【摘要】在工程項目施工過程中,土方開挖是整個施工過程中最為關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)。當土方開挖地面比地下水位低是,那么地下水就會就會滲入坑內(nèi),此時水會與地基土相互作用,由于壓縮性變大而降低了地基土的承載能力,因此當?shù)叵滤疂B入坑內(nèi)時,我們必須要采取有效措施將水拋出,從而保證其順利的施工,從根本上保證工程的質(zhì)量。人們就排水與降水施工技術(shù)進行分析,以供參考。
【關(guān)鍵詞】排水;降水;施工技術(shù)
在施工過程中,施工人員的工作內(nèi)容也就是將雨水、生活污水以及工業(yè)用水進行排除。一般都會在基坑的周邊設置一定的排水溝或者截水溝作為排水系統(tǒng)將水排除,避免水流入基坑,影響到其施工質(zhì)量。如果基坑地面的標高比地下水位要低,那么施工人員應該首先采取降水的方式,將地下水位降低到基坑底面標高以下的0.5~1m左右,然后在對基坑進行開挖。此時,施工人員需要注意的是,基坑開挖完畢并回填之后才可停止降水施工。目前,對于基坑所采取的的降水方法有兩種,一是集水坑降水法,這一方法的施工條件是:需要降低的深度較小,并且上層土壤沒有細沙等砂紙土壤;二是井點降水,這一方法的施工條件是:需要降低的地下水位深度較大,并且上層土壤屬于軟土地基、
一、明排水的施工措施
采用明排水的施工方法也就是將截、疏、抽三種方法結(jié)合起來的一種方法。其中截也就是將設置排水溝將水流的方向截住,避免水流流入基坑;疏是將基坑及其周邊的積水疏干;而抽則是當基坑底部開挖之后,有地下水滲出時,施工人員應該采用機泵將其抽干。
在整個施工過程中,為了基坑底部的土質(zhì)結(jié)構(gòu)早大奧破壞,我們需要在地下水走向的上游或者在基坑的周圍設置一個集水井。然后根據(jù)基坑的實際情況以及地下水量來決定集水井的設置數(shù)量,一般情況下,我們可以將集水井的間距控制在20~40m左右,每個集水井的尺寸不得超過0.6~0.8m,隨著土壤開挖的深度,我們需要不斷增加集水井的深度,要求集水井的深度低于土方開挖的0.7~1.0m左右,如果土方已經(jīng)開挖到設計的深度,那么要求集水井的深度要比基坑底部深度要低1~2m。此時施工人員應該在集水井的底部鋪設一層碎石濾水層,這樣做的目的是為了避免水將坑底的水泥帶走而破壞基坑底部的土質(zhì)結(jié)構(gòu)。
二、人工降低地下水位的施工措施
所謂人工降低地下水位也就是在進行土方開挖之前,施工人員在其周邊設置相應的濾水管,并采用機泵將坑底的地下水抽出,使其低于基底標高,等到施工完畢之后,該措施才能夠施工完畢。
在進行降水施工之前,施工人員應該考慮到周邊建筑的影響,為了避免既有建筑物出現(xiàn)不均勻沉降、位移或者裂縫等現(xiàn)象,施工人員必須要采取有效的防護措施,這樣才能夠保證基坑開挖的質(zhì)量,為后期的施工奠定基礎。目前,輕型井點、噴射井點、管井井點、電滲井點等方法是最為常見的人工降低地下水位的方法,其中,輕型井點方法具有較大的優(yōu)越性,受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。
1、輕型井點降水法的降水設備
在采取輕型井點降水措施的過程中,我們一般會采用井點管、集水總管、彎聯(lián)管以及抽水設備進行降水施工。其中,我們一般采用直徑為47.5~100mm的鋼管作為集水總管,為了達到設計要求,可以將鋼管連接起來,每節(jié)鋼管的長度為4m,在鋼管的上部設有一個短接頭,這是為了將井點管相連接,在連接過程中,要求每根井點管連接的間距不得超過0.8~1.6m。而抽水設備一般都是采用的真空泵等,這樣才能夠?qū)⒒拥撞康牡叵滤槌觥?/p>
2、真空泵井點設備
