鞏剛虎
(甘肅公航旅建設集團有限公司,甘肅 蘭州 730030)
深基坑工程的現場時常位于建筑物密集處以及道路橋梁和地下管線旁,雖然工程具有臨時性,但是深基坑工程所涉及到的技術較為綜合和復雜,如果處理不當將給基坑安全造成嚴重的不良后果,甚至影響到周圍相關設施以及建筑物的安全和性能,造成不可估量的后果。因此在設計過程中要盡量選擇合理和可靠的深基坑,保障施工的安全進行。
有效的深基坑降水能夠解決基坑坡面以及坡底所出現的滲水現象,能夠保證在開挖過程中基坑一直處于干燥狀態,因此可以方便工程的機械化施工。
降水處理能夠使得基坑底板以及基坑邊坡穩定性有所提高,防止基底土層或者邊坡上土層的流失問題。這樣的效果是由于在基坑地開挖過程中出現下水時,其周圍的地下水也會向坑內進行滲透,因此導致滲透力產生,對于是邊坡產生不利影響。當基坑地下水降低到開挖面以下時,一方面能夠保持基底干燥,同時也能將滲透力的影響消除,防止產生流沙現象。
有利于使得土體的含量減少,同時提高其力學性能指標,防止支護結構的變形,使土體固結強度提高,土體中有效應力提高。對于放坡開挖來說能夠使得邊坡穩定性提高。對于支護開挖來說能夠使得被動地區土抗力提高,從而使主動區土體側壓力有效降低,提高支護結構的強度和穩定性。同時地下水位的降低和土體含量的減少能夠使得高土體固結程度提高,降低土中空隙處的水壓力。同時還能對其周圍環境產生一定保護作用。
明溝排水,也叫做表面排水,這種方法是借助深基坑內外的相關抽水設備、集水井以及明溝來排走地下水,從而保證基坑能夠長期處于干燥狀態。這種方法具有非常鮮明的優點,例如施工方便、設備建安、維護難度較低、施工費用較低等等,因此在很多地下水量不高的工程中以及地形有利于排水的工程中常常應用這種方法。總體來說,這種方法適合那些基坑深度較淺、地下水位比基坑地面高出不多、坑壁土層不容易出現坍塌和流沙狀況的工程中。應用這種方法時,要在基坑的四個角處設置水井,也可以每隔30 米設置水井,將基坑內所滲出的地下水匯集于井內,再利用水泵將滲透的地下水排出。
這種方法是在基坑豎向地段埋設相應濾水管,并且通過真空泵抽水,當水逐漸被抽出后井中形成負壓,這樣就在土體中產生了一定的壓力差,孔隙中水壓轉移向濾水管,因此可以使得水利坡降增加,同時使得降水速度以及降水效果有效提高。這種方法是實現地下水位降低的人工方法之一,將直徑較細的井管沿著基坑四周或者基坑的一側深入到基底含水層當中,井管上部與總管連接,集水總管采用Φ150 鋼管,通過抽水設備不斷抽出井管內的地下水,從而使得基坑周圍的地下水位明顯降低,使基底處于干燥狀態,保證工程的順利實施。
在建筑工程中,降水會對周圍環境產生一定的不利影響,這種現象是由于降水曲線會對周圍的地下管線以及建筑產生不均勻沉降而導致的。因此有必要在降水場外圍設置相應的回灌系統,這樣能夠將降水產生的不利影響降到最低。所謂回灌井就是在需要保護的地區或者是降水井點之間打一排回灌井點,在通過降水井點降水過程中,利用回灌井點將一定量的水分灌入土層之內,這樣就能形成水幕,從而防止降水區域外的地下水流失,起到保護環境的效果。另外,在回灌水過程中也會有一部分沉淀物、腐蝕物以及難溶解物質在主水管內聚集,因此將中粗砂在井管與井壁間回填,起到過濾層的作用。
在基坑開挖施工過程中,止水帷幕是防止地下水出現橫向滲透現象的保障措施。能夠更加有效的保證基坑干燥,使得地下構筑物和基坑開挖施工順利完成,同時還能防止地下水滲透作用造成的位移變形問題。合理設置止水帷幕能夠有效減少降水施工的費用,提高基坑安全性,同時還能有效防止由于降水而導致的變形問題以及沉降問題。相比于沒有設置止水帷幕的情況,通過設置止水帷幕能夠使得基坑外地表總沉降量減少70%。
在我國建筑工程中,時常出現由于坑底失穩問題以及坑壁坍塌問題而造成安全事故,導致周圍建筑物以及地下管線受到損壞。因此現階段研究深基坑降水技術有著十分重要的作用。在深基坑施工過程中,要充分考慮到各方面的影響因素,選擇最為科學合理的設計方案,并且嚴格遵循相關要求和標準和完成施工,為建筑工程的質量提供有效保障。