深基坑降排水施工技術(shù)控制探究

【摘 要】在現(xiàn)代建筑、公路、橋梁等工程項(xiàng)目建設(shè)中，深基坑降排水都是較為常見的技術(shù)難題之一。在深基坑工程施工中，如果不能采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行降排水，將嚴(yán)重影響到深基坑的安全性、牢固性，對(duì)于地上建筑的質(zhì)量也會(huì)造成不利的影響。本文在對(duì)深基坑承壓水進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探究了深基坑降排水施工技術(shù)的控制措施，僅供同行參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】深基坑；降排水；施工技術(shù)；控制措施

在現(xiàn)代工程項(xiàng)目建設(shè)中，根據(jù)施工環(huán)境、地質(zhì)條件、工藝要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不同，往往需要進(jìn)行深基坑工程。在深基坑工程施工中，國(guó)內(nèi)已經(jīng)積累了較為豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但是降排水卻始終是施工中面臨的主要技術(shù)難題之一。降排水施工技術(shù)措施的選擇與應(yīng)用是否合理，將直接關(guān)系到深基坑的開挖、支護(hù)、基礎(chǔ)處理等施工環(huán)節(jié)能否有序進(jìn)行。因此，在深基坑工程中，必須加強(qiáng)對(duì)降排水施工技術(shù)方案可行性、經(jīng)濟(jì)性的研究，而且要加強(qiáng)施工中的技術(shù)監(jiān)督和管理，進(jìn)而才能有效提升深基坑工程的整體質(zhì)量。

1 深基坑的承壓水分析

在國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的深基坑工程施工中，對(duì)于降排水的重視程度不足，部分工程技術(shù)人員片面的認(rèn)為通過在坑內(nèi)設(shè)井即可實(shí)現(xiàn)降排水的要求，并且對(duì)于地下水的沉降范圍也可以進(jìn)行有效的控制。但是國(guó)內(nèi)外大量深基坑工程實(shí)踐表明，單純采取坑內(nèi)設(shè)井的降排水措施，有可能破壞承壓水的實(shí)際形態(tài)，對(duì)周邊的建筑物和給排水管線的正常使用也會(huì)帶來一定的負(fù)面影響。因此，在深基坑的周圍，特別是建筑物標(biāo)準(zhǔn)較高的情況下，為了保證建筑的安全性，必須將對(duì)水位的控制作為深基坑降排水的前提，并且形成以加強(qiáng)沉降控制為中心的新思路。

在深基坑工程中，上層滯水主要分布于基坑上部的松散地層中，尤其是包氣帶的滯水現(xiàn)象更為嚴(yán)重，含水層并無統(tǒng)一的水面，而是多集中于微透水層與弱透水層之間。由于受到水位季節(jié)變化的影響，不同的施工場(chǎng)地在不同季節(jié)，地下水位也會(huì)發(fā)生明顯的變化，而這種變化與區(qū)域地下水的壓力無關(guān)，僅是施工場(chǎng)地附近的地表水體才有可能產(chǎn)生相應(yīng)的水力聯(lián)系，但是聯(lián)通性卻相對(duì)較差。通常情況下，深基坑上層滯水處于第一含水層，由于其具有水量小、埋藏淺等特點(diǎn)，只要采取合理的降排水措施，即可達(dá)到較為理想的治水效果。在深基坑工程施工過程中，如果采取的降排水施工技術(shù)措施不合理，有可能導(dǎo)致深基坑頂托的破壞，如：坑底流砂、坑底“沸騰”等。在深基坑開挖過程中，承壓水的總應(yīng)力會(huì)隨之降低，如果沒有采取合理水壓的控制措施，必然導(dǎo)致其空隙中水壓難以降低，最終導(dǎo)致其整體效應(yīng)力明顯降低，甚至出現(xiàn)明水涌出的現(xiàn)象。

2 深基坑降排水施工技術(shù)的控制措施

2.1 施工前的技術(shù)準(zhǔn)備與控制措施

2.1.1 施工前對(duì)地質(zhì)單位提供的勘察報(bào)告進(jìn)行系統(tǒng)的分析，工程技術(shù)人員深入了解挖土深度范圍內(nèi)的地下水位情況，以及不同土質(zhì)的物理性能，從而選擇最為合理的土方開挖、支護(hù)結(jié)構(gòu)與降排水方案。對(duì)于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力必須按照極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，而且要對(duì)基坑周邊的環(huán)境、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形等有可能發(fā)生的情況進(jìn)行驗(yàn)算。

2.1.2 工程技術(shù)人員要對(duì)深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的建筑物進(jìn)行調(diào)查，主要是查看建筑物是否在開挖前已經(jīng)出現(xiàn)裂縫、傾斜或其他使用不正常的情況，并且通過拍片、繪圖等方法進(jìn)行資料的收集，必要時(shí)可以聘請(qǐng)具有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行分析與鑒定。對(duì)于深基坑內(nèi)現(xiàn)有的電力、給水、排水、通訊、煤氣等管線必須進(jìn)行改遷，將其移至深基坑安全范圍以外。

2.1.3 施工方案必須通過專家論證，而且要堅(jiān)持“方案先行”的基本原則，根據(jù)深基坑的實(shí)際情況，編制可行、安全、可靠的施工方案，并且按照規(guī)范的程序組織專家組進(jìn)行論證評(píng)審。

2.1.4 對(duì)于施工所必需的水泥、砂石、砌塊，以及其它構(gòu)件要在場(chǎng)內(nèi)適量堆放，并且根據(jù)實(shí)際情況采取邊施工、邊運(yùn)輸?shù)姆绞剑@樣既有效利用施工場(chǎng)地，又減少了材料的堆積。在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際進(jìn)度計(jì)劃，提早組織各類建筑材料的訂購(gòu)、配方測(cè)試、質(zhì)量檢測(cè)，從而確保各種材料可以按照施工進(jìn)度分批進(jìn)場(chǎng)。

