王博
摘要:近年來隨著我國房地產(chǎn)的持續(xù)高速發(fā)展,地下工程越來越多,規(guī)模越來越大,由于地址條件復(fù)雜,地下水位較高,施工難度越來越大,因此在項(xiàng)目施工過程中,經(jīng)常要降低地下水位。本文對施工中常用的基坑降水方法及選擇、適用范圍進(jìn)行簡單探討。
關(guān)鍵詞:降水方法;使用范圍;影響因素
開挖基坑時,如果地下水位過高,如不及時降低水位,不但會使施工條件惡化,造成土壁塌方,亦會影響地基的承載力。嚴(yán)重時甚至?xí)a(chǎn)生流砂現(xiàn)象。因此,在土方施工中,做好施工降水工作,保持土體干燥是十分重要的,同時也改善了工作條件。因此,在基坑工程施工中必須對地下水進(jìn)行有效治理。
一、基坑降水常見方法及適用范圍
(一)明溝排水法
明排水法又稱集水井排水法,是采用截、疏、抽的方法來進(jìn)行基坑等施工的排水。即在坑內(nèi)沿坑底周圍或中央開挖排水溝,再在溝底設(shè)置集水井,使基坑內(nèi)的水經(jīng)排水溝流向集水井內(nèi),然后用水泵抽出坑外。如果坑較深,可采用分層明溝排水法,一層一層地加深排水溝和集水井,逐步達(dá)到設(shè)計(jì)要求的基坑斷面和坑底標(biāo)高。明溝加排水法具有施工方便,用具簡單,費(fèi)用低廉的特點(diǎn),在施工現(xiàn)場應(yīng)用的最為普遍。在高水位地區(qū)基坑邊坡支護(hù)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。
(二)輕型井點(diǎn)降水
輕型井點(diǎn)降水就是在位于地下水位以下的基坑開挖前,于基坑四周的土層中成孔埋入帶有過濾器的井點(diǎn)支管,并在支管四周填砂,然后通過水平集水總管,將所有井點(diǎn)支管和置于地面的抽水機(jī)組連通。這樣,地下水就被抽水機(jī)組吸至地面而排除。輕型井點(diǎn)能有效地降低地下水位,在基坑施工中能穩(wěn)定邊坡和克服基坑流砂,創(chuàng)造良好施工條件,既安全又方便。輕型井點(diǎn)布置靈活,使用方便,施工速度快,降水效率較高,即使個別井管損壞也不會影響整個系統(tǒng),能適應(yīng)施工條件變化的工程。輕型井點(diǎn)設(shè)備可反復(fù)使用,施工費(fèi)用小,經(jīng)濟(jì)效果好,在地下建筑工程中得到廣泛應(yīng)用。
(三)噴射井點(diǎn)降水
噴射井點(diǎn)降水是在井點(diǎn)管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器,用高壓水泵或空氣壓縮機(jī)通過井點(diǎn)管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水或壓縮空氣形成水氣射流,將地下水經(jīng)井點(diǎn)外管與內(nèi)管之間的間隙抽出排走。它適用的土層滲透系數(shù)與輕型井點(diǎn)一樣,一般為0.1-50m/d。但其抽水系統(tǒng)和噴射井管很復(fù)雜,運(yùn)行故障率較高,且能量損耗很大,所需費(fèi)用比其他井點(diǎn)法要高。
(四)管井井點(diǎn)降水
管井井點(diǎn)降水是指沿基坑每隔一定距離設(shè)置一個管井,每一個管井單獨(dú)使用一臺水泵不斷抽水降低地下水位。此方法具有設(shè)備較為簡單,排水量大,可代替多組輕型井點(diǎn)作用,水泵設(shè)在地面,易于維護(hù)等特點(diǎn)。管井井點(diǎn)適用于滲透系數(shù)大的砂礫層,地下水豐富的地層,以及輕型井點(diǎn)不易解決的場合。每口管井出水流量可達(dá)到50-100m3/h,土的滲透系數(shù)在20-200m/d范圍內(nèi),降低地下水位深
度約3-5m。這種方法一般用于潛水層降水。
二、基坑降水須考慮的因素
在采取上述處理方法對基坑進(jìn)行降水處理時,對選擇的降水方法主要考慮以下因素:
(1)場地條件及建筑物設(shè)圖紙。場地條件是降水方案的選擇關(guān)鍵,它主要包括場地大小、周圍已有建筑物分布情況等。有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙包括基坑開挖尺寸、基坑開挖深度等。這些條件決定了所采用降水深度、方法和具體的施工方案,不同降水方式降水量及降水深度不同。
(2)場地地質(zhì)條件?;油恋姆N類及性質(zhì)也影響到降水防水的選擇。通常土的滲透系數(shù)取決土的形成條件、顆粒級配、膠體顆粒含量和土的結(jié)構(gòu)等因素,因此場區(qū)土層的不同深度和不同方位的滲透系數(shù)是不同的。滲透系數(shù)計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性,勢必直接影響降水方案的選擇。由于影響滲透系數(shù)的因數(shù)復(fù)雜,一般勘察報(bào)告提供的數(shù)值多是室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù),誤差往往較大,只能供降水設(shè)計(jì)時參考,對重要工程應(yīng)做現(xiàn)場抽水試驗(yàn)加以確定。
(3)場地地下水情況。地下水的分布主要有潛水和承壓水兩種。潛水儲存于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。承壓水是充滿兩個隔水層之間的含水層中的地下水,它有兩種不同的埋藏類型,即埋藏在第一個穩(wěn)定隔水層之上的潛水和埋藏在上下兩個穩(wěn)定隔水層之間的承壓水。典型的承壓含水層可分為補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)及排泄區(qū)三部分.。所以,要根據(jù)地質(zhì)和水文資料,搞清楚場區(qū)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(qū)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(biāo)高;查明場地地下水補(bǔ)給源的方位、距離和透水層的聯(lián)系情況;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于降水無效。endprint