基坑降水的幾種形式

2022-12-08 18:30:05 字數 4877 閱讀 7491

基坑降水是指在開挖基坑時,地下水位高於開挖底面,地下水會不斷滲入坑內,為保證基坑能在乾燥條件下施工,防止邊坡失穩、基礎流砂、坑底隆起、坑底管湧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)明溝加集水井降水

明溝加集水井降水是一種人工排降法。它具有施工方便,用具簡單,費用低廉的特點,在施工現場應用的最為普遍。在高水位地區基坑邊坡支護工程中,這種方法往往作為阻擋法或其他降水方法的輔助排降水措施,它主要排除地下潛水、施工用水和天降雨水。

在地下水較豐富地區,若僅單獨採用這種方法降水,由於基坑邊坡滲水較多,錨噴網支護時使混凝土噴射難度加大(噴不上),有時加排水管也很難湊效,並且作業面泥濘不堪阻礙施工操作。因此,這種降水方法一般不單獨應用於高水位地區基坑邊坡支護中,但在低水位地區或土層滲透係數很小及允許放坡的工程中可單獨應用。

(二)輕型井點降水

輕型井點降水(一級輕型井點)是國內應用很廣的降水方法,它比其他井點系統施工簡單、安全、經濟,特別適用於基坑面積不大,降低水位不深的場合。

該方法降低水位深度一般在3-6m之間,若要求降水深度大於6m,理論上可以採用多級井點系統,但要求基坑四周外需要足夠的空間,以便於放坡或挖槽,這對於場地受限的基坑支護工程一般是不允許的,故常用的是一級輕型井點系統。輕型井點適用的土層滲透係數字0.1-50m/d,當土層滲透係數偏小時,需要採用在井點管頂部用粘土封填和保證井點系統各連線部位的氣密性等措施,以提高整個井點系統的真空度,才能達到良好的效果。

(三)噴射井點降水

噴射井點系統能在井點底部產生250mm水銀柱的真空度,其降低水位深度大,一般在8-20m範圍。它適用的土層滲透係數與輕型井點一樣,一般為0.1-50m/d。

但其抽水系統和噴射井管很複雜,執行故障率較高,且能量損耗很大,所需費用比其他井點法要高。

(四)電滲井點降水

電滲井點適用於滲透係數很小的細顆粒土,如粘土、亞粘土、淤泥和淤泥質粘土等。這些土的滲透係數小於0.1m/d,用一般井點很難達到降水目的。

利用電滲現象能有效地把細粒土中的水抽吸排出。它需要與輕型井點或噴射井點結合應用,其降低水位深度決定於輕型井點或噴射井點。在電滲井點降水過程中,應對電壓、電流密度和耗電量等進行量測和必要的調整,並做好記錄,因此比較繁瑣。

五)管井井點降水

管井井點適用於滲透係數大的砂礫層,地下水豐富的地層,以及輕型井點不易解決的場合。每口管井出水流量可達到50-100m3/h,土的滲透係數在20-200m/d範圍內,降低地下水位深度約3-5m。這種方法一般用於潛水層降水。

(六)深井井點降水

深井井點是基坑支護中應用較多的降水方法,它的優點是排水量大、降水深度大、降水範圍大等。

對於砂礫層等滲透係數很大且透水層厚度大的場合,一般用輕型井點和噴射井點等方法不能湊效,採用此法最為適宜。深井井點適用的土層滲透係數為10-250m/d、降低水位深度可大於15m,常用於降低承壓水。它可以布置在基坑四周外圍,必要時也可布置在基坑內。

有時這方法與其他井點系統組合應用降低水位效果更好。

降水的缺陷:

對於基坑底部有可能發生突湧、流砂、隆起的危險場合,深井點降低承壓水位,有助於減除壓力、保證基坑的安全性。深井點的缺點是:由於降水深度大、出水量大和水位降落曲線陡等原因,勢必造成降水的影響範圍和影響程度大,因此基坑周圍建築物的不均勻沉降要足夠重視、慎重對待、定時觀察,及時處理。

基坑工程中對場區地下水處理採用排降法較阻擋法的最大缺陷是會引起鄰近建築物的不均勻沉降。

由於每個井點周圍的水位降低是呈漏斗狀分布,整個基坑周圍的水位降落必然是近大遠小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對地上建築物的浮托力,使軟弱土層受壓縮而沉降;另一方面空隙水從土中排出,土體固結變形,本身就是壓縮沉降過程。地面沉降量與地下水位降落量是對應的,地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建築物的不均勻沉降。

當不均勻沉降達到一定程度時,鄰近建築物就會裂縫、傾斜甚至於倒塌。因此配合基坑邊坡支護進行降水設計和施工,必須高度重視降水對鄰近建築物的影響,把不均勻沉降限制在允許的範圍內,以確保基坑及周圍建築物的安全。為此,可以從以下幾方面制定減少不均勻沉降的措施。

由於基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大,因此不要提出過高的降水深度,在滿足基本降水要求的前提下,對各種降水方法應分析和比較,篩選最佳的降水方案。

在降水井點與重要建築物之間設定回灌井、回灌溝,降水的同時降水回灌其中,使靠近基坑的建築物一側地下水位降落大大減小,從而控制地面沉降。減緩降水速度,使建築物沉降均。在鄰近建築物一側將井點間距加大以及調小抽水裝置的閥門等,減小出水量以達到降水速度減緩的目的。

提高降水工程施工質量,嚴格控制出水的含砂土量,以防止地下砂土流失掏空,導致地面建築物開裂。布設觀測井和沉降、位移、傾斜等觀測點,進行定時觀察、記錄、分析,隨時掌握水位降低和基坑周圍建築物變化動態。同時,還要了解抽水量和含砂量。

