建筑工程中超深基坑降水設(shè)計(jì)探討

1、<p>　　建筑工程中超深基坑降水設(shè)計(jì)探討</p><p>　　【摘要】隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高樓層建筑的不斷增多，基坑工程的數(shù)量也越來(lái)越多。超深基坑開(kāi)挖技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué)，建筑物深基坑的降水方案問(wèn)題一直是基坑施工中最主要的問(wèn)題。施工中人工降低地下水位，一方面能使基坑開(kāi)挖施工在干燥的環(huán)境中進(jìn)行，從而進(jìn)行機(jī)械化施工，達(dá)到多快好省的目的，同時(shí)保證基坑邊坡的穩(wěn)定性；另一方面能夠確保深基坑開(kāi)挖面的抗突

2、涌穩(wěn)定性，防止涌水涌砂危害，本文對(duì)大范圍深基坑降水方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，為后續(xù)建筑物深基坑降水方案設(shè)計(jì)提供建議。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】建筑工程，深基坑，降水 </p><p>　　【 abstract 】 along with the continuous development of city construction, the increasing of high rise

3、building, the number of foundation pit engineering is also more and more. Super deep foundation pit excavation technology is a practical strong science, building of deep foundation pit dewatering scheme problem has alway

4、s been the main problem in the construction of foundation pit. Artificial lower underground water level during construction, on the one hand, can make the excavation construction </p><p>　　【 key words 】 buil

5、ding project, deep foundation pit, and precipitation </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU198文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　在深基坑開(kāi)挖工程中，地下水的處理是一個(gè)非常重要的項(xiàng)目，通過(guò)現(xiàn)有的事故調(diào)查方面發(fā)現(xiàn)，80％的項(xiàng)目是由于

6、地下水未經(jīng)處理或處理不當(dāng)造成的事故。因此，除了選擇合理的科學(xué)的防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保防滲效果之外，還要科學(xué)合理的治理地下水，消除地下水對(duì)基坑的危害，并能夠?qū)⒔邓畬?duì)環(huán)境的影響降到最低。這就要求基坑降水方案要科學(xué)、合理、環(huán)保。基坑降水方案在設(shè)計(jì)前，不僅要仔細(xì)研究勘察報(bào)告中提出的各土層的物理力學(xué)參數(shù)（土性組成、靜力觸探或動(dòng)力觸探結(jié)果、壓縮性指標(biāo)、滲透性指標(biāo)等），還要了解基坑在有支護(hù)體系條件下的滲透性指標(biāo)，全面考慮各土層的實(shí)際水文地質(zhì)參數(shù)的差異性和

7、各層之間的水力聯(lián)系強(qiáng)弱情況，而且還要考慮基坑開(kāi)挖過(guò)程中的不利因素，比如交叉施工對(duì)降水井可能造成的破壞、基坑用電和排水對(duì)降水井布置的影響等，確保降水方案的可實(shí)施性和有效性。 </p><p>　　二.人工降水與深基坑支護(hù)和開(kāi)挖 采用經(jīng)濟(jì)有效科學(xué)的降水方法，可以疏干地下水，降低地下水水位，可以保持基坑的干開(kāi)挖作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，可以改善勞動(dòng)強(qiáng)度，使工程得以快速進(jìn)行。從而可以縮短工期，降低造價(jià)，加快工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了工

8、程建設(shè)的多快好省。另外，降水工程還能基坑開(kāi)挖面和留土面的邊坡穩(wěn)定。人工降水的方法有多種，必須結(jié)合具體工程選擇有效的、經(jīng)濟(jì)的人工降水方法，這樣才能達(dá)到疏干地下水、降低承壓水水位，滿足深基坑的安全開(kāi)挖的目的。 </p><p>　　超深基坑開(kāi)挖是基礎(chǔ)工程和地下工程施工中一個(gè)綜合性的巖土工程難題，既涉及土動(dòng)力學(xué)中典型的強(qiáng)度與穩(wěn)定問(wèn)題，又包含了變形問(wèn)題及地下水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，同時(shí)涉及到土與支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用問(wèn)題。隨著基坑開(kāi)挖

9、深度的不斷加大，地下水的危害和治理也更多更廣泛的被人們所關(guān)注，基坑降水也不再成為基坑工程的輔助措施。隨著深部承壓水的治理，降水工作的科學(xué)治理逐漸被人們提高到一個(gè)至關(guān)重要的地位。 </p><p>　　目前，超深基坑，一般都位于城市中心地帶，基坑周邊的環(huán)境比較復(fù)雜，待保護(hù)建構(gòu)筑物或管線較多，因此，基坑降水，不但要保證基坑的安全開(kāi)挖，還要保證降水工作對(duì)周邊環(huán)境的影響降到最低。而單純靠降水方案的設(shè)計(jì)，是無(wú)法做到這點(diǎn)的，

