論文導(dǎo)讀:因此在基坑工程中中通常須降低地下水水位,以保證工程施工的順利進(jìn)行;咏邓淖饔,主要有截住基坑坡面及基底的滲水。針對工程地質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)等問題,工程降水的方案設(shè)計(jì)及方案實(shí)施中,主要技術(shù)概括為:輕型井點(diǎn)和管井降水相結(jié)合,有效地解決滯留水滲出問題。
1.建筑工程基坑降水理論綜述
1.1 建筑工程基坑降水
高層建筑和地下工程的構(gòu)筑物中,幾乎每年都有因流砂、管涌、坑底失穩(wěn)、坑壁坍塌等引起的工程事故,造成周圍地下管線和建筑物不同程度的損壞。因此在基坑工程中中通常須降低地下水水位,以保證工程施工的順利進(jìn)行。
在基坑開挖施工中,為了避免上述的地下水對基坑產(chǎn)生的不良影響、防止坑壁土體坍塌、確保干作業(yè)下的施工環(huán)境、保證施工的安全和工程質(zhì)量,必需降低地下水水位。基坑降水的作用,主要有截住基坑坡面及基底的滲水;增加邊坡的穩(wěn)定性,并防止基坑邊坡或基底的土粒流失;減少板樁和支撐的壓力,減少隧道內(nèi)的空氣壓力;改善基坑和填土的特性;防止基底的隆起與破壞。
1.2 基坑降水的方法
降水方法是指采用各類井點(diǎn)降低地下水位的方法。目前常見的有明溝加集水井排降法、輕型井點(diǎn)法、噴射井點(diǎn)法、管井井點(diǎn)法、深井井點(diǎn)法和綜合井點(diǎn)法等。
2.建筑工程基坑降水應(yīng)用分析
2.1 工程基本資料
某綜合辦公大樓是該地區(qū)的重點(diǎn)工程,本工程的二期辦公大樓,長約125m,寬約87m,基坑開挖深度為9m。該工程地下水類型主要為潛水,水位埋深為1.5m。基坑采用坑內(nèi)-輕型井點(diǎn)沿周邊環(huán)形布置,場地中間布置少量管井進(jìn)行降水。場地土層從地面向下依次為粉土、粉砂、粉土、粉質(zhì)粘土。
2.2 基坑降水方案
降水工程要以基坑內(nèi)最大坑深作為降水設(shè)計(jì)目標(biāo)。由于地基土可能存在局部軟弱層,地基處理時經(jīng)常遇到需加大開挖深度的情況,這樣水頭降低深度在降水設(shè)計(jì)中要能適時控制并留有余地。另外基坑開挖工期緊迫,要在盡可能短的時間內(nèi)疏干基坑內(nèi)地下水,并將地下水位降低在基坑底以下。
基坑工程降水改變了基坑周邊土體的應(yīng)力狀態(tài),一方面水位的下降使土體的自重應(yīng)力增加;另一方面地下水由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸發(fā)展至穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài),滲流作用使土層的附加應(yīng)力增加。顯然,基坑工程中滲流應(yīng)按平面二維滲流考慮,在本基坑的設(shè)計(jì)中為簡化計(jì)算,現(xiàn)假設(shè)坑外土體只在重力方向發(fā)生一維滲流,F(xiàn)考慮總應(yīng)力變化和一維滲流條件下距離基坑邊緣4m、8m、12m、30m的有效應(yīng)力變化情況,計(jì)算深度分別為3.4m、5.6m、9.0m、13.5m(從天然水位位置算起)。
針對工程地質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)等問題,工程降水的方案設(shè)計(jì)及方案實(shí)施中,主要技術(shù)概括為:輕型井點(diǎn)和管井降水相結(jié)合,有效地解決滯留水滲出問題。管井要有足夠的有效深度,并能按實(shí)際需要,留有泵頭加深的深度和及時調(diào)整水泵流量下入更大水泵的管井內(nèi)徑余地;觾(nèi)要布置一定數(shù)量的疏干井點(diǎn),加速開挖土體內(nèi)的地下水疏干?萍颊撐摹W≌瑯桥c裙房降水工程連成一體,統(tǒng)一布設(shè)輕型井點(diǎn)和管井,一次施工全面降水。
2.3 基坑降水主要施工技術(shù)
2.3.1主要施工工藝流程
工藝流程:開挖溝槽→沖孔→插井點(diǎn)管→填粗砂→粘土封口→主、支管連接→接真空射流泵→試驗(yàn)與檢查→不間斷抽水→檢查水位。
2.3.2施工前期準(zhǔn)備工作
根據(jù)井點(diǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算,輕型井點(diǎn)降水設(shè)備采用4臺型號為2BL-6型的JSJ60射流泵,排水量25m3/h。井點(diǎn)立管為直徑38的鋼管,長度為7.9m。科技論文。井點(diǎn)管的底段1.2m位置是濾管,連接管用直徑38的橡皮管,部分連接管用塑料透明管作觀察管;集水管用100mm的鋼管分節(jié)連接,每節(jié)為4m,每根立管間距為1.2m-1.6m。
