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探讨富水砂卵石地层中基坑降水技术研究

2020-02-13 427 上传者：管理员

摘要：文中介绍了在建筑施工中基坑降水的重要作用。同时对富水砂卵石地层中基坑降水系统进行了全面的分析和探讨，以期为保证工程进度及施工安全提供有利参考。

关键词：
基坑降水
富水砂卵石地层
工程施工
系统设计
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1、引言

城市发展建设基础设施时，常会遇到各种各样的问题，给深基坑施工带来影响和挑战，特别是在城区进行深基坑降水支护施工中，遇到富水砂卵石地质构造，就会增加施工难度，从而导致水量计算出现误差，同时还会使坑外出现沉降等问题，进而影响施工安全。所以，探讨富水砂卵石构造中进行深基坑降水支护施工具有较强的现实意义。

2、基坑降水的重要作用

在建筑施工中，深基坑施工时常会受到地下水的影响，沉降、塌方、断裂、平移等问题时常发生。当水层富水遇到施工时，还会产生突涌等安全问题，既影响施工质量，施工进度，还影响施工安全。此时，必须进行基坑降水施工来保证施工安全与可靠性。可见，基坑降水施工具有重要的作用。具体如下：第一，通过降水施工，地下水位下降，给工程施工营造干燥的施工环境，使基坑施工不再受水患影响，施工质量有所保证，施工进度不会受影响。第二，降水施工迅速降低承压土层中水压，受地质应力作用，周围土颗粒紧密相连，土体的坚固性和稳定性得到提高。第三，富水层水压降低，避免突涌问题的发生，同时减少流沙、地表膨胀等问题的发生率。第四，基坑支护周围水压降低，水量减少，支护结构更加稳定与坚固，对基坑作业起到良好的保护、支护作用。

3、富水砂卵石地层中基坑降水系统设计

3.1 基坑降水系统的具体参数

深基坑作业遇到富水砂卵石地质构造时，首先要做好降水参数设计，使其起到有效的降水作用，从而保证降水系统能够良好运行。对于降水井深埋度而言，其参数与较多的影响因素直接相关，如基坑深度、降水趋势、水位坡度等等。所以，必须保证深埋度符合Hm=h1+h2+∆h+IL１+l的等式。式中h表示基坑深度，h2表示降水井地面以上部分的高度，I表示水位所具有的物理坡度，∆h表示降水后地下水与基坑之间的安全距离，L1指的是降水管与基坑中心的距离，l指的是过滤管长度。应用等式，将相关参数的物理数值真实代入后，可计算出准确的深埋度。按照这样认真的计算方法，可将所有相关的参数如涌水量、储水量、危险点降深等等参数都准确地计算出来，从而降水系统施工提供准确的数据支撑。

3.2 基坑降水系统对周边的影响

一旦深基坑作用需要降水处理时，就会改变原有的地质应力和水位、水压、水量、地质结构等，从而使地质环境产生一系列变化。具体的变化影响表现在以下两点，一是相领水位迅速降低；二是附近某处或几处发生侵蚀问题。研究指出，水位与降水作业的距离表现出明显的对数模型。侵蚀问题则往往发生在井周围作业量大的区域。在富水砂卵石基质构造中，水位变化后，砂卵石移动可能性小，流沙现象少，水位下降对地上设施影响不大。通常而言，降水井施工质量达标，就完全可以避免侵蚀问题。这需要随时降水观察和计算相关参数的变化，如侧壁压力、坑底水量、缝隙渗水径流量等等，从而及时发现异常问题，迅速做出施工调整和补救，从而将问题及时排除。

4、富水砂卵石地层中基坑降水工程施工措施

4.1 基坑降水工程的前期准备

首先，水位的变化必然产生水压的变化，而水压的变化又会导致周围土质结构的应力变化，考虑到这一点必须做好围护结构的设计与选用。原则是对周围建筑影响小，能够保证土体的稳定性，能够发挥良好的支护作用；其次，基坑排桩支护不可缺少。锚杆施工前进行施工点、间距等参数的测量与计算，设计最佳的孔位和钻孔深度，从而保证围护结构的功能得以实现；最后，地上导墙的质量控制工艺等要做好测算准备，应用导墙来达到加固深基坑的作用，从而提高深基坑的稳定性和安全性，方便地下施工。此外，在所有准备工作中，材料数量、质量、型号、标准、功能等要格外注意，并对材料实施实时跟踪监控措施，从而保证材料供应充足，施工质量不受影响。

