基坑地下水处理的实践体会

2015-09-07 113 0

   摘要:要想保质保量的完成基坑工程建设必须满足两个条件:一是基坑必须要一直保持干燥状态,这样可以保证施工的顺利进行:二是要保证周围边坡的稳定,以确保安全施工。这两个条件是深基坑工程正常施工的前提条件,而它们都与地下水处理是否得当密切相关。
 
  1.引言
 
  在基坑工程中,基坑开挖要具备几个必要条件:(1)保持基坑干燥状态,创造有利于施工的环境;(2)确保边坡稳定,做到安全施工,如果忽视这些必要条件,其后果是严重的。有的基坑积水或土质稀软,工人难以立足,无法施工;有的出现“流砂现象”导致边坡塌方,地质破坏;有的内部基坑土体发生较大的位移,影响邻近建筑物的安全。之所以会出现这些异常情况,都是由地下水引起的。所以,在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视。
 
  2.工程实例
 
  某地大学办公楼,建筑总面积约为l2500m2,要求基坑开挖尺寸为51x56m米,达到的开挖深度为7.23m。地下室所设的底板是以7.2m作为标高,施工地形地质分析,情况如下:工程场地地质状况比较差,主要表现在原状土面以下为淤泥质土,特征主要为淤泥设计质呈灰黑色,该土层全场均有分布,厚度为8.40-12.10m,平均为10.36m,附近有湖,容易渗水。这不仅对地质造成破坏,还影响到了周围建筑物的安全,造成了很大的安全隐患。如何在大面积的深淤泥质土中进行基坑,保证对地下水快速处理,不影响工程质量是本工程的重点所在。
 
  3.处理方法

  3.1查明地下水情况,仔细
 
  如果对地下水的情况还没有查明之前就盲目的进行基坑工程的设计,在深基坑挖至地下水位以后,就会产生一系列的问题,如流砂、边坡土体滑坡、地下水对基坑的渗流和坑外周围地面的下沉等,最后导致基坑事故的出现。因此,在基坑工程实施之前,必须做好相关工作,查明地下水的具体情况,并做到具体问题具体分析,仔细设计,采取相应的防水和降水措施。如果遇到软土地区,则需要更加谨慎的对地下水情况进行勘察和处理。
 
  3.2止水帷幕的设置
 
  止水法是指在深基坑周围做上止水帷幕,即在深基坑工程开挖和施工时防止地下水的渗流,以确保地下水不会突涌的一种止水措施。止水帷幕是为了保持深基坑的干燥,保证地下施工作业的正常进行和防止坑外土地的下陷及变形,同时止水帷幕还可以有效防止地下水渗入基坑,阻止周围土体的位移变形。在选用止水帷幕时,也需要综合考虑多方面的因素,如工程水文地质的条件、基坑周围的环境条件以及较高的资金投入等。
 
  止水帷幕的设置方法有很多种,目前采用较为广泛的主要有高压喷射注浆法、压力灌浆法和浆喷深层搅拌法等,这三种设置方法各有利弊,在不同地质条件下能够发挥不同的作用。高压喷射注浆法适用于粘土、粉土等土质条件,但是对于卵石层等土质设置止水帷幕时,效果欠佳。压力灌浆法有着与其他设置方法不同的优点,它适用于岩溶溶洞和砂砾石的断裂面,对于难以处理的软土和较湿的黄土都有着很好的作用。浆喷深层搅拌法对于粉质和较软的粘土、含有矿物质的粘土都能起到良好的止水作用,但也应该注意。浆喷深层搅拌法对于卵砾石等地层以及PH值偏低的土层很难起到良好的加固作用与防水作用。
 
  止水帷幕在设计时,不仅需要进行大量的勘测与计算,还需要工程师掌握大量的土质和施工经验,只有将二者结合起来,才能确保基坑工程的安全性。
 
  3.3降低地下水位
 
  降水法是指通过对地下水位的降低,保证深基坑工程能够在地下水位以上进行施工,从而避免地下水对其的渗透压力,防止边坡滑坡和流砂等现象的出现。降低地下水位的常用方法主要有以下两种:一是井点降水,二是明排降水。一般来说,井点降水的适用范围较广一些,随着我们科技的进步与发展,井点降水也逐渐出现了多种具体的方法,主要包括电渗井点、管井点、情形井点、辐射井点等,这些方法针对不同的地质情况进行,取得了不错的效果。
 