2.1.5 必須嚴(yán)格按照相關(guān)部門批準(zhǔn)的施工方案組織施工，不得隨意變更施工計(jì)劃。需修改變更施工方案時(shí)，應(yīng)按照規(guī)定流程審批后，方可組織施工。在深基坑的坑頂邊緣不得隨意堆放材料、土方和設(shè)備，特別是對(duì)于具有振動(dòng)作用的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離深基坑邊緣，以減少坑頂?shù)暮奢d作用。

2.2 降排水施工技術(shù)方案的選用

只有采取合理的降排水施工技術(shù)措施，才能保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工要求。在深基坑降排水施工中，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地的地質(zhì)條件、水文條件，以及地下水位的埋藏深度，確定在深基坑開挖中以透水性能較為良好的粉砂土層為主，降排水采取管井、輕型井點(diǎn)相結(jié)合的施工技術(shù)方案，并且利用明溝輔助降排水。

2.3 輕型井點(diǎn)降排水的施工工藝與技術(shù)要求

2.3.1 施工工藝要求

在深基坑工程中，輕型井點(diǎn)降排水施工的基本工藝流程為：準(zhǔn)備工作——鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)——定位安裝——開孔——下護(hù)口管——鉆進(jìn)——終孔后沖孔換漿——下井管——稀釋泥漿——填礫——止水封孔——洗井——下泵試抽——合理布置排水管路、電纜、電路——實(shí)驗(yàn)——正式抽水——記錄。

在井點(diǎn)的安裝施工中，國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段主要是采用水沖法。為了提升降排水施工的實(shí)際效率和質(zhì)量，在施工中必須注意以下工藝問題：1)根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定位放線和井點(diǎn)布設(shè)；2)沿深基坑的定位放線處進(jìn)行溝槽的開挖，這樣做的目的是保證井點(diǎn)管的順利布設(shè)，而且降低了因揚(yáng)程過高而造成的高壓水沖溢場(chǎng)地的現(xiàn)象；3)使用高壓水泵在溝槽內(nèi)部進(jìn)行垂直沖孔，深度則要根據(jù)土層的具體情況和長(zhǎng)度而定；4)將排水管下入孔內(nèi)以后，使用中、粗砂進(jìn)行濾管上部的填充，在沖孔的上部使用原有土進(jìn)行封堵并搗實(shí)，以保證其與外界空氣之間的隔絕；5)當(dāng)—套井點(diǎn)管完成沖孔作業(yè)后，將井點(diǎn)管、總進(jìn)水口使用彎連管進(jìn)行連接，并使用鐵絲擰緊，以保證井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)的真空度。

2.3.2 施工技術(shù)要求

在深基坑降排水施工中，為了保證鉆進(jìn)的質(zhì)量，必須保證泥漿的比重在1.1-1.2之間，含砂量應(yīng)盡量控制在12%以下，應(yīng)以地層自然造漿為主要材料。為保證深基坑孔壁的穩(wěn)定性，也可部分采用人工造漿的方式。在鉆進(jìn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)泥漿的實(shí)際含砂量超過20%，則要按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)人工泥漿的補(bǔ)充與更換。在深基坑鉆進(jìn)過程中，應(yīng)保證大鉤吊緊，并且徐徐鉆進(jìn)，以避免鉆具產(chǎn)生嚴(yán)重的彎曲現(xiàn)象。同時(shí)，在鉆進(jìn)施工中，要保證每鉆進(jìn)一根鉆桿后，進(jìn)行一次徹底掃孔處理，并且將孔內(nèi)的巖粉清理干凈，終孔后應(yīng)立即進(jìn)行清孔處理，以保證返回泥漿中不含有較大的泥塊。

在深基坑降排水施工中，為了保證施工的效率和質(zhì)量，必須保證各級(jí)井點(diǎn)管的井點(diǎn)機(jī)、總管放置于同一標(biāo)高的位置上，使用水泵將井點(diǎn)水抽至坑外的排水溝，或者將水統(tǒng)—排入附近的深井內(nèi)，再使用大功率的水泵將深井內(nèi)的水排入到附近的河道或城市排水系統(tǒng)。當(dāng)深基坑內(nèi)的水位完全降至作業(yè)面的標(biāo)高以下后，即可按照要求進(jìn)行土方開挖。

2.4 應(yīng)急救援預(yù)案的建立

在深基坑工程施工中，受外部環(huán)境、內(nèi)部水文地質(zhì)、氣候條件的影響較大，從而導(dǎo)致施工中存在較為突出的危險(xiǎn)性與不可預(yù)見性。因此，在深基坑施工過程中，必須對(duì)于各類危險(xiǎn)源進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估與分析，施工單位還要結(jié)合實(shí)際情況，建立相應(yīng)的應(yīng)急救援預(yù)案。在深基坑工程施工中，應(yīng)急救援預(yù)案中要涉及到項(xiàng)目管理部即相關(guān)作業(yè)班組，而且要在人、材、機(jī)等方面全面落實(shí)，從而做到工作責(zé)任的層層落實(shí)與到位，防止各類突發(fā)事故的發(fā)生，并且對(duì)緊急情況作出快速的反應(yīng)。

3 結(jié)束語

在深基坑降排水施工中，必須注重施工技術(shù)方案的合理選用，并且根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際需要，對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行行之有效的控制，從而才能保證深基坑工程的順利開展和按時(shí)完成。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)方案的總結(jié)與積累，并且積極借鑒國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而才能形成適用于中國(guó)深基坑工程的降排水施工技術(shù)體系。

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