真空泵井點設備主要是由真空泵、離心泵以及水氣分離箱等設備構(gòu)成,在工作機理是:首先,開啟設備,由真空泵作用將其內(nèi)部的空氣抽成真空,此時,在真空的作用下,地下水就會經(jīng)過管道進入總管,在流入過濾管時管道會將水中的泥沙與水分離,此時水就會流入水氣分離箱。其次,由于水氣分離箱中有一個浮筒,它會順著中間的倒桿不斷升降,將水進入浮筒之后便會上升,此時就能夠開啟離心泵設備,將水直接排除,同時浮筒的閥門就會為了避免水又進入真空泵而關(guān)閉。副水氣分離器也是為了而避免將空氣中的水分吸入真空泵。有時為對真空泵進行冷卻,特設一冷卻循環(huán)水泵。
三、輕型井點施工
井點系統(tǒng)的設計計算,是必須要在可靠資料的基礎上來進行建立的,如施工現(xiàn)場圖、水文地質(zhì)勘察資料、基坑的設計資料等。而且設計內(nèi)容除了有井點系統(tǒng)的布置外,還包括井點數(shù)量、間距的確定,井點設備的選擇等方面。
輕型井點的安裝程序是按設計布置方案來進行,先開始排放總管,然后再埋設井點管,接著用彎聯(lián)管把井點與總管連接起來,最后才開始安裝抽水設備。可以利用沖水管沖孔來進行井點管的埋設,或者是鉆孔后將井點管深入,也可以用帶套管的水沖法及振動水沖法來使其下沉埋設。
一定要認真做好孔壁與井點管之間砂濾層的填灌和井點管的埋設,這將是保證井點系統(tǒng)順利抽水、降低地下水位的關(guān)鍵,所以應注意:在沖孔過程中,孔洞必須保持垂直,孔徑上下要一致,且孔徑一般為300mm,沖孔深度要比慮管深0.5m左右,從而以保證井點管周圍及慮管底部有足夠的濾層。砂濾層最好是選用粗砂,這是為了避免堵塞管的網(wǎng)眼。砂濾層灌好后,距地面下0.5~1m的深度內(nèi),一定要用黏土封口搗實,從而防止漏氣。
井點管埋設完畢后,我們就可以接通總管和抽水設備來進行試抽水,從而檢查有無漏水、漏氣現(xiàn)象,出水是否正常。判斷井點系統(tǒng)運轉(zhuǎn)是否良好的尺度是真空泵的真空度,所以必須經(jīng)常觀測。造成真空度不夠的原因非常多,但通常是由于管理系統(tǒng)漏氣的原因,一定要及時檢查,并且采取措施。夏、冬季手摸管有夏冷、冬暖感覺等簡便方法檢查。一旦發(fā)現(xiàn)於塞井點管太多,導致嚴重影響降水效果時,必須要逐根用高壓水進行反沖洗,或拔出重埋。
四、流沙及其防治
當基坑開挖至地下水以下時,粒徑很小、無粘性的土壤在動水壓力推動下,極易失去溫度,而隨地下水一起流動涌入坑內(nèi),這種現(xiàn)象成流沙。實踐經(jīng)驗表明,在可能發(fā)生流砂的土質(zhì)處,基坑(槽)挖深度超過地下水位線0.5m左右時就會發(fā)生流砂現(xiàn)象。具有下列性質(zhì)的土,在一定動水壓力作用下,就有可能出現(xiàn)流沙現(xiàn)象。
①當土的顆粒組成中黏土含量小于10%;②粉粒的粒徑為0.0005~0.05mm,含量大于75%,當土的顆粒級配中,土的不均勻系數(shù)小于5;③當土的天然空隙比大于43%時;④當土的天然含水量大于30%。
發(fā)生流砂現(xiàn)象后,土完全失去承載力,導致施工條件惡化;土邊挖邊冒流沙,將會難以達到設計深度,甚至引起塌方。所以,在施工前,必須對工程地質(zhì)資料和水文資料進行詳細調(diào)查研究,從而采取有效措施來防治流砂現(xiàn)象。
五、結(jié)束語
綜上所述,在含有大量地下水土層中或沼澤地區(qū)施工時,還可以采取土壤凍結(jié)法;對位于流砂地區(qū)的基礎工程,應盡可能用樁基或沉井施工,以節(jié)省防治流砂所增加的費用。
參考文獻
[1] 張永波,孫新忠.《基坑降水手冊》,2000.
[2]水排水管道工程施工及驗收規(guī)范.GB 50268-2008
作者簡介
滕懷江,性別:男出生年月:1977年2月2日 出生地:嫩江,畢業(yè)院校:對外經(jīng)貿(mào)大學。研究方向:建筑施工。