綠色施工基坑降水回收再利用技術(shù)

摘 要：本文通過(guò)工程實(shí)例介紹了利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中，對(duì)降水和回灌進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)，抽取地下水降低地下水位，來(lái)滿足施工地下部分的要求，抽取的地下水回收后，用于整個(gè)施工期間的降塵、車輛沖洗、廁所沖洗、結(jié)構(gòu)施工中的混凝土養(yǎng)護(hù)等施工用水，不僅節(jié)約了水資源，同時(shí)降低了施工單位的施工成本。

關(guān)鍵詞：綠色；基坑；降水；回灌；回收；技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)大部分施工工地對(duì)地下水都未能有效的加以利用，通常是直接排入了市政污水管線，同時(shí)又引入市政生活用水，用以解決生產(chǎn)、消防、環(huán)衛(wèi)、防塵、生活等用水。不僅浪費(fèi)了現(xiàn)有資源，并且加大了項(xiàng)目投入成本。如果能采取有效措施將這些地下水回收再利用，則不僅能夠降低施工成本，增加水資源的利用方式，且從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看對(duì)資源的可持續(xù)發(fā)展將起到一定的推動(dòng)作用。本文結(jié)合山西宇星客車有限公司搬遷改造項(xiàng)目實(shí)例，介紹深基坑降水和施工中抽取地下水降低地下水位，來(lái)滿足施工地下部分的要求，抽取的地下水回收后，用于整個(gè)施工期間除飲用水外的消防、降塵、車輛沖洗、廠區(qū)綠化、廁所沖洗、結(jié)構(gòu)施工中的混凝土養(yǎng)護(hù)、裝飾裝修施工用水均可采用回收利用的地下水，不僅節(jié)約了水資源，同時(shí)降低了施工單位的施工成本。

1 工程概況

山西宇星客車有限公司搬遷改造項(xiàng)目一期工程位于國(guó)家級(jí)經(jīng)開(kāi)區(qū)太原經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，用地呈不規(guī)則矩形，東西寬分別約為580m和660m，南北長(zhǎng)約495m，總用地面積28.47hm2（合427.07畝）。科研實(shí)驗(yàn)樓基坑面積5420.8m2，基坑開(kāi)挖深度為6.20m。此場(chǎng)地地下水位較淺，穩(wěn)定水位為0.60～1.80m，屬液化場(chǎng)地，地基液化等級(jí)為中等～嚴(yán)重，主要液化土層為第②層粉土、第③層粉土夾粉砂，賦存和運(yùn)移于中砂、卵石混砂孔隙中，地下水穩(wěn)定水位為4.5m左右。中砂、卵石混砂中的地下水滲透系數(shù)為3.8×10-2cm/s，而殘積砂質(zhì)粘性土的滲透系數(shù)為5.0×10-5cm/s。

2 綠色施工地下水回收再利用技術(shù)特點(diǎn)及前景

（1）建設(shè)部《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)2010版》將綠色施工過(guò)程水回收利用技術(shù)進(jìn)行推廣。

（2）建筑施工周期長(zhǎng)，施工降水的回收利用大有潛力可挖，節(jié)約水資源，水資源循環(huán)利用有廣闊的前景。

（3）地下水回收再利用技術(shù)，使得施工用水管線的鋪設(shè)長(zhǎng)度大副減少，節(jié)約了大量的鋪管材料和人力投入，縮短了臨時(shí)設(shè)施建設(shè)的時(shí)間。

（4）地下水回收再利用技術(shù)極大方便了我工程的生產(chǎn)、衛(wèi)生和環(huán)保工作，使工地保持了充足的養(yǎng)護(hù)等施工用水，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)始終保持著清潔、衛(wèi)生、無(wú)揚(yáng)塵狀態(tài)，贏得了周圍居民的信賴，取得了良好社會(huì)效益。

3 綠色施工基坑降水回收利用關(guān)鍵技術(shù)

（1）利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中，使大部分水資源重新回灌至地下的回收利用技術(shù)。

①基坑降水回收利用率

R=K6（Q1+q1+q2+q3）100%/Q0

式中：Q1——回灌至地下的水量（根據(jù)地質(zhì)情況及試驗(yàn)確定）；

Q0——基坑涌水量（m3/d）；

K6——損失系數(shù)；取0.85～0.95；

q1——現(xiàn)場(chǎng)生活用水量（m3/d）；

q2——現(xiàn)場(chǎng)灑水控制揚(yáng)塵用水量（m3/d）；

q3——施工砌筑抹灰用水量（m3/d）。

②在基坑工程施工中，采用降水方法將坑內(nèi)或坑外地下水位降低至開(kāi)挖面以下。地下水位的降低，地基中原水位以下土體的有效自重應(yīng)力增加，導(dǎo)致地基土體固結(jié)，產(chǎn)生不均勻沉降、傾斜、開(kāi)裂等現(xiàn)象。為了防止這種情況發(fā)生本工程采用回灌技術(shù)，通過(guò)對(duì)降水井設(shè)計(jì)、基坑涌水量Q計(jì)算、單個(gè)管井出水量計(jì)算、群井抽水影響系數(shù)η計(jì)算、回灌井設(shè)計(jì)等將抽出的地下水重新回灌利用。

