钻头等进行了充分的应用,通过这样的操作使得土体成为泥浆,并且保证期均匀度。第二步是,将低压旋喷喷头进行下降操作,使其达到地表之下的30cm,然后再开动高压水泵和空压机,在旋转的过程中下降。最后一步,在旋喷设备的一边进行潜水渣浆的安装,等到原状土成为了泥浆之后,再利用旋喷设备上副卷扬机将渣浆泵放入到泥浆中,完成排浆操作。

4.2  混凝土浇筑

在水下浇筑混凝土的过程中,需要对满堂红的方法进行充分的应用。同时,所选择和应用的无缝钢管需要达到相应的标准,对其直径和壁厚都是有着相应的要求的,分别是25cm和10mm,并且将其作为导管,对导管进行布置的过程中,所规定的间距是不大于5m。3抗浮底板设计在市政工程深基坑施工的后期,对坑内实行了降水操作之后,封底混凝土地面的水压是比较高的,在封底混凝土板和地下连续墙界面之间的接缝处有着非常严重的问题,漏水情况经常出现,在此条件下,需要在封底混凝土和周围的墙体之间进行抗剪槽的设置,从而在一定程度上满足封底混凝土板抗浮要求。水下开挖竣工之后,需要对刷壁器和高压水枪等进行充分的应用,由此来对凹槽中没有清理干净的泥浆等进行进一步的清理,同时,潜水员在此过程中发挥着重要的作用,对清理的状况进行有效的检查,为水下封底混凝土和地下连续墙之间的承接提供重要的保障。

在深基坑项目建设过程中做好实地考察,结合企业技术条件和施工现场情况,对方案进行反复的论证和调研,订制出适合施工环境的技术方案,保障市政工程深基坑施工可控性与可行性。

参考文献:

[1] 李理振.超大面积港池基坑的陆上和水下开挖施工技术[J].建筑施工,2018(10):848.

[2] 李建.基于大面积水下基坑开挖的特点分析与对策[J].黑龙江水利科技,2018(3):207.

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