10、還要借助基坑支護(hù)體系，運(yùn)用圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)地下水的繞流作用或隔斷作用，將基坑內(nèi)外的地下水人為地“拉大距離”，從而使得基坑內(nèi)的降水工作對(duì)基坑外圍地下水的影響降到最低。 </p><p>　　基坑人工降水的方式時(shí)抽取地下水，這對(duì)整個(gè)環(huán)境來(lái)說(shuō)，是不環(huán)保的。在中心城區(qū)開(kāi)挖基坑時(shí)，抽取的地下水可以經(jīng)過(guò)多種處理，被人們有效利用。一種是用于衛(wèi)生間和施工場(chǎng)地的清潔，以及噴灑城市道路，另一方面，抽取的地下水還可以經(jīng)過(guò)處理，回到地球的水循

11、環(huán)中，即通過(guò)回灌的方式?；毓嗖粌H可以吸收地下水資源，還可以減緩基坑外圍地下水的下降，保護(hù)基坑周邊環(huán)境環(huán)境。 </p><p>　　三.超深基坑工程降水的具體方案在超深基坑工程施工中，對(duì)地下水的治理一般采用明排降水和井點(diǎn)降水的方法來(lái)降低地下水位。為了更好地治理地下水，為工程施工服務(wù)，必須很好地研究場(chǎng)區(qū)的工程、水文地質(zhì)條件，熟悉各種治理地下水的技術(shù)、原理和方法，根據(jù)降水工程的任務(wù)要求，采用合理的降水方案和施工工藝，進(jìn)

12、行全面質(zhì)量管理，以達(dá)到安全、快速、經(jīng)濟(jì)地治理地下水的目的。 1.明排降水 明排降水是指在基坑內(nèi)設(shè)置排水明溝或滲渠和集水井，使進(jìn)入基坑內(nèi)的地下水沿排水溝渠流人集水井中，然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明排降水一般適用于土層比較密實(shí)，坑壁較穩(wěn)定，基坑較淺，降水深度不大，坑底不會(huì)產(chǎn)生流砂和管涌等的降水工程。具體在選用明排降水時(shí)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的水文地質(zhì)特征，基坑開(kāi)挖方法及邊坡支護(hù)形式等綜合分析確定，當(dāng)具備如下條件時(shí)，一般可以采用明排降水方案。

13、 2.井點(diǎn)降水 在地下水位以下施工基坑工程時(shí)，通常采用井點(diǎn)(垂直井點(diǎn)和水平井點(diǎn))降水法來(lái)降低地下水位。尤以垂直井點(diǎn)應(yīng)用最為廣泛。垂直井點(diǎn)中，又以大口徑管井在超深基坑中的應(yīng)用最為常見(jiàn)。大口徑管井的作用方式可分為坑內(nèi)降水、坑外降水以及坑內(nèi)外結(jié)合降水。 </p><p>　　坑外降水常用于無(wú)帷幕結(jié)構(gòu)的基坑（敞開(kāi)式基坑降水），這種基坑一般規(guī)模較小，開(kāi)挖范圍內(nèi)的土層，滲透性也較好，通過(guò)坑外管井，就可以降低坑內(nèi)地下水的水位，

14、同時(shí)切斷外圍對(duì)坑內(nèi)的地下水補(bǔ)給。 </p><p>　　坑內(nèi)降水常用于有止水帷幕的基坑。在中心城區(qū)施工的基坑，通常采用這種方式。不論是上部潛水含水層的疏干，還是下部承壓含水層的降壓或疏干，都可以通過(guò)布設(shè)在坑內(nèi)的管井來(lái)處理。不過(guò)，潛水管井和減壓管井，一般分開(kāi)設(shè)置。通過(guò)坑內(nèi)降水，可大大減少管井的數(shù)量，同時(shí)由于降落漏斗趨于平緩，降水難度也大為降低。 </p><p>　　坑內(nèi)外結(jié)合降水，主要應(yīng)用

15、于開(kāi)挖深度較深的基坑，涉及到下部承壓含水層的降壓?jiǎn)栴}，同時(shí)基坑周邊比較空曠，無(wú)待保護(hù)建構(gòu)筑物和管線等，對(duì)沉降等無(wú)特殊要求。這種方式的降水，可使得坑內(nèi)的管井?dāng)?shù)量減少，從而大大避免坑內(nèi)交叉作業(yè)對(duì)管井造成的破壞。 </p><p>　　經(jīng)井點(diǎn)降水后，能有效地降低地下水位，克服基坑的流砂和管涌現(xiàn)象，防止邊坡和基坑底面的破壞；減少側(cè)土壓力，增加挖掘邊坡的穩(wěn)定性，有利于邊坡的支護(hù)和施工；防止基底隆起和破壞，加速地基土的固結(jié)作