A.降、灌井點(diǎn)布置和施工

a.降水井布井時(shí)，基坑周邊多布，中間少布；在地下補(bǔ)給的方向多布，另一方向少布。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，使井的濾水器部分能處在較厚的砂層及砂卵層中，以免影響井的出水能力。

b.鉆探施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，根據(jù)洗井?dāng)R置時(shí)間的長(zhǎng)短，宜多鉆進(jìn)2～3m，避免因洗井不及時(shí)泥漿沉淀過(guò)厚，增加洗井的難度。洗井不應(yīng)擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或完成鉆探后集中洗井。

c.降水深井在成孔后井管沉放前，應(yīng)用壓縮空氣和潛水泵聯(lián)合洗井，反復(fù)2～3次，然后迅速下放濾水井管，并在周圍填上級(jí)配碎石。

d.回灌井點(diǎn)的濾管部分宜從設(shè)計(jì)回灌水丘頂部開(kāi)始一直到井管底部。濾管上鉆孔？準(zhǔn)8@200，呈梅花型布置，濾管外纏密目網(wǎng)三層，用扎絲綁牢固。

e.回灌井點(diǎn)在使用前應(yīng)進(jìn)行沖洗工作，沖洗方法是：通過(guò)濾管往回灌井內(nèi)大量的注水至滿后，迅速用深井泵抽出，反復(fù)2～3次。

f.為使注水形成一個(gè)有效的補(bǔ)給水幕，避免注水直接回到降水井點(diǎn)管，造成“兩井”相通，兩者間應(yīng)保持不小于6.0m的距離。

B.抽水、回灌

a.水泵選擇應(yīng)與井的出水能力相匹配，水泵小時(shí)達(dá)不到降深要求；水泵大時(shí)，抽水不能連續(xù)。一般可以準(zhǔn)備大中小幾種水泵，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)配。

b.降水、回灌期間應(yīng)對(duì)抽水設(shè)備和運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，每天檢查不應(yīng)少于3次，使抽水設(shè)備始終處在正常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)應(yīng)有一定量的備用設(shè)備。

c.回灌注水壓力應(yīng)大于0.5個(gè)大氣壓以上，為滿足注水壓力的要求，現(xiàn)場(chǎng)一般應(yīng)設(shè)置高位水箱，利用水位差重力自流灌入土中。

d.回灌水盡量采用抽出的原水，但必須經(jīng)常檢查灌入水的污濁度及水質(zhì)情況，防止機(jī)油、有毒有害物質(zhì)、化學(xué)藥劑、垃圾等進(jìn)入回灌水中。

e.回灌井點(diǎn)必須與降水井點(diǎn)同時(shí)使用，當(dāng)其中有一方因故停止工作時(shí)，另一方應(yīng)停止工作，恢復(fù)工作亦應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

（2）是將降水所抽水體集中存放，用于生活用水中洗漱、沖刷廁所及現(xiàn)場(chǎng)撒水控制揚(yáng)塵，經(jīng)過(guò)處理或水質(zhì)達(dá)到要求的水體可用于結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)用水、基坑支護(hù)用水，如土釘墻支護(hù)用水、土釘孔灌注水泥漿液用水，以及混凝土試塊養(yǎng)護(hù)用水、現(xiàn)場(chǎng)砌筑抹灰施工用水等的回收利用技術(shù)。

①將降水井所抽出的水通過(guò)基坑周邊的排水管匯集進(jìn)蓄水池，經(jīng)水泵沖洗運(yùn)土車輛。沖洗完的污水經(jīng)預(yù)先的回路流進(jìn)沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀后的水可再流進(jìn)蓄水池，循環(huán)使用。

②根據(jù)技術(shù)指標(biāo)測(cè)算現(xiàn)場(chǎng)回收水量，制作蓄水箱，箱頂制作收集水管入口，與現(xiàn)場(chǎng)降水水管連接，并將蓄水箱置于固定高度（根據(jù)所需水壓計(jì)算），回收水體通過(guò)水泵抽到蓄水箱，同時(shí)水箱頂部設(shè)有溢流口，溢流口連接到馬桶沖洗水箱入水管，溢水自然排到馬桶的沖洗水箱，水箱的底部設(shè)有水閘口，水閘口可以連接各種用水管，用于現(xiàn)場(chǎng)部分施工用水。

4 基坑及周圍建筑物監(jiān)測(cè)

（1）委托具有相應(yīng)巖土工程監(jiān)測(cè)資質(zhì)的單位，進(jìn)行基坑及周圍建筑物穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，并且在基坑工程開(kāi)工之前根據(jù)設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范，編寫出基坑監(jiān)測(cè)專項(xiàng)方案。

（2）監(jiān)測(cè)主要內(nèi)容為：原有建構(gòu)筑物沉降；坑頂水平位移和垂直沉降；降、灌水前后水位差過(guò)大應(yīng)加密監(jiān)測(cè)。

（3）基坑邊坡土的位移變形、沉降監(jiān)測(cè)；避免在基坑外2.0m內(nèi)行駛車輛和堆放物體，以防邊坡被擠垮。

5 結(jié) 語(yǔ)

本工程由于使用了綠色施工基坑降水回收再利用技術(shù)，極大方便了我工程的生產(chǎn)、衛(wèi)生和環(huán)保工作，使工地保持了充足的養(yǎng)護(hù)等施工用水，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)始終保持著清潔、衛(wèi)生、無(wú)揚(yáng)塵狀態(tài)，贏得了周圍居民的信賴，取得了良好社會(huì)效益。并為公司進(jìn)行地下水和其它資源的回收再利用提供了大量經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50640-2010）.

[2]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）.

[3]《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T111-98）.

作者簡(jiǎn)介：賈慕晟（1962-），男，本科，高級(jí)工程師。