工程基坑降水綠色循環再利用技術的研究

孫明華

摘要： 本文以中關村永豐產業基地II—22地塊中關村壹號項目A區為工程實例，對基坑降水進行研究分析，對施工現場用水量描述及對水質情況分級使用，保證基坑降水能循環再利用，從而達到綠色施工的目標。

Abstract： In this paper， taking Zhongguancun Yongfeng industrial base II—22 plots Zhongguancun No.1 project A district as an example， study and analyze the foundation pit dewatering， and through the description about the water consumption at the construction site and hierarchical use based on the water quality， ensure the pit dewatering to be recycled， so as to achieve the goal of green construction.

關鍵詞： 基坑降水；綠色施工；環保

Key words： foundation pit dewatering；green construction；environmental protection

中圖分類號：TU753.66 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0083-02

1 項目背景與立項分析

我國是一個水資源短缺的國家，其中城市用水的供需矛盾明顯。有調查結果表明，我國669座城市中存在供水不足問題的有四百座，嚴重缺水的有110座；32個特大城市（即百萬人口以上的城市）中，長期存在缺水問題的城市有30個。在46個重點城市中，14個沿海開放城市中有9個嚴重缺水，45.6%水質較差。當前我國年缺水總量約為300億m～400億m，城市的年缺水量已遠遠超過60億m。水資源短缺，水污染嚴重問題，已經嚴重影響了我國經濟社會的可持續發展。

當前很多建筑項目基坑降水工程施工時，都未能充分地利用所抽取地下水，通常都是直接將其排入了市政污水管線。同時，建筑項目施工過程中又引入市政供水（自來水），作為建筑施工的消防、降塵、車輛沖洗、場區綠化、廁所沖洗、建筑施工用水等。這樣不僅浪費了市政水資源，并且加大了項目投入成本。本文旨在探討采取有效措施將建筑項目基坑降水工程地下水回收再利用的方法原則，進一步降低建筑項目施工成本，增加水資源的合理利用，實現綠色施工綠色建造。

2 項目概況

中關村永豐產業基地II—22地塊中關村壹號項目是經國務院批準的中關村高新產業基地建設中的重點項目之一。東臨永嘉北路，南臨北清路，西臨永豐路，北臨豐秀東路。

本工程中A6建筑面積為38244m2，基坑尺寸為南北長119.4m，東西長111.1m，基礎埋深為15.5m，±0.000相當于絕對標高45.150m，地下室抗震等級按照地下室一、二、三層分別為一、二、三級，抗震設防分類為丙類，抗震設防烈度為8度，基礎設計等級為甲級，場地類別為Ⅲ類，結構安全等級為二級，設計使用年限為50年。經工程地質勘察40m深度范圍內上部為填土，其下為一般第四系沖洪積層，共分9大層。地層構成自上而下為：①素填土層；②粘質粉土、砂質粉土；③粉質粘土、重粉質粘土；④粉砂；⑤粉質粘土、重粉質粘土；⑥重粉質粘土、粘土；⑦重粉質粘土、粘土；⑧重粉質粘土、粘土；⑨重粉質粘土、粘土。在鉆探深度范圍內揭露三層地下水，第一層地下水類型為潛水，其穩定水位埋深為3.75～7.70m，標高為36.30～40.62m；第二層地下水類型為層間水，其穩定水位埋深為16.30～22.75m，標高為21.54～27.87m；第三層地下水類型為層間水，其穩定水位埋深為31.43～31.57m，標高為12.80～13.07m。

基坑降水采用管井降水，降水深度達到16m。本工程地下室結構開始施工為2013年5月1日，地下室結構完成、基坑肥槽回填土完成為2014年11月1日。基坑降水時長為18個月。

3 主要研究內容與結果分析

3.1 施現場水量描述

建筑項目施工現場供水包括兩部分，即市政供水和降水工程地下水。

建筑項目施工現場用水包括廁所沖洗、場區綠化、車輛沖洗、現場降塵、消防、生活飲用（合稱生活用水）、建筑施工等。如圖1。

3.2 水質要求及分級使用

建筑基坑降水工程地下水使用前、使用中，按標準規定進行水質取樣和檢驗。水質采樣的設計、組織按相關規范標準進行操作。

另外，建筑施工混凝土拌合用水還應符合《混凝土用水標準（JGJ 63-2006）》有關規定要求。建筑基坑降水工程地下水水質滿足具體使用規定要求，即可使用。

建筑基坑降水工程地下水可采用“開采至建筑施工現場，應用于建筑施工現場”的原則來使用，具體應遵循的原則如下：

若建筑項目分高層建筑（大于24m的非單層）和裙樓（≤24m），高層建筑施工用水需要加壓供水時，優先考慮高層建筑施工，存在盈余水量時再考慮裙樓施工用水和其他用水；

以建筑項目施工區用水為主，在滿足施工要求的前提有存在富余水的情況下，可就近選擇辦公生活區鋪設管線，兼顧辦公生活區用水；

若建筑項目占地面積過小，可采用“集中存儲、管道分配”原則應用建筑基坑降水工程地下水；若建筑項目占地面積過大，可采用“就地開采、就地使用”、“多點自成系統、互相兼顧”原則應用建筑基坑降水工程地下水。

