摘 要 隨著我國(guó)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的重視,污水處理廠如雨后春筍般在各大城市周圍拔地而起。由于污水處理廠常常設(shè)置在水源附近,其建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件和水文條件一般比較復(fù)雜,所以在進(jìn)行污水處理廠深基坑施工前,通過降水技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行預(yù)處理是保障后期建筑工程順利進(jìn)行的前提條件。本文通過對(duì)深基坑降水施工在污水處理廠項(xiàng)目中作用的研究,得出了降水作業(yè)降低深基坑周邊土體含水量、有效降低地下水位以及有效預(yù)防地面沉降的結(jié)論,接著梳理了污水處理廠深基坑降水技術(shù):明排降水、堵截法以及井點(diǎn)降水。最后,對(duì)污水處理廠深基坑降水技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析,就污水處理廠深基坑降水施工前期準(zhǔn)備工作以及污水處理廠深基坑降水施工質(zhì)量控制措施進(jìn)行了探討。希望能為相關(guān)行業(yè)從業(yè)者拋磚引玉。
關(guān)鍵詞 污水處理廠;深基坑;降水技術(shù)
污水處理廠的深基坑相對(duì)于其他建筑的深基坑,地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,針對(duì)基礎(chǔ)的施工難度會(huì)相對(duì)大一點(diǎn),進(jìn)行深基坑施工是保障施工安全和穩(wěn)定的重要方法。針對(duì)污水處理廠的深基坑施工,鑒于土質(zhì)和地下水對(duì)深基坑施工的影響,往往會(huì)出現(xiàn)一定的問題,因此使用深基坑降水技術(shù)能夠有效保證污水處理廠的施工進(jìn)度和施工安全。污水處理廠深基坑降水技術(shù)工藝流程如下圖所示:
1深基坑降水施工在污水處理廠項(xiàng)目中的作用
1.1 大大降低深基坑周邊土體含水量
深基坑的開挖需要具備一定的條件,土體含水量便是其中一條硬性指標(biāo)。為有效降低深基坑開挖周邊受影響土體的含水量,需要對(duì)基坑進(jìn)行降水作業(yè),降水技術(shù)是一種能夠有效降低承壓水、孔隙水的技術(shù),在含水量降低后,土質(zhì)變得易于開挖,運(yùn)輸,對(duì)后期安全施工、降低經(jīng)濟(jì)成本有一定的效果。
1.2 有效降低地下水位
污水處理廠的選址一般靠近水源,地下水位較高,地下水壓力較大,對(duì)于建筑工程基坑底部以及側(cè)壁的壓力較大,如不進(jìn)行降水處理容易產(chǎn)生邊坡的塌方和涌水事故。通過降水技術(shù)則可以有效降低地下水位,防止過高的水位對(duì)基坑安全造成威脅,在基坑的施工過程中,邊坡和底部的穩(wěn)定性大大增強(qiáng),是污水處理廠安全施工的保障。
1.3 有效預(yù)防地面沉降
由于污水處理廠施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件一般比較復(fù)雜,地下結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性也較大。因此,對(duì)污水處理廠深基坑進(jìn)行降水技術(shù)的應(yīng)用可以鞏固基坑土體強(qiáng)度,預(yù)防周邊施工區(qū)域內(nèi)的地面發(fā)生沉降,造成工程安全事故,同時(shí),土體過高的含水量也會(huì)導(dǎo)致基坑的側(cè)墻發(fā)生位移,對(duì)施工人員、設(shè)備造成安全隱患。因此,必須對(duì)污水處理廠深基坑進(jìn)行降水處理[1]。
2污水處理廠深基坑降水技術(shù)選擇