4.2 基坑降水工程的成井工艺流程

首先，降水井位置的确定至关重要，直接关系到降水效果和工作效率。确定好位置后，要测量井径、钻孔深度、清孔机械作业位置等。安装井管时，要及时放入滤料再洗井，将水浆及时清理出，再进行降水作业。需要注意的是井管是多个连接而成，需要在接头处做好安装，保证上下井管正直，接头稳固，波料选用的石料规格控制在3mm~6mm，先将井管周围坑洼用土填平，保证井管正直，然后在放滤料。滤料放入后，进行洗井工序，直至出水清澈才可完成洗井作业。其次，厂井质量不达标时，要增加补孔施工来弥补不足；土方开挖施工要精细以免机械对已成井产生破坏。因此，要在井1m外处用机械作业，剩余土方人力完成，同时，拆除成井地上部分井管，然后封住井口来保持井内清洁。基坑作业过程中，降水井只有连续降水才能保证坑槽内水位不影响施工。填滤料至标高时，可运用混凝土浇筑底板来达到要求。最后，降水井管连接与下放过程中，可以应用钻机配合井托逐节安放，为保证井管儿正直状态，可用竹片儿将井管连接起来，固定住竹片防止上下井管错位，竹片儿保持一米间距。填滤料时，要保证滤料高度，外部尽管用钢丝网裹住，包裹长度一般为20m为宜。

4.3 基坑降水工程的降水控制

深基坑施工中遇到富水砂卵石时，一定要保证降水效率和降水控制水平达到工作要求，才能保证深基坑施工安全可靠。控制施工降水可以有效提高施工通畅性，避免窝工和施工中断问题的发生，保证施工进度。控制施工降水时，将地下水抽离至地上，使基坑施工作业不受水位和水量影响，保证施工进度，施工质量和施工安全；除此之外，控制施工降水过程中，考虑降水效率问题将沉沙池选在市政管网下水道，既可以提高降水效率和降水质量还可以减少单独铺设管道的成本投入。在施工中要提前做好准备，发现水位较深水量较大时，提前进行降水施工，从而保证深基坑施工连续性和通畅性。因此，富水砂卵石深基坑作业降水控制至关重要，是降水施工中的重要一环。

4.4 基坑降水工程的现场控制

首先，在基坑降水作业中，现场控制需要借助现代化的监控技术、调度技术等，从而开发信息管理系统对现场降水作业进行管理控制，能够提高现场控制的效率与质量，从而保证工程进度不受任何影响；其次，现场控制人员要深入实际现场，了解施工工况，掌握第一手现场材料，监督与管理工作人员按流程、按程序标准化作业。现场有问题时，能够及时获得信息并采取果断补救措施，运用现代化的管理系统进行问题分析与解决；最后，现场管理中要加强对地下管网及相关通道的支护、铺设等进行勘察，对于容易造成流沙、突涌事故的地方要加强防护措施，避免降水施工中出现突发事故，从而保证深基坑降水施工高效进行，高质量完成，从而保证深基坑相关施工能够顺利完工。

4.5 基坑变形监测

变形监测可以有效预防对已有建筑物可能造成的影响,并保护新建建筑物的安全,变形监测分为基坑平面及垂直位移监测、降水地面与建筑物和邻近建筑物的沉降斜监测。另外，变形监测具有多种监测方式，要根据不同状况进行合理的选择，进而使基坑的建造与其有关规定相符。

4.6 基坑降水工程的检测与收尾

深基坑作业中遇到富水砂卵石地质结构时，除了在降水施工中加强管理与控制外，还要在降水施工后加强效果检测与质量检测，保证收尾工作，从而提高降水施工的整体质量。也就是说，通过检测来判断降水施工的作业是否能达到深基坑作业标准，发现问题及时补救。检测过程中，要结合周围管道、地质条件、地上建筑等进行合理检测，从而保证降水施工不会对周边产生大的影响，一旦影响较大，要及时上报并采取果断措施重新降水施工，减少对其他工程及建筑设施等的影响，保证降水施工的质量和效率。另外，收尾工作是将降水施工产生的垃圾及时清理出现场，保证现场整洁有序。一定要重视收尾工作，提高降水施工的整体效果。

参考文献：

[1]杨庆.富水砂卵石地层建筑物密集区车站基坑降水施工技术[J].工程技术研究,2019(4).

[2]邓文健.建筑施工中基坑降水技术的应用研究[J].建材与装饰,2019(14).

苏铁龙.基坑降水在富水砂卵石地层中的应用[J].门窗,2019(8):148-149.