2.3.3井點(diǎn)管安裝施工
因工程上部有約2m厚的雜填土,不便沖孔,為防止在沖孔過程中沖孔用水四溢,根據(jù)基坑開挖坡頂線位置在坡頂線外50cm左右處開挖溝槽,溝槽深1.0 m(至粉煤灰層);根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)情況,井點(diǎn)管埋設(shè)采用水沖法。其具體的施工工藝方法是用高壓水沖刷土體,用沖管攏動土體助沖,將土層沖成圓孔后埋設(shè)井點(diǎn)管(6.0m和4.5m井點(diǎn)管間隔布置)。在沖擊過程中不斷搖動沖水管,使成孔直徑達(dá)到300mm~350mm,保證管臂與井點(diǎn)管之間有一定空隙,以便于填充砂石。為了達(dá)到井點(diǎn)管抽水切斷外圍水進(jìn)入基坑內(nèi)部,井點(diǎn)管應(yīng)埋設(shè)至粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土上部,結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告與沖擊的難易程度確保達(dá)到要求深度。
總管設(shè)在井點(diǎn)管外側(cè)50cm處,鋪前先挖溝槽,并將槽底整平,將配好的管子逐根放入溝內(nèi),在端頭法蘭穿上螺栓,墊上橡膠密封圈,然后擰緊法蘭螺栓,總管端部,用法蘭封牢。井點(diǎn)管埋設(shè)完畢后,應(yīng)連接總管與抽水設(shè)備,接頭要嚴(yán)密,并進(jìn)行試抽水,檢查有無漏氣、淤塞、出水是否正常等異常情況。同時,現(xiàn)場需內(nèi)存少量的粗砂,以防有死井而再次沖孔安裝井點(diǎn)管。沖洗井點(diǎn)管實(shí)驗(yàn),將直徑15mm-30mm的膠管插入井點(diǎn)管底部進(jìn)行注水清洗,直到流出清水為止。
2.3.4管路安裝
井點(diǎn)總管鋪好后,用吸水膠管將井點(diǎn)管與總管連接,并用8號鐵絲綁牢,然后與抽水設(shè)備連通,接通電源,即可進(jìn)行試抽水,檢查有無漏氣、淤塞情況,出水是否正常,主管路的流水坡度應(yīng)盡可能地坡向射流真空泵。檢查管路:檢查集水管與井點(diǎn)管連接的膠管的各個接頭在試抽水時是否有漏氣現(xiàn)象?萍颊撐。如有異常情況,應(yīng)檢修后方可使用。如壓力表讀數(shù)在0.15Mpa-0.20MPa,真空度在93.3kPa以上,表明各連接系統(tǒng)無問題,即可投入正常使用。
2.3.5井點(diǎn)降水施工
一套輕型井點(diǎn)管安裝完畢后進(jìn)行試抽水,井點(diǎn)使用時,應(yīng)保持連續(xù)不斷抽水,當(dāng)試抽運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常后,可以投入正常抽水作業(yè)。開機(jī)一周后形成地下降水漏斗,并趨向穩(wěn)定。
抽水開始后,每天觀測3次水位、水量,當(dāng)水位達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度并趨于穩(wěn)定時,可每天觀測1次,及時整理監(jiān)測記錄,繪制水量與時間、水位降深與時間過程曲線圖,分析水位下降趨勢,預(yù)測達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度所需時間,如有不正常狀況,根據(jù)觀測記錄,查明原因,調(diào)整措施,確保達(dá)到降水深度。
降水期間應(yīng)對抽水設(shè)備和運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,定期保養(yǎng)抽水設(shè)備,使抽水設(shè)備始終處在正常運(yùn)行狀況,避免抽水期間無準(zhǔn)備的停抽。井點(diǎn)降水時,應(yīng)對水位降低區(qū)域內(nèi)的建筑物進(jìn)行沉降觀測,發(fā)現(xiàn)沉陷或水平位移過大時,應(yīng)及時采取防護(hù)技術(shù)措施。
3.結(jié)語
人工降低地下水位常用井點(diǎn)降水方法,沿基坑四周或兩側(cè)埋入深于基坑的井點(diǎn)濾水管或管井,以總管連接抽水,使地下水位低于坑底,便于施工。但在實(shí)際工作中需要對具體工程的土工進(jìn)行分析,通過基坑涌水量的計(jì)算,合理布置井點(diǎn)管,精心組織施工,方可確保安全、優(yōu)質(zhì)的完成工程施工任務(wù),成功地解決施工中遇到的技術(shù)難題。
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