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探讨污水处理厂深基坑降水技术

2020-09-21邱国军

建筑与装饰 2020年24期
关键词:污水处理厂深基坑

摘 要 随着我国对于生态环境的重视,污水处理厂如雨后春笋般在各大城市周围拔地而起。由于污水处理厂常常设置在水源附近,其建设区域的地质条件和水文条件一般比较复杂,所以在进行污水处理厂深基坑施工前,通过降水技术对地下水进行预处理是保障后期建筑工程顺利进行的前提条件。本文通过对深基坑降水施工在污水处理厂项目中作用的研究,得出了降水作业降低深基坑周边土体含水量、有效降低地下水位以及有效预防地面沉降的结论,接着梳理了污水处理厂深基坑降水技术:明排降水、堵截法以及井点降水。最后,对污水处理厂深基坑降水技术要点进行了分析,就污水处理厂深基坑降水施工前期准备工作以及污水处理厂深基坑降水施工质量控制措施进行了探讨。希望能为相关行业从业者抛砖引玉。

关键词 污水处理厂;深基坑;降水技术

污水处理厂的深基坑相对于其他建筑的深基坑,地下结构较为复杂,针对基础的施工难度会相对大一点,进行深基坑施工是保障施工安全和稳定的重要方法。针对污水处理厂的深基坑施工,鉴于土质和地下水对深基坑施工的影响,往往会出现一定的问题,因此使用深基坑降水技术能够有效保证污水处理厂的施工进度和施工安全。污水处理厂深基坑降水技术工艺流程如下图所示:

1深基坑降水施工在污水处理厂项目中的作用

1.1 大大降低深基坑周边土体含水量

深基坑的开挖需要具备一定的条件,土体含水量便是其中一条硬性指标。为有效降低深基坑开挖周边受影响土体的含水量,需要对基坑进行降水作业,降水技术是一种能够有效降低承压水、孔隙水的技术,在含水量降低后,土质变得易于开挖,运输,对后期安全施工、降低经济成本有一定的效果。

1.2 有效降低地下水位

污水处理厂的选址一般靠近水源,地下水位较高,地下水压力较大,对于建筑工程基坑底部以及侧壁的压力较大,如不进行降水处理容易产生边坡的塌方和涌水事故。通过降水技术则可以有效降低地下水位,防止过高的水位对基坑安全造成威胁,在基坑的施工过程中,边坡和底部的稳定性大大增强,是污水处理厂安全施工的保障。

1.3 有效预防地面沉降

由于污水处理厂施工场地的地质条件一般比较复杂,地下结构的不稳定性也较大。因此,对污水处理厂深基坑进行降水技术的应用可以巩固基坑土体强度,预防周边施工区域内的地面发生沉降,造成工程安全事故,同时,土体过高的含水量也会导致基坑的侧墙发生位移,对施工人员、设备造成安全隐患。因此,必须对污水处理厂深基坑进行降水处理[1]。

2污水处理厂深基坑降水技术选择

对于污水处理厂的深基坑工程来说,常见的降水技术可分为明排降水、堵截法、井点降水。下文将对这三种降水技术进行详细介绍。

(1)明排降水。明排降水一般適用于10m以内、地下水位较深、水文条件好、地质条件佳且基础施工周期较短的深基坑,其具体表现形式是在污水处理厂深基坑的底部设置集水井或排水沟,通过水泵进行排水作业。由于明排降水量较大,会对周围施工区域的土体产生不利影响,容易受到地下水压力的影响,特别是基坑侧壁,很容易发生边坡失稳塌方的事故。

特殊地,对于沿基坑周围设置的碎石排水盲沟,需要选择粒径相等的碎石进行密实充填,并遵循开挖的同时进行回填作业的原则,与排水沟和排水井进行联通。同时排水沟对降水井应进行找坡作业,引导基坑积水向降水井集中,并引流至沉淀池,实现坑内排水。对于坑外排水则通过在基坑四周布置截水沟和挡水台,在深基坑周边1.5m范围内进行混凝土硬化处理,厚度约为5cm,同时对边坡进行喷射混凝土处理。预防周边积水因重力汇流至基坑处,影响降水作业。截水沟的设置应注意与排水井进行联通,最终引流至市政管网排出。

