建筑工程施工中基坑降水技术的应用分析

(整期优先)网络出版时间:2023-08-15
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建筑工程施工中基坑降水技术的应用分析

李岩岭

天津应天建筑装饰工程有限公司

摘要:建筑工程项目施工阶段,基坑施工质量直接影响建筑工程项目的整体稳定性和质量,因此参与工程项目施工建设的相关单位要格外重视建筑基坑降水施工。基于此,文章结合具体的工程项目案例分析对建筑工程施工中基坑降水技术的应用情况加以阐述,期望对提升建筑工程项目整体质量具有一定的参考和借鉴意义。

关键词:建筑工程;基础工程;基坑降水

在建筑工程项目施工阶段,基坑工程属于重点施工内容。施工单位在挖设基坑的过程中,不仅要保障基坑内部的清洁性和干燥性,同时也要应用科学的基坑降排水技术,保障基坑工程施工质量。

1  建筑深基坑降水施工的重要性分析

深基坑作为高层建筑施工中的核心施工内容,在实际的基坑施工过程中应用科学降排水施工工艺,不仅可以起到降低地下水水位的作用,同时也可以减少基坑开挖阶段的岩土层的含水率,可有效提升基坑内部土壤的密度,以此来有效提升深基坑的稳固性。除此之外,通过深基坑降水施工作业,可更好地营造深基坑施工环境,可为大型机械设备参与施工创造条件,进一步减少农民工的作业强度,提升深基坑施工质量,节约基坑工程施工时间。在降低工程造价的同时显著提升施工单位的经济效益。

2  基坑降水施工方法分析

2.1  集水明排方法

针对深基坑进行降排水作业的过程中,可优先采用集水明排作业方法,该作业方法主要利用重力作用进行排水。施工人员需要在基坑底部区域挖设对应的排水渠,并根据基坑的实际情况设置间距相同的集水井,这样可以让基坑施工过程中渗出的地下水通过集水井排出。该降排水作业方法是深基坑降排水作业中常用的一类方法,具有成本造价低廉、施工工艺简单的优势,比较适合应用于一些工程体量较小的基坑工程项目。但是该降排水施工工艺也存在一些缺陷,如在施工过程中容易出现流沙问题等等。

2.2 井点降水

井点降水也属于非常普遍的基坑降排水施工方法,该方法适合应用于地下水水位较高的基坑。具体的施工步骤如下:在挖设基坑之前,施工人员要在基坑周边区域埋设比例合适的滤水管,借助动力抽水设备进行降水,确保基坑内部水位降低到基坑底部,最大限度保障基坑内部土壤的干燥性。施工单位要充分了解基坑所在区域的水文条件以及地质条件,选择最合适的基坑降排水作业方法,在提升深基坑稳定性的同时有效改善基坑底部渗水现象,减少基坑流沙率。

3  工程案例概况

文章以我国某地区公共建筑地下室工程为案例展开分析,该地下室有两层,其中地下1 层为商业经营区,地下2层为地下停车场。地下一层的占地面积为9 914 m2,地下二层的占地面积为 11 000 m2。地下二层除了停车位之外,还包括消防通道区域。施工单位通过对该工程项目的整体勘察,得出了以下结论:该地下室工程项目的地下水类型主要由松散层孔隙水以及风化基岩裂隙水构成。不同地层包含的物质也存在较大的差异,基坑的基层主要材质为泥质粉砂岩,第二层为中粗砂,第三层为粉砂。经过分析地层结构后,得出该基坑基层含水率相对较小,可在基层上进行覆土施工,以此来保障深基坑的透水性能。大气降水以及地下水宜为地下水的关键补给之一,如果想要迅速降低地下水水位,除了采取机械抽水作业方式之外,还要充分利用气候因素。鉴于此,施工单位应充分结合现场的具体情况开展降排水作业。针对深基坑进行降水施工作业的过程中可应用深井井点技术,该技术非常适合应用于地下水水位较高的环境中。需要注意,在降排水作业过程中应该将抽水泵设备放置在基坑以外,减少抽水泵对工程项目作业产生的影响。

4 基坑降水技术在建筑工程项目中的具体应用

4.1 深井布设方案设计

参与深基坑建设的施工单位通过对基坑工程各项参数的有效计算,由于此工程案例需要建设7部电梯井,所以要求至少设置48个井点,这样才能够确保基坑内部的地下水被充分排出。除此之外,还需要在基坑的周围挖设排水渠以及截水沟,减少基坑渗水。

