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基坑施工中的地下水处理及工程应用研究 工口神社

来 源:中华水网   发布时间:2013-11-11 移动版

  地下水处理问题一直是水利建筑工程基坑施工的一个难题 , 地下水若处理不 当, 直接影响到工程的施工质量。井点 降水 能够有效降低地下水位, 广泛用于水利建筑物的地下水处理。文章结合实例, 对深井井点降水法进行了简要介绍, 并详细分析井 点降水在基坑施工 中的应用, 旨在为 同类施工提供一些有价值的经验参考。

  1 前言

  水利工程在进行基坑施工时常常会遇到地下水的影 响。 地下水 对基础工程的破坏性较大 , 水能够与一些性质 的施工材料发生化学 反应, 起到腐蚀作用, 水浮力能够对基坑起到物理作用, 将轻型结构 物上托 , 引起基础地板变形 , 甚至造成基础土体位移 。 在水利建筑工 程基坑施工中必须采取有效的降水方法, 确保基坑质量。井点降水 是一种人工降低地下水水位的方法 , 通常用于地下水位较 高的建筑 施工, 是基础工程、 土方工程重要的施工措施与方法。 井点降水能够 将建筑基土内的水分疏干 , 增加地基的强度 , 消除流砂 , 稳定边坡 , 防止基础工程受地下水的影响 , 从而降低 了施工难度 , 保证 了施工 质量与安全。

  2 工程概况

  某工程基坑开挖宽度为 9. 2m, 长度为 22. 3m, 埋深为 5. 2m, 壁厚 为 0. 25m, 壁板厚度为 0. 6m。经过施工现场地质勘查 得出基坑土层 结构如下 : ①层为杂填层 , 厚度约为 2. 3m, 主要成分 为粉土及一些砖 头、 碎石等, 颜色呈灰褐色, 土质松散, 含水量不高; ②层为粉土 , 厚 度约为 20. 3m, 主要成分为粉质粘土 、 透镜体 、 中砂及细砂等 , 颜色呈 黄褐色 , 土质密实 , 含水量适中 , 顶板埋深在小于 2. 8m 范围内, 底板 埋深在 18. 7— 23. 4m范围内, 厚度在 17. 6— 22. 1m范 围内, 该层厚度较 大 , 在地层分布稳定连续 , 是基坑的基础持力层 ; ③层 为砂 薄层 , 主 要成分为砂土及 透镜体 , 顶板埋深在 18. 2— 21. 9m 范围内, 底板埋深 在 28. 2— 35. 1m 范 围内, 厚度在 6. 1— 12. 3m 范 围内, 由于本层属于基 底底层 , 对基坑开挖 和边坡施工的影响较大。在进行基础工程施工 时, 首先要进行降水处理, 以确保施工在不影响周围建筑的情况下 顺利进行。施工单位借鉴同类工程的施工经验 , 结合施工现场的实 际情况 , 在进行详细分析、 比较后确定采用深井井点降水进行基坑 排水降水。

  3 基坑降水施工方法

  3. 1 施工方案

  深井井点降水法是指在基坑内部或周围埋入井管, 使其能够深 入基底深层, 然后利用水泵通过井管泵出地下水, 以达到降低地下 水位的目的。该法的优势在于适应范围广泛, 操作简单 , 井距大, 排 水量大, 不受吸程影响, 降水效果十分显著等, 适用于渗透系数较大 的碎石 、 砂土等土质_ll。施工单位结合现场施工情况 , 将基坑深井井 点降水施工方案制定如下 : ①参照技术规范进行详细计算后 , 在基 坑中线位置布置井径为 1. 6m的三个降水井点两两间距为 8m。②在 钻孑 L过程 中, 实 际井孑 L深应控制在 20m 以内, 井孑 L垂直度必须严格 控制在 0一 l%的范 围内, 孔径则保持在在 0. 8m 以上 , 且确保上下一 致。 ③结合地层勘探结果, 将孔内泥浆的比重稀释到 1. 05左右, 以提 高成孑 L质量 , 再使用砂料灌填井管和井壁 间, 灌填量要达到预先计 算的95%以上, 灌填高度要达到设计标准 。 ④在护口管的埋设过程 中, 为避 免管外返浆 , 注意将管外密封严实 , 护 口管底插入原状 土 层 , 在井点 出设置明显标 志, 并采取相应 的措施加以保护 , 避免管内 掉入其他杂物 。 ⑤成井后将污水泵 出井外 , 直至将污水抽净 , 确保井 内的含砂量达标。⑥在施工过程 中注意做好施工记录, 以备 日后查 阅。 cz)由于该工程施工时间跨越冬季 , 为避免受气候影响 , 采取相应 的措施防冻。 ⑧泥浆池使用完成后务必及时回填, 并彻底洗井, 做到 文明施工。

