周佩玲
摘 要:在基礎施工中,如有基礎埋置深度在地下水水位以下時,經常會遇到地下水處理的難題。本文針對這一難題,結合工程實例對井點降排水法作簡要介紹,該方法施工簡便,是一種快速有效的施工方法。
關鍵詞:基礎施工;降低水位;井點降排水法
在基礎施工中,如有基礎埋置深度在地下水水位以下時,經常會遇到地下水處理的難題。譬如邊坡塌方、基坑積水、地質破壞,土質稀軟等等異常情況,主要的因素是由于地下水的處理不當引起的。不僅影響工程施工質量、進度,最重要的是會產生嚴重的安全問題。因此,在基坑施工中我們應該對地下水的處理給予足夠的重視。
井點降排水法,因其施工造價合理,降水效果好,井點布設靈活等優點,是現代基礎施工中廣泛應用的一種處理地下水的方法。此種方法簡便、操作技術易于掌握。井點降排水法的含義:擬建工程的基坑周圍埋設能濾水的井點管,按建筑物排水面積配置滿足要求的抽水設備,不間斷地將地下水抽走,使基坑范圍內的地下水降低至基坑設計深度,降水后土壤干燥,便于機械化施工和后續工作工序的操作;井點作用下土層固結,土層強度增加,邊坡穩定性提高;地下水通過濾水管抽走,防止了流砂的危害。下面結合工程中幾個方面對井點降排水法進行分析。
1 介紹井點降排水法的操作工藝
如工程施工中采用井點降排水法,操作工藝是很重要的,所以我們首先來簡單介紹幾點:
1、圍蔽截水的施工方法可以選擇鋼板樁、鋼筋混凝土排樁、地下連續墻、定噴帷幕墻、旋噴樁等等。2、當地下水較大而土質屬細砂、粉砂土時,基坑挖土容易產生流砂現象,需用圍蔽截水和人工降 低地下水位等方法。3、大型土方施工,應設置地面臨時排水溝或截水溝,其縱向坡度、斷面尺寸等,應根據施工地形、水文氣象資料,匯水面積和施工方法等計算確定,并應盡量和永久性排水設施相結合。4、在地下水位較低和土質較好的情況下,基坑內設集水井,采用明溝排水的方法。沿坑底周圍或中央開挖排水溝,使水流入集水井,然后用水泵抽走。
2 井點設置和相關的注意事項
排水槽及排水井的布設應根據擬建場地地質條件特點進行開挖 。一般情況排水槽宜按3~5m間距采取網格狀布設,排水溝寬0.3~0.5m,深不小于0.5m。排水井的數量應根據地下水水位埋深及地層滲透性來確定;一般情況不小于兩眼,沿基坑外圍對稱開挖。若地層屬于飽和砂土,排水井及排水槽可能會出現流砂淤孔現象,此時在排水槽中鋪設粒徑較大卵石顆粒,排水井采取磚砌或管井形式即可。
當然在此開挖過程中需要注意的一些細節有:1、基坑內應隨時進行清淤,確?;拥撞繜o積水現象。2、應防止排出的地下水回流入基坑。3、抽水設備在運行時要注意排水井內水位情況,防止燒泵損壞設備。4、基坑施工完成后應及時回填排水井。
經過降低地下水位后,土壤會產生固結,也就會在抽水影響半徑的范圍內引起地面沉降,有時會給周圍已有的建筑物帶來一定程度的危害。在進行降低地下水位施工時,為避免引起周圍建筑物產生過大的沉降,應該在抽水影響半徑范圍內建筑物的附近預先鉆一排孔,在進行抽水降低地下水位之前,事先將鉆孔內的水位勘查清楚,記錄下來。當進行抽水降低地下水位時,為避免已有建筑物下面的地下水位下降,與降水的同時向鉆孔內灌水,以保證原地下水位不變化,以此來防止地面產生沉降給已有的建筑物帶來危害。
3 井點降排水法的工程實例
以下簡單介紹《新疆冰瑞克防凍液化工廠車間項目》這一工程的井點降排水法的實際操作過程:
工程概況:擬建建筑物為地上五層,無地下室,磚混結構,建筑面積約3500平方米;地基處理方案采用大開挖換土墊層法,基礎埋深-3.7 m(±0高于自然地面1.0 m),墊層處理厚度1.5m,基礎形式采用條形。 擬建場地地層屬第四紀全新統的沖洪積沉積類型,巖土主要以細顆粒粉土為主,局部夾薄層粉砂及粉質粘土透鏡體;擬建場地水文地質條件較為單一,場地地下水屬第四系孔隙潛水,主要補給源為大氣降水,地下水受季節性影響較大,年變幅0.5~0.8m,施工期間地下水水位埋深位于4.0 m(以自然地面計)。
坑開挖后地下水出露,基坑內有積水現象,坑底巖土較為軟弱,墊層無法進行回填碾壓處理,必須采取相應的降排水措施;方法如下:在基坑底部按3.0m間距網格狀人工開挖排水槽,排水槽寬約0.4m,深0.5m,排水槽內均勻排列鋪設粒徑大于10cm卵石顆粒,基坑外圍對稱開挖兩眼排水井,排水井距基坑邊線約5.0m,由于出現流砂現象,因此排水井采用磚砌;通過三天的排水處理,場地地下水水位明顯下降,基坑底部進行適當的晾曬后,可進行回填處理;在回填施工過程中,排水井一直處于工作狀態,直到回填施工完工。
本工程按以上降水方案實施,已順利封頂,期間經歷雨季施工,未發生任何異常情況,基礎范圍內的地下水位得到有效控制,確保了該工程基礎主體按期保質的完成,取得了較好的經濟效果。
4 井點降排水法的意義與發展
井點降排水法是工程建設中一項重要的關鍵技術。不論高層建筑、市政工程、港口水利工程或某些特種工程,在建設中,都會遇到若干深、大基坑的土方開挖施工。我國沿海軟弱土層,一般地下水位高,地質屬粉質砂土或淤泥質粉質粘土,并夾有薄層粉砂。在這些軟弱土層的施工挖土時,往往會受流砂困擾,土方挖了又漲,漲了又挖,對基坑開挖造成極大困難,不但難以達到預定設計深度,且易于導致邊城失穩,釀成塌方等重大事故。在施工過程中運用井點降排水法,能夠有效地處理地下水的難題。當然,在一次次的運用過程中我們要善于總結經驗,增強硬件與軟件的結合,井點降排水法會被更好的運用,在實際工作中取得更好的應用效果。
參考文獻
[1]關柯 羅兆烈,等編著《建筑施工手冊》。北京,中國建筑工業出版,2002
[2]山東省建設廳 主編《建筑施工工藝規程》。山東,山東省建設廳,2005