做到心中有數,發現問題及時採取措施,預防事故發生。

基坑降水考慮的因素

在採取上述處理方法對基坑進行降水處理時,對選擇的降水方法還應該考慮以下因素:

(一)場地條件及該建築物設計施工資料

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築物的高度、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。有關設計施工資料報括基坑開挖尺寸和分布;地下建築物施工的有關要求等。這些條件決定了所採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築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,各層岩土的物理力學性質,地下水型別及埋藏情況,水文位址情況,水質分析結果,特別是土層的滲透性。土的滲透係數取決土的形成條件、顆粒級配、膠體顆粒含量和土的結構等因素,因此場區土層的不同深度和不同方位的滲透係數是不同的。滲透係數計算結果的真實性,勢必直接影響降水方案的選擇。

由於影響滲透係數的因數複雜,一般勘察報告提供的數值多是室內試驗資料,誤差往往較大,只能供降水設計時參考,對重要工程應做現場抽水試驗加以確定。

(三)場地地下水情況

地下水分潛水和承壓水兩種。潛水儲存於地表與第一層不透水層之間,是無壓力重力水,可向四周滲透。從工程實踐來看,潛水大多**於大氣降水和地下埋設的上下水管道破裂漏水,主要積存於地表下雜填土和老建築物被沖刷掏空的地基中。

承壓水儲存於兩個不透水層之間含水層中,若水充滿此含水層,則水具有壓力。所以,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、距離和透水層的聯絡情況;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於降水無效。

綜上所述,在基坑工程降水存在許多缺陷如會引起鄰近建築物的不均勻沉降,施工時要採取措施防止不均勻沉降;根據場地條件及該建築物設計施工資料;地質情況;場地地下水情況選擇合適的降水方法,以減少基坑工程施工中的事故。

施工措施的保證

1、組織保證措施

①定期或不定期召開施工協調會,按施工進度計畫中制定的控制節點,檢查實施的情況;協調各工點施工隊伍、各工種、工序間的關係,及時制訂、調整下乙個節點的實施要求,以達到預期的施工進度計畫目標,實行施工進度計畫動態管理。

②根據專案部施工總計畫及時調整施工進度安排,編制施工進度計畫,將工期目標分解到各部門及負責人。

③實行獎懲制度,簽定質量、安全、工期責任狀,責任目標與個人經濟利益掛鉤,使工作人員以最大的工作熱情去實施進度計畫,保證進度計畫目標。

④成立勞務人員服務中心,輸送合格的施工用勞務人員。

2、機械裝置保證措施

①施工專案部配備2~3臺鑽機及輔助機械裝置;

3、材料**及後勤保證措施

由後勤部對物資、材料進行統一採購,確保物資材料的質量和及時**,即在開工前由後勤部組織對各**商的資質信譽進行考察,對每種降水施工主要材料優選出數家**商,簽定供貨意向書,保證開工後各種物資的**。整個過程嚴格按照按iso9001標準要求執行。

4、技術保證措施

①組織管理人員、技術人員、質量檢查人員學習招標檔案、規範規程,準確掌握整個工程對降水施工要求的標準與管理程式;

②詳細分析設計檔案,做好圖紙會審工作,對圖紙中有疑問的地方,及時與設計單位聯絡解決;

③搞好各分項工程的施工方案、材料試驗、施工工藝試驗等工作;

④合理安排施工,並通過對關鍵工序、特殊工序的控制,達到保證質量,加快進度的目的。

施工準備

1、技術準備

①施工技術人員應從甲方處取得座標控制點、高程點書面檔案,並現場交驗;②備齊施工所需的**,包括開工申請表、裝置驗收單、材料檢驗表、材料驗收單、施工記錄表、水位觀測記錄表等;

③按規範要求對各種檢測儀器、裝置進行標定;

④根據設計要求,技術員準備好經緯儀、水準儀等測量工具進行定點放線工作,備好測量報驗表,放線後向有關部門報驗;

⑤技術人員向施工人員進行技術交底;

⑥專案部將施工方案中的工期,施工進度橫道圖、地層剖面圖、水井結構圖、場區平面圖、崗位職責表等有關圖表,置於辦公區明顯位置。

2、施工現場準備

①探明地下障礙物及各種管線,必要時協助清除;

②將施工用水引至現場,選好排水口及聯絡好排渣場地及車輛;

③做好裝置進場驗收,材料檢驗合格後方可進場,裝置停放、材料堆放場地要合理規劃。

3、勞動組織準備

①施工專案組配備施工技術員、特殊工種施工員和現場工程師;

4)對排放井的加固維修與清淤

排水前要對所有排放井進行加固維修,並對φ500mm以下的管線進行勘察清淤,使管線排水暢通無阻。

(5)排放口的選定

根據排水設計方案,排放口盡量選擇主排水排口,以暗埋方式與主管線連線,且埋深大於1.2m。當由多個集水管匯入乙個集水排口時,要在排口處修建集水池,由集水池排入主管線。

2、排水管線及電纜敷設施工

排水管線及電纜敷設施工方法及技術要求:

施工準備:根據降水設計圖紙的位置並參照車站或區間永中線控制點進行測量放線,用雷達探測儀探測挖溝範圍內有無地下管線,若有地下管線應及時進行調整。

基坑降水的補充措施

現在土方已開挖至地面以下9.0m左右,土質不均勻 含水量較大,且滲透率小,影響土方開挖和基坑安全,採用在基坑內降水和基坑外降水兩種方式。原26個降水管井不能徹底降低基坑的地下水,根據原降水設計方案和現場情況,採取在基坑內區域性加設輕型井點降水,目前主要在基坑的東面 東南面 基坑南面 軸線處 基坑西北...

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