對(duì)于污水處理廠的深基坑工程來說,常見的降水技術(shù)可分為明排降水、堵截法、井點(diǎn)降水。下文將對(duì)這三種降水技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
(1)明排降水。明排降水一般適用于10m以內(nèi)、地下水位較深、水文條件好、地質(zhì)條件佳且基礎(chǔ)施工周期較短的深基坑,其具體表現(xiàn)形式是在污水處理廠深基坑的底部設(shè)置集水井或排水溝,通過水泵進(jìn)行排水作業(yè)。由于明排降水量較大,會(huì)對(duì)周圍施工區(qū)域的土體產(chǎn)生不利影響,容易受到地下水壓力的影響,特別是基坑側(cè)壁,很容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)塌方的事故。
特殊地,對(duì)于沿基坑周圍設(shè)置的碎石排水盲溝,需要選擇粒徑相等的碎石進(jìn)行密實(shí)充填,并遵循開挖的同時(shí)進(jìn)行回填作業(yè)的原則,與排水溝和排水井進(jìn)行聯(lián)通。同時(shí)排水溝對(duì)降水井應(yīng)進(jìn)行找坡作業(yè),引導(dǎo)基坑積水向降水井集中,并引流至沉淀池,實(shí)現(xiàn)坑內(nèi)排水。對(duì)于坑外排水則通過在基坑四周布置截水溝和擋水臺(tái),在深基坑周邊1.5m范圍內(nèi)進(jìn)行混凝土硬化處理,厚度約為5cm,同時(shí)對(duì)邊坡進(jìn)行噴射混凝土處理。預(yù)防周邊積水因重力匯流至基坑處,影響降水作業(yè)。截水溝的設(shè)置應(yīng)注意與排水井進(jìn)行聯(lián)通,最終引流至市政管網(wǎng)排出。
(2)堵截法。如污水處理廠選址靠近對(duì)沉降要求較高的建筑物、構(gòu)筑物,如大型建筑物、橋梁等,此時(shí)無法使用會(huì)導(dǎo)致土層內(nèi)部不平衡的降水技術(shù),而應(yīng)選擇堵截法分割地下水與基坑,常用的堵截降水方法如止水帷幕樁、防滲三軸攪拌樁、地下連續(xù)墻、鋼板樁等。實(shí)際上,所謂堵截降水是通過硬質(zhì)材料將地下水與基坑隔離,防止地下水對(duì)基坑的影響,沒有從根本上“降”水,而是“隔”水,對(duì)地下水位和水壓力無任何改善。
(3)井點(diǎn)降水。井點(diǎn)降水適用于地下水位較淺的基坑,具體做法是在污水處理廠的基坑四周設(shè)置濾水井,通過濾水井的提前過濾將周邊土層的含水量降低至安全值,這是一種人工主動(dòng)降水方法。井點(diǎn)降水的優(yōu)勢(shì)在于保證了施工區(qū)域內(nèi)的水循環(huán),這種動(dòng)態(tài)穩(wěn)定模式保證了整個(gè)基坑的穩(wěn)定,從原理上杜絕了地下水壓力對(duì)局部基坑底層的沖擊,預(yù)防了鼓包、涌水病害的發(fā)生。井點(diǎn)降水是深基坑降水技術(shù)中較為先進(jìn)、成熟的一種,具體可分為輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、電滲井點(diǎn)降水、管井井點(diǎn)降水和深井井點(diǎn)降水等[2]。
3污水處理廠深基坑降水技術(shù)要點(diǎn)
為確保污水處理廠深基坑降水作業(yè)的順利進(jìn)行,需要在施工前做準(zhǔn)備工作,深諳深基坑降水技術(shù)要點(diǎn),熟悉施工現(xiàn)場(chǎng),這樣才能保證降水施工的有效性,實(shí)現(xiàn)基坑內(nèi)部的無水環(huán)境。
3.1 污水處理廠深基坑降水施工前期準(zhǔn)備工作