  3. 2 降水深度

  按照 8. 5m规格对基坑底部整体宽度进行运算,并要求基坑边 底处标高比降水面标高高出200mm,因此基坑边处降水面标高应 为一 5m。降水井点与基坑边间距应该按照 4. 3m规格进行运算 , 而地 下水的降落坡度则应按照 L/ IO进行运算。该工程基坑边处的降水 面标高与井点降水标高差值应为0. 43m,潜水泵的高度为 0. 4m, 过 滤器下方卵石厚度则为 170r a m, 由此可知该工程降水井点下沉深度 运算结果为 5+0. 43+0. 4+0. 17=6m

  3. 3 过滤 器制 作

  该工程使用的降水过滤器主要 由厚度为 2. 5r am,直径为 350r a m, 长度为 1. 3m 的钢板制作而成 , 在其底部 0. 8m 内 , 钻人直径 长度为 4mm 的孔洞 , 每个孔洞间距应为 40r a m。外部设置有三层铁 窗纱并利用铅丝将其固定与降水过滤器上, 而上部由止水带和阀兰 盘构成 , 其顶部标高应设置为一 4. 4m。

  3. 4 施工工艺

  首先进行挖土作业 , 当挖土深度达到一 3. 3m时, 需暂停挖土, 并 在降水井点处设 置木板垫圈 , 其直径长度为 1. 5m, 并在木板垫 圈上 盖满红砖 , 竖向每隔 900mm, 应设置相应 的木板垫圈 , 以避免沉井壁 出现整体下沉现象。通过潜水泵和人工方式进行抽水和挖土, 以完 成基坑处降水井点沉井施工作业。当降水井点沉至一 6m深度时, 需 立即停止沉井l引 。现在井底底部设 置一层长度为 0. 5至 4em, 厚度为 170r a m的卵石 , 并将过滤器下放至沉井 内部 , 并在其 四周填上卵石 , 其长度同样为 0. 5 至 4cm。 最后 , 将潜水泵与过滤器进行连通。即可 将基坑内部多于地下水抽 出, 以达到良好的地下水位降低效果。

  3. 5 封闭施工措施

  当该工程基础混凝土施工结束 , 且混凝土强度达到工程设计强 度 70%后, 需及时对降水井点进行有效的封闭措施。在降水井点封 闭过程中,主要通过在其上部设置厚度为4mm的橡胶皮垫进行封 闭 , 并在皮垫基础上覆盖厚度为 4r a m 的钢板 , 最后应用规格适宜的 螺栓将其固定 。 再者采用搭焊方法对基础底板上部钢筋进行有效修 补, 在降水井点处的施工缝设置一层厚度为 50mm砂浆, 比例与混 凝土相同。

  3. 6 应注意问题

  为了保证工程基坑降水井点施工的顺利进行 , 达到良好的地下 水处理效果 , 必须注重以下几个问题 : 其一 , 当工程所处位置地下水 位下降后 , 土壤会 出现固结 , 对抽水效率造成严重影 响, 并导致地下 沉降现象的产生 , 对工程及其 四周建筑物稳定性和安全性造成严重 影响, 必须引起施工人员的高度重视。其二, 在降水井点施丁过程 中, 为了防止工程项 目及其 四周建筑 物出现过大沉 降现象 , 可应 用 回灌井点的措施进行防治。 这种防止措施主要是对抽水存在影响范 围内位置 , 先设置一排钻孑 L, 并在抽水前对钻孔水位进行有效的勘 察和记录。在抽水过程 中, 若工程项 目及其四周建筑物出现沉降过 大现象时 , 应及时通过钻孑 L灌水 , 以保证原有地下水位保持不变, 有 效避免了地面沉降对工程项 目稳定性的破坏。 转载请注明出处: http://www.chndk.com/view-59883-1.html

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