4 關鍵技術與創新點

4.1 關鍵技術

將降水所抽水體集中存放，用于生活用水中洗漱、沖刷廁所及現場撒水控制揚塵，經過處理或水質達到要求的水體可用于結構養護用水、基坑支護用水的回收利用技術。尤其是本工程中基坑降水采用循環再利用技術來養護大體積混凝土，在北京這個缺水的城市，僅本工程在基礎施工一項就二次回收利用4980立方白白流入路邊排水溝的基槽降水用于冷卻循環水；我們在采取節能減排措施的同時，為國家將節省多少數千噸、數萬噸、數萬萬噸水資源的使用，將減少多少十萬米、百萬米、千萬米用于冷卻循環水用的鋼鐵管材的使用量，可以降低多少鐵礦、煤礦的資源開發和能耗，可以減少多少有害物質的排放，減少多少對我們生存構成威脅的霧霾。如圖2。

4.2 其他細則

利用建筑基坑施工降水，在保護水文環境的前提下，合理利用：①避免對地下水造成污染；②保護場地內及周圍的地下水與自然水體；③優化施工降水方案；④建筑施工基坑降水供水管道應防止地下水逆流進入市政供水管道，造成市政自來水污染；⑤建筑施工基坑降水后續供水管道注明非飲用水標識，防止有人誤飲誤用。

5 社會效益與經濟效益

5.1 經濟效益

5.1.1 鋼制水箱費用

兩個鋼制水箱（總容量為54t）采用冷軋薄鋼板焊制而成，共采用了4.239噸6mm厚鋼板和60m長規格為80*60*4mm的鍍鋅鋼管。根據購買價格，鋼板單價為4150元/噸，制作水箱的人工及機械費用約為2000元。

即制作水箱的費用為：

材料費：4150元/噸×4.239噸+60×8.22×3.81=19471元；

人、材、機總費用為：19471元+500元=19971元。

5.1.2 施工用水管線費用

若增設施工用水管線，經現場實測增加的施工用水線路長度約為250m。若采用Φ15的鍍鋅管（單價為5.87元/m），增設施工用水管線所花的費用為：

5.87元/m×250m=1467.5元

5.1.3 節約的水費

根據施組要求本工程從開工（2013年5月1日）起至地下室結構完工、基坑肥槽回填完畢（2014年11月1日），經統計施工現場共計用水量為9753t（不包括生活用水，生活區遠離施工現場）。按照北京市自來水9.5元/t的價格，若采用自來水供給需要的費用為：9763t×9.5元/t=92653.5元。

若采用基坑降水循環再利用技術，節約的成本為：92653.5-1467.5-19971=71215元。

5.2 社會效益

此外本工程地下水的回收再利用為項目部帶來了很大的社會效益，響應了國家綠色施工的號召。地下水回收再利用技術極大方便了該工程的生產、衛生和環保工作，不僅保證了施工用水充足，還保證了施工現場的干凈和整潔，沒有引起周圍居民的反感，具有良好的社會效益。相關部門來該工地例行檢查時，高度評價了該工地的“地下水回收再利用技術”。

6 結束語

在建筑項目施工過程中，可根據當地水文地質資源、地下水水質情況和建筑項目實際施工需要，合理實施建筑基坑施工降水回收再利用技術，部分或全部替代市政供水，直接用于建筑項目施工用水。如此不僅避免了水資源浪費，還節約了項目成本，進一步實現了綠色施工綠色建造。

參考文獻：

[1]許洪亮，靖向黨，彭第，何世鳴，于天野.建筑基坑樁錨支護存在的問題及綠色施工技術研究[J].長春工程學院學報（自然科學版），2014（02）.

[2]拓勇飛，舒恒，郭小紅，丁文其，王建.超高水壓大直徑盾構隧道管片接縫防水設計與試驗研究[J].巖土工程學報，2013（S1）.

[3]王春波，丁文其，劉文軍，喬亞飛.非穩定承壓水降水引起土層沉降分布規律分析[J].同濟大學學報（自然科學版），2013（03）.