16、用；有利于提高工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度及保證施工安全。 </p><p>　　四.降水施工中常見(jiàn)問(wèn)題 施工中要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)原有方案進(jìn)行優(yōu)化補(bǔ)充，使降水方案更加完善。在井點(diǎn)施工時(shí)，由于泥漿調(diào)配不恰當(dāng)，在粉、細(xì)砂含水層中容易造成孔內(nèi)涌砂嚴(yán)重，不能進(jìn)行洗井和抽水。一旦發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，應(yīng)立即更換濾料或包紗網(wǎng)，以阻止流砂的進(jìn)入；對(duì)于已打成的井點(diǎn)，只需將泥漿洗出后，就暫停洗井，以免涌砂后造成井孔周邊地層塌陷，甚至影響邊坡的穩(wěn)定

17、。當(dāng)井點(diǎn)不出水或出水量很小的時(shí)，對(duì)于輕型井點(diǎn)類(lèi)，可向井管內(nèi)送人高壓清水，以沖動(dòng)孔內(nèi)濾料，將泥漿和泥皮稀釋、破壞、再送氣吹揚(yáng)洗井或接上真空泵抽吸。對(duì)于管井點(diǎn)，可在井孔周邊10～30cm處用工程鉆機(jī)打孔至含水層部位，從孔中送入高壓清水直接沖洗孔壁的濾料，或邊送水邊送氣吹洗，將井孔附近的砂和濾料吹出地面，待送入清水暢快流入井中后，從孔中填入新濾料，并重新進(jìn)行井內(nèi)洗井。 </p><p>　　此外，由于地下水水位的下降，

18、使土層中含水量減少，浮托力減小，等于增加了附加荷重，使土產(chǎn)生固結(jié)、壓縮，使建筑物基礎(chǔ)發(fā)生沉降；如在井點(diǎn)施工和抽水過(guò)程中發(fā)生井孔坍塌和涌砂，將會(huì)加大不均勻沉降。如控制不好，將會(huì)直接影響到鄰近建(構(gòu))筑物的安全，所以必須特別重視。在降水時(shí)，一要嚴(yán)把成井質(zhì)量關(guān)，隨時(shí)注意抽出的地下水是否有混濁現(xiàn)象。抽出的水中帶走的細(xì)顆粒不但會(huì)增加周?chē)某两担疫€會(huì)使井管堵塞、井點(diǎn)失效。為此首先應(yīng)根據(jù)周?chē)翆拥那闆r選用合適的濾網(wǎng)，二應(yīng)重視埋設(shè)井管時(shí)的成孔和回填

19、濾料的質(zhì)量。在同樣的降水深度前提下，降水漏斗線的坡度越平緩，影響范圍越大，而所產(chǎn)生的不均勻沉降就越小，因而降水影響區(qū)內(nèi)的地下管線和建筑物受損傷的程度也愈小。三要遵循“按需降壓”的原則，在降水運(yùn)行過(guò)程中隨開(kāi)挖深度與范圍逐步開(kāi)啟降壓井，避免過(guò)早抽水降壓，做到“按需降壓”。抽水時(shí)即時(shí)觀測(cè)水位降深情況，合理控制承壓水水位，在滿足基坑穩(wěn)定性要求前提下，防止承壓水水位降低幅度過(guò)大，使降水對(duì)周邊環(huán)境的影響減少到最低限度。四要及時(shí)監(jiān)測(cè)坑外地下水水位，發(fā)

20、現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，調(diào)整抽水管井及抽水流量，指導(dǎo)降水運(yùn)行和開(kāi)挖施工。 </p><p><b>　　五．結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　在深基坑開(kāi)挖中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)榈叵滤挠绊懚鴮?dǎo)致施工不能順利進(jìn)行，為了解決這一問(wèn)題我們需要采取基坑降水來(lái)降低水位，是的基坑施工得力順利進(jìn)行。基坑降水的方法有很多種，我們需要結(jié)合具體的地質(zhì)條件和水文條件來(lái)選擇合適的降水方案，做到經(jīng)濟(jì)、安全

21、。深基坑降水設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，其影響因素很多，因此，合理的降水設(shè)計(jì)，對(duì)深基坑工程非常重要，會(huì)為下一步開(kāi)挖創(chuàng)造有利條件。 </p><p>　　【參考文獻(xiàn)】[1]汪玉松,毛緒美,馮曉臘. 某深基坑水平封底止水工程失敗原因分析及經(jīng)驗(yàn)[J]. 勘察科學(xué)技術(shù). 2004(06) [2]李長(zhǎng)捷.深基坑降水設(shè)計(jì)方案研究[J]. 山西建筑. 2008(11) [3]王保豐. 深基坑的工程特性及事故原因研究[J]. 廣西大學(xué)學(xué)

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