  井点降水法要求井点深度要深于降水的深度,然后通过井点的引渗或者抽水来进行对地下水位的降低,保证深基坑工程的顺利进行。井点降水的采用有利于保证优质的工程质量、确保施工的进度以及工程的安全。目前看来,井点降水法是增加边坡稳定性和夯实地基的有效手段之一,能够防止基底的破坏和隆起,充分截止地下渗流,减少侧土压力,有效预防深基坑工程事故的发生。另外,在降水法当中还需注意的一点是地下水位在降低之后会对施工带来一些不利影响,比如对残留水的处理、对周围建筑物的影响、地面沉降等方面。因此如果降水法对深基坑工程造成一定影响的话,可以采用堵截法对基坑与地下水进行分离,从而继续施工。
 
  在施工过程中,架设扶正器是为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度,试验数据验算出应布设的个数,可以设有降水井。根据工程桩的位置,降水井应合理布设。保持井口标高一致且下管要准确是下井管的基本要求,这样为避免损坏过滤器结构。在降水井抽排水过程中,洗井质量要确保洗到井内出清水,基本不含砂。必要时,每天检查抽排情况,若发现有大量砂粒长时间被抽出时,应改用小口径水泵进行间断慢排,通过减少土壤流失的方法,保证周围不移动。施工还需要根据具体的天气而定操作,在雨水比较多的季节施工时,应当尽量选择晴天进行开挖,并且充分做好防排水工作。制定地下水处理方案,确保基坑工程顺利进行。
 
  3.4做好基坑防水工作
 
  本办公楼施工项目中,面积比较广,伴有地质差,距离湖比较近等特点,因此,防地下水渗漏是基坑施工过程中,甚至施工后的重点工作。通常情况下,防水钢筋混凝土浇灌用于剪力墙及基础底板上,把设计抗渗漏级别调整为S7。为了防止混凝土因水化热引起的温度差产生温度应力裂逢,从材料选择上、技术措施上准备充分。因此,对于防水钢筋混凝土的施工要求比较高。采用以后防水措施,第一,基坑四周和基坑内设有一道排水沟,排水沟与集水井连通。第二,设多个潜水泵抽水并设专人负责进行抽水。第三,当基坑施工完工后,还采取多种必要的防水防潮措施,通过进行一系得的防水措施,克服软土基坑施工中,地下水问题,有效保证工程项目的质量及施工安全。
 
  4.总结与体会
 
  总之,应根据基坑工程施工现场分析,以节理裂隙发育的围岩为主,地层交界处,断层褶皱发育处等地方都是可能发生涌水的重要位置。究其原因,可以从两方面来看。一方面,透水性比较好的地层,如喀斯特地层、砂性土地层等,是易发生涌水情况的。另一方面,从与地表有连通、地表水补给及时的基坑,也容易生发涌水情况。通常情况下,施工后才发现地下水严重,就要花大量的人力物力才能处理,造成极高的工程造价成本。因此,查明富含水地层的位置和分布规律是施工的前提,加强预报、预测、探测工作,以先探测,预报后施工挖掘,保证施工安全。
 
  要有计划,有目的地做好预案工作,根据软土基抗的特点,针对主要的涌水点、高水头、大流量、强交替、突发性的地下水丰富的基抗,制定一系列施工技术方案,以确保基坑安全、快速施工,以防止灾害预案为目的,以超前注浆封堵为立足点,以预注浆作为依据。当超前注浆不能满足要求时,通过进行后注浆的方式,达到更好的抵御风险的能力。基坑工程的实施要根据地下水的状态和土质的结构进行相应的调整,在一些地下水经常会发生变化的地区开展深基坑工程需要对地下水的处理进行格外的注意,这样才能保证基坑工程的顺利进行。

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