(2)堵截法。如污水处理厂选址靠近对沉降要求较高的建筑物、构筑物,如大型建筑物、桥梁等,此时无法使用会导致土层内部不平衡的降水技术,而应选择堵截法分割地下水与基坑,常用的堵截降水方法如止水帷幕桩、防渗三轴搅拌桩、地下连续墙、钢板桩等。实际上,所谓堵截降水是通过硬质材料将地下水与基坑隔离,防止地下水对基坑的影响,没有从根本上“降”水,而是“隔”水,对地下水位和水压力无任何改善。

(3)井点降水。井点降水适用于地下水位较浅的基坑,具体做法是在污水处理厂的基坑四周设置滤水井,通过滤水井的提前过滤将周边土层的含水量降低至安全值,这是一种人工主动降水方法。井点降水的优势在于保证了施工区域内的水循环,这种动态稳定模式保证了整个基坑的稳定,从原理上杜绝了地下水压力对局部基坑底层的冲击,预防了鼓包、涌水病害的发生。井点降水是深基坑降水技术中较为先进、成熟的一种,具体可分为轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、管井井点降水和深井井点降水等[2]。

3污水处理厂深基坑降水技术要点

为确保污水处理厂深基坑降水作业的顺利进行,需要在施工前做准备工作,深谙深基坑降水技术要点,熟悉施工现场,这样才能保证降水施工的有效性,实现基坑内部的无水环境。

3.1 污水处理厂深基坑降水施工前期准备工作

首先,在污水处理厂深基坑工程实施前,必须进行专项施工方案的编制,其中一定包括了结合施工场地当地地质、水文条件选择的相应降水技术实施方法,并对具体降水方法进行指标规定,比如,地下水位较高的采用堵截法施工需要使用那种桩进行堵截,明排、井点降水需要将地下水位降低到什么标高、井点的布设位置、对接的市政管网接口等等细节,都需要在施工方案中进行详细标注,只有施工专项方案编制完成了,才能进行下一步施工。而专项施工方案也保证了后续施工的顺利、安全进行。

3.2 污水处理厂深基坑降水施工质量控制措施

在污水处理厂深基坑降水的施工过程中,应随时做好施工质量控制工作。特别是对地下水位的实时监测,保证其水位按预案稳定下降。在检测到地下水位发生急剧变化时,应立即通知施工人员停止降水作业,在弄清原因前不可盲目继续开工,待研究清楚原因并做出改进措施后再酌情进行降水作业,如始终无法改善,则应考虑采用其他方法保障基坑无水环境。由于井点降水在污水处理厂深基坑降水技术中的应用率较高,笔者以井点降水技术在降水作业时出现的情况为例进行说明。降水井的埋设需要按专项施工方案中规定的设计地下水位进行埋设,通过对地下水位的实时监测了解降水井的工作状态,如降水时地下水位匀速下降,说明降水井的工作顺利,只需等待地下水位到达设计地下水标高即可完成降水作业。如果地下水位始终未下降,或者各个排水井所处位置的地下水位标高差异过大,可以考虑降水井的工作是否异常,如出现井口堵塞、塌陷等事故,对于差异较大的降水井,考虑进行增压处理,帮助其快速恢复工作状态,同时保证降水井系统的水位相同[3]。

4结束语

综上所述,对于污水处理厂深基坑进行降水作业时保障上部建筑结构顺利、安全施工的必要条件,只有基坑的无水环境得到保障,才能保证后期开挖工程的安全性以及土层稳定性。相关专业的施工人员在进行降水作业时,应按照专项施工方案的规定,在了解项目当地的水位、地质条件后选择相应的降水、隔水技术,并在施工过程中注意前期准备工作以及施工质量把控工作,为污水处理厂深基坑降水作业的顺利实施提供保障,也为后期上部污水处理厂建筑施工的顺利进行奠定基础。

参考文献

[1] 贾秀华,陆启楼,张永.深基坑施工中降水及坑道围护技术浅析[J].江苏水利,2013(1):26-27.

[2] 梁万宇.深基坑降水技术在地下结构改造工程中的应用[J].科技创新导报,2019(23):41-44.

[3] 李先飞.临江富砂夹泥土层深基坑降水技术要点探究[J].建筑工程技术与设计,2018(36):212.

作者简介

邱国军(1986-),男;学历:本科,职称:工程师,现就职单位:益阳市兰溪镇人民政府,研究方向:村民建房,危房改造,项目建设等。

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