4.2  深井降水施工工艺分析

4.2.1  施工工艺

首先,施工人员要做好定位工作,根据基坑降排水作业图纸和具体的施工方案确定成孔的位置,并应用专业的测量设备对孔位进行测量和定位,待钻机设备准备好后采用正循环钻井工艺进行钻进,根据本工程施工需求,要求将成孔直径为600 mm,同时要严格控制井位间距,要求误差低于10 cm。其次,要充分做好清孔以及下管工作。在钻孔工作结束后,施工人员需要对成孔效果进行检查,确保其符合基坑工程施工要求后立即实施清孔施工作业。在清孔作业完成后进行提升。在提升之前技术人员还需要对泥浆的密度加以测量和控制,并对其中的杂质加以清理,经过反复地提升后完成清孔作业。再次,在填砾的过程中,应提前下放钻杆,如果降水井的直径为600 mm,要求对应管径为273 mm。当钻杆下降至距离孔底0.45 mm的位置后,施工作业人员可借助钻杆设备去除孔内的泥浆。需要注意,该过程中要时刻对泥浆密度加以调节,避免孔洞内的泥浆经过滤水管孔壁的时候出现反降现象。一般情况下,可将泥浆的密度控制在1.1~1.3,最大限度减少此类现象的发生概率。最后,在洗井作业的过程中,施工技术人员要在填砂后用自来水进行洗井,以此来过滤沉渣。

4.4  技术措施以及降水效果检查

4.4.1  基坑周围沉降的应对措施

在深基坑降排水作业的过程中,基坑周围非常容易出现沉降,基坑周围沉降对后期工程项目施工会产生严重的影响。现阶段很多施工单位采用回灌的方式来应对基坑周围沉降。施工作业人员会优先针对建筑物以及降水井区域进行抽水,在回灌井点对土层进行注水,当形成隔水帷幕后可有效减少地下水的流失,如果地下水水位处于平衡态势则不容易产生沉降。在具体的施工过程中,可用砂井充当回灌井,并顺着砂井的方向挖掘一条排水沟,保障排出的地下水可迅速回灌至地下,减少地下沉降。

4.4.2  严格控制降水速率

很多建筑工程项目施工的过程中,如果其基层的地质结构在短时间内产生严重的水土流失,不仅会降低建筑物的整体稳定性,同时也容易导致建筑物裂缝。鉴于此,施工方开展深基坑降排水作业的过程中,可以利用临界点来控制基坑降水速率,保障基坑降排水量处于一个可控的范围以内。如果建筑物所在区域的土质条件为黏土,此类土体整体透水性较差,因此在开展填充作业的过程中,施工人员可应用套管打孔作业的方式确保基层底部的地下水可有效流通。

4.4.3  降水效果检查

针对深基坑进行降排水的核心目的在于保障基坑整体的干燥性以及基坑的承载能力。在挖设基坑的过程中,要求施工方要及时对基坑的边坡支护情况进行检查,严格控制基坑位移和形变量。一般情况下要求将基坑的形变量控制在2mm每天左右,同时也要将基坑的位移控制在40mm以内,只有这样才能为后续的工程项目施工创造一个安全的施工环境,进一步提升基坑的稳定性。

5  基坑降排水作业过程中的注意事项分析

第一,要保证基坑工程的质量和工期,必须加强对整个施工过程的全面监控,避免因施工地影响而引起周边建筑物、管线等的沉降问题。在基坑降水工程中,应在井点管与建筑物、路面、管线之间合理设置回注井,并进行连续回注,以达到对地下水的有效补充,减少因井点所造成的不利影响。第二,在基坑降水工程中,若发现土层厚度较大,应加强监测。由于黏土层厚度大,对降雨的质量有很大的影响,同时由于黏土的透水性很差,所以上部土体的渗水量很缓慢,很难渗入。在解决上述问题时,可以采用钻孔的方法,即把钻孔的位置设在井点的轴线以外,然后在钻孔中埋设钻孔,在钻孔中填充粗砂,形成砂桩,以便上层和底层的水流能够通过。第三,在进行抽水作业前,必须仔细检查井点管的状态,确保不会出现堵塞现象。淤积问题可以从管道中的潮湿性和流速来判断,如果淤塞处超过10%,必须马上用高压水枪进行清洗。

6  结束语

基坑降水技术是保证工程质量和稳定性的关键,在处理积水时,为了防止土体移动,采取基坑排水技术,必须在施工中充分了解当地的地质构造和条件,选择合适的方案,收集好对应的工程建设资料,进行土壤成分和基坑涌水量的计算和分析,只有这样,才能合理安排布井点位,保证施工安全。

参考文献:

[1]汪洋, 周丽芬. 建筑施工中基坑降水技术的应用 [J]. 决策与信息 ,2015(15):198.

[2]马林,张忠浩,郭鹏飞.建筑工程深基坑降水技术与应用分析[J].中国住宅设施, 2021 (09) : 100-101.