首先,在污水處理廠深基坑工程實(shí)施前,必須進(jìn)行專項(xiàng)施工方案的編制,其中一定包括了結(jié)合施工場(chǎng)地當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文條件選擇的相應(yīng)降水技術(shù)實(shí)施方法,并對(duì)具體降水方法進(jìn)行指標(biāo)規(guī)定,比如,地下水位較高的采用堵截法施工需要使用那種樁進(jìn)行堵截,明排、井點(diǎn)降水需要將地下水位降低到什么標(biāo)高、井點(diǎn)的布設(shè)位置、對(duì)接的市政管網(wǎng)接口等等細(xì)節(jié),都需要在施工方案中進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注,只有施工專項(xiàng)方案編制完成了,才能進(jìn)行下一步施工。而專項(xiàng)施工方案也保證了后續(xù)施工的順利、安全進(jìn)行。
3.2 污水處理廠深基坑降水施工質(zhì)量控制措施
在污水處理廠深基坑降水的施工過程中,應(yīng)隨時(shí)做好施工質(zhì)量控制工作。特別是對(duì)地下水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保證其水位按預(yù)案穩(wěn)定下降。在檢測(cè)到地下水位發(fā)生急劇變化時(shí),應(yīng)立即通知施工人員停止降水作業(yè),在弄清原因前不可盲目繼續(xù)開工,待研究清楚原因并做出改進(jìn)措施后再酌情進(jìn)行降水作業(yè),如始終無法改善,則應(yīng)考慮采用其他方法保障基坑無水環(huán)境。由于井點(diǎn)降水在污水處理廠深基坑降水技術(shù)中的應(yīng)用率較高,筆者以井點(diǎn)降水技術(shù)在降水作業(yè)時(shí)出現(xiàn)的情況為例進(jìn)行說明。降水井的埋設(shè)需要按專項(xiàng)施工方案中規(guī)定的設(shè)計(jì)地下水位進(jìn)行埋設(shè),通過對(duì)地下水位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了解降水井的工作狀態(tài),如降水時(shí)地下水位勻速下降,說明降水井的工作順利,只需等待地下水位到達(dá)設(shè)計(jì)地下水標(biāo)高即可完成降水作業(yè)。如果地下水位始終未下降,或者各個(gè)排水井所處位置的地下水位標(biāo)高差異過大,可以考慮降水井的工作是否異常,如出現(xiàn)井口堵塞、塌陷等事故,對(duì)于差異較大的降水井,考慮進(jìn)行增壓處理,幫助其快速恢復(fù)工作狀態(tài),同時(shí)保證降水井系統(tǒng)的水位相同[3]。
4結(jié)束語
綜上所述,對(duì)于污水處理廠深基坑進(jìn)行降水作業(yè)時(shí)保障上部建筑結(jié)構(gòu)順利、安全施工的必要條件,只有基坑的無水環(huán)境得到保障,才能保證后期開挖工程的安全性以及土層穩(wěn)定性。相關(guān)專業(yè)的施工人員在進(jìn)行降水作業(yè)時(shí),應(yīng)按照專項(xiàng)施工方案的規(guī)定,在了解項(xiàng)目當(dāng)?shù)氐乃?、地質(zhì)條件后選擇相應(yīng)的降水、隔水技術(shù),并在施工過程中注意前期準(zhǔn)備工作以及施工質(zhì)量把控工作,為污水處理廠深基坑降水作業(yè)的順利實(shí)施提供保障,也為后期上部污水處理廠建筑施工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 賈秀華,陸啟樓,張永.深基坑施工中降水及坑道圍護(hù)技術(shù)淺析[J].江蘇水利,2013(1):26-27.
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[3] 李先飛.臨江富砂夾泥土層深基坑降水技術(shù)要點(diǎn)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018(36):212.
作者簡(jiǎn)介
邱國(guó)軍(1986-),男;學(xué)歷:本科,職稱:工程師,現(xiàn)就職單位:益陽市蘭溪鎮(zhèn)人民政府,研究方向:村民建房,危房改造,項(xiàng)目建設(shè)等。