摘 要:本文介紹了基坑降水的缺陷、防護措施、不足及未來發展方向,供施工人員參考。
關鍵詞:基坑降水;深基坑;降水技術
基坑降水是指在開挖基坑時,地下水位高于開挖底面,地下水會不斷滲入坑內,為保證基坑能在干燥條件下施工,防止邊坡失穩、基礎流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承載力下降而做的降水工作。基坑降水方法主要有:明溝加集水井降水、輕型井點降水、噴射井點降水、電滲井點降水、深井井點降水等等。
一、基坑降水須考慮的因素
(一)場地條件及該建筑物設計施工資料
場地條件制約著降水方案的制定,它主要包括場地四周已有建筑物的高度、分布、結構和離擬建工程的距離;地基四周的地下設施(包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等);向外抽水排水通道以及供電情況等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設計施工方案,也決定了具體保證周邊建筑物和地下設施安全的實施措施。
(二)地質情況
了解地基土分層地質柱狀圖及地質剖面圖,各層巖土的物理力學性質,地下水類型及埋藏情況,水文地址情況,水質分析結果,特別是土層的滲透性。
(三)場地地下水情況
要根據地質和水文資料,搞清楚場區各處透水層和不透水層向下沿深度的分布厚度和變化情況;掌握場區各處承壓靜止水位埋深,混合靜止水位埋深和他們的年變化幅度及水位標高;查明場地地下水補給源的方位、距離和透水層的聯系情況;搞清楚地下水層是否與江、河、湖、海等無限水源連通;不論潛水或承壓水若與無限水源連通,都會造成降水困難甚至于降水無效。
二、基坑降水的缺陷
基坑降水的缺點有點類似于管井降水的缺點,即可能會引起周圍建筑物或者山坡的不均勻沉降。水位呈漏斗狀態不斷下滲,水位降低會使周圍土地的承載力降低,從而會對土地上方建筑物的托浮力下降,然后軟土基層受建筑物的擠壓從而發生沉降。另一點由于基坑降水是將水從土地中排出,這樣很容易導致地面沉降量和地下水位沉降量不對應,從而造成周圍建筑物不均勻沉降。當沉降達到一個極點的時候,對周圍建筑物將產生不可逆的影響,建筑物會由于下方土地的松軟而產生裂縫或者是塌方。因此基坑沉降過程中一定要保證周圍建筑物的安全,控制在安全又合理的范圍之內。
三、防護措施
對于基坑降水對建筑物產生的不均勻沉降的問題有以下幾 個措施可以解決。第一種方法就是要制定一個可行性方案,謹慎的對待每一個步驟。因為水位下降的趨勢要對應不同的降水方法、降水要求,因此制定的方案必然也不相同。對此我們可以針對一種情況制定多種方案,然后經過分析比較篩選出最佳的。 第二種方法就是在降水井點和建筑物之間設置回灌溝或者回灌井,這樣就可以減少建筑物周圍土地的沉降,減小降水速度,降低了對建筑物不均勻沉降的危險系數。第三種方法是提高降水工程的施工質量,這種方法就需要不斷地去改進去提高,這是一 個擁有無限可能的辦法。目前提高降水施工質量主要的措施有嚴格控制出水量,防止沙土流失。實時觀測基坑降水的地下水位 的動態,布設觀測井或者沉降位移等物理措施。
四、基坑降水的展望
基坑降水技術在世界上發展至今,已經過了百年的歷 練,不少研究者和專業相關人士都對于基坑的降水理論與 實踐數據進行了分析和總結,但百年歷史并不足以將這一 復雜的工程技術發展到完美,安全性事故仍有,超額預算, 工期延后現象仍有,將這些經驗教訓進行歸納總結,可以 發現基坑降水技術尚有著長遠的發展空間。目前基坑降水 仍存在以下問題:
(一)基坑降水設計所直接依賴的水文地質參數的獲取不準確。參數的獲取需要進行一系列的水文試驗,對于 復雜地區則需要結合數值模擬反復擬合得到,而不應僅通 過簡單的地質勘察得到。
(二)設計計算中使用的參數選取往往是通過類似工程經驗選取,是不精確的,如影響半徑 R、壓力傳導系數 a 等。
(三)降水井的布設和運營方案一般是通過與類似基坑比較,具體形式則是較為盲目隨設計者主觀意愿的。 為避免與實際降水效果相差較遠,降水井的布設與運營方案應通過數值計算、模型試驗等方法確認后設計的。 由于作為降水實施的直接階段,井點的布置、開啟方案等的確定與降水效果、工程經費等直接相關。因此,降水方案的優化設計一直以來是沒有得到設計人員足夠重視的方面。
(四)市地下空間發展迅速,隨著基坑工程規模的加深加大,降水對環境的影響也逐漸增大,同時由于良好條件 下的施工場地逐漸飽和,基坑處于復雜地層條件的情況越來越多考慮復雜條件下的降水處理,相比于經濟性或 工期長短,基坑自身的結構穩定性與對周邊臨近建筑物的 作用更將成為降水設計的主要關注點。
綜上所述,基坑降水是一項復雜又龐大的工程。在進行基坑 降水之前要做好充足的準備,將各種需要勘測、計算、考察的資 料都要準備到位,并且進行細致的研究,最后選出一套最佳的方 案。在制定方案的同時也要擬定好對突發事件的解決措施,避免 施工現場出現工程不可逆的情況導致工程擱淺。所以在進行基 坑降水工程的作業之前一定要具備充分的知識,有一定的經驗 才能控制好整個施工現場。
參考文獻:
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作者簡介:
姓名:高娟,性別:女出生年月1982.1,民族:漢族,籍貫:山東淄博,職位:教師,學位:研究生,研究方向:建筑結構,工作單位:淄博職業學院