工程基坑降水綠色循環(huán)再利用技術(shù)的研究

孫明華

摘要： 本文以中關(guān)村永豐產(chǎn)業(yè)基地II—22地塊中關(guān)村壹號(hào)項(xiàng)目A區(qū)為工程實(shí)例，對(duì)基坑降水進(jìn)行研究分析，對(duì)施工現(xiàn)場用水量描述及對(duì)水質(zhì)情況分級(jí)使用，保證基坑降水能循環(huán)再利用，從而達(dá)到綠色施工的目標(biāo)。

Abstract： In this paper， taking Zhongguancun Yongfeng industrial base II—22 plots Zhongguancun No.1 project A district as an example， study and analyze the foundation pit dewatering， and through the description about the water consumption at the construction site and hierarchical use based on the water quality， ensure the pit dewatering to be recycled， so as to achieve the goal of green construction.

關(guān)鍵詞： 基坑降水；綠色施工；環(huán)保

Key words： foundation pit dewatering；green construction；environmental protection

中圖分類號(hào)：TU753.66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0083-02

1 項(xiàng)目背景與立項(xiàng)分析

我國是一個(gè)水資源短缺的國家，其中城市用水的供需矛盾明顯。有調(diào)查結(jié)果表明，我國669座城市中存在供水不足問題的有四百座，嚴(yán)重缺水的有110座；32個(gè)特大城市（即百萬人口以上的城市）中，長期存在缺水問題的城市有30個(gè)。在46個(gè)重點(diǎn)城市中，14個(gè)沿海開放城市中有9個(gè)嚴(yán)重缺水，45.6%水質(zhì)較差。當(dāng)前我國年缺水總量約為300億m～400億m，城市的年缺水量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過60億m。水資源短缺，水污染嚴(yán)重問題，已經(jīng)嚴(yán)重影響了我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)前很多建筑項(xiàng)目基坑降水工程施工時(shí)，都未能充分地利用所抽取地下水，通常都是直接將其排入了市政污水管線。同時(shí)，建筑項(xiàng)目施工過程中又引入市政供水（自來水），作為建筑施工的消防、降塵、車輛沖洗、場區(qū)綠化、廁所沖洗、建筑施工用水等。這樣不僅浪費(fèi)了市政水資源，并且加大了項(xiàng)目投入成本。本文旨在探討采取有效措施將建筑項(xiàng)目基坑降水工程地下水回收再利用的方法原則，進(jìn)一步降低建筑項(xiàng)目施工成本，增加水資源的合理利用，實(shí)現(xiàn)綠色施工綠色建造。

2 項(xiàng)目概況

中關(guān)村永豐產(chǎn)業(yè)基地II—22地塊中關(guān)村壹號(hào)項(xiàng)目是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的中關(guān)村高新產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)中的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。東臨永嘉北路，南臨北清路，西臨永豐路，北臨豐秀東路。

本工程中A6建筑面積為38244m2，基坑尺寸為南北長119.4m，東西長111.1m，基礎(chǔ)埋深為15.5m，±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高45.150m，地下室抗震等級(jí)按照地下室一、二、三層分別為一、二、三級(jí)，抗震設(shè)防分類為丙類，抗震設(shè)防烈度為8度，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，場地類別為Ⅲ類，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。經(jīng)工程地質(zhì)勘察40m深度范圍內(nèi)上部為填土，其下為一般第四系沖洪積層，共分9大層。地層構(gòu)成自上而下為：①素填土層；②粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土；③粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土；④粉砂；⑤粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土；⑥重粉質(zhì)粘土、粘土；⑦重粉質(zhì)粘土、粘土；⑧重粉質(zhì)粘土、粘土；⑨重粉質(zhì)粘土、粘土。在鉆探深度范圍內(nèi)揭露三層地下水，第一層地下水類型為潛水，其穩(wěn)定水位埋深為3.75～7.70m，標(biāo)高為36.30～40.62m；第二層地下水類型為層間水，其穩(wěn)定水位埋深為16.30～22.75m，標(biāo)高為21.54～27.87m；第三層地下水類型為層間水，其穩(wěn)定水位埋深為31.43～31.57m，標(biāo)高為12.80～13.07m。

基坑降水采用管井降水，降水深度達(dá)到16m。本工程地下室結(jié)構(gòu)開始施工為2013年5月1日，地下室結(jié)構(gòu)完成、基坑肥槽回填土完成為2014年11月1日?；咏邓畷r(shí)長為18個(gè)月。

3 主要研究內(nèi)容與結(jié)果分析

3.1 施現(xiàn)場水量描述

建筑項(xiàng)目施工現(xiàn)場供水包括兩部分，即市政供水和降水工程地下水。

建筑項(xiàng)目施工現(xiàn)場用水包括廁所沖洗、場區(qū)綠化、車輛沖洗、現(xiàn)場降塵、消防、生活飲用（合稱生活用水）、建筑施工等。如圖1。

3.2 水質(zhì)要求及分級(jí)使用

建筑基坑降水工程地下水使用前、使用中，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行水質(zhì)取樣和檢驗(yàn)。水質(zhì)采樣的設(shè)計(jì)、組織按相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。

另外，建筑施工混凝土拌合用水還應(yīng)符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ 63-2006）》有關(guān)規(guī)定要求。建筑基坑降水工程地下水水質(zhì)滿足具體使用規(guī)定要求，即可使用。

建筑基坑降水工程地下水可采用“開采至建筑施工現(xiàn)場，應(yīng)用于建筑施工現(xiàn)場”的原則來使用，具體應(yīng)遵循的原則如下：

若建筑項(xiàng)目分高層建筑（大于24m的非單層）和裙樓（≤24m），高層建筑施工用水需要加壓供水時(shí)，優(yōu)先考慮高層建筑施工，存在盈余水量時(shí)再考慮裙樓施工用水和其他用水；

以建筑項(xiàng)目施工區(qū)用水為主，在滿足施工要求的前提有存在富余水的情況下，可就近選擇辦公生活區(qū)鋪設(shè)管線，兼顧辦公生活區(qū)用水；

若建筑項(xiàng)目占地面積過小，可采用“集中存儲(chǔ)、管道分配”原則應(yīng)用建筑基坑降水工程地下水；若建筑項(xiàng)目占地面積過大，可采用“就地開采、就地使用”、“多點(diǎn)自成系統(tǒng)、互相兼顧”原則應(yīng)用建筑基坑降水工程地下水。

4 關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)

4.1 關(guān)鍵技術(shù)

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)場撒水控制揚(yáng)塵，經(jīng)過處理或水質(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)用水的回收利用技術(shù)。尤其是本工程中基坑降水采用循環(huán)再利用技術(shù)來養(yǎng)護(hù)大體積混凝土，在北京這個(gè)缺水的城市，僅本工程在基礎(chǔ)施工一項(xiàng)就二次回收利用4980立方白白流入路邊排水溝的基槽降水用于冷卻循環(huán)水；我們?cè)诓扇」?jié)能減排措施的同時(shí)，為國家將節(jié)省多少數(shù)千噸、數(shù)萬噸、數(shù)萬萬噸水資源的使用，將減少多少十萬米、百萬米、千萬米用于冷卻循環(huán)水用的鋼鐵管材的使用量，可以降低多少鐵礦、煤礦的資源開發(fā)和能耗，可以減少多少有害物質(zhì)的排放，減少多少對(duì)我們生存構(gòu)成威脅的霧霾。如圖2。

4.2 其他細(xì)則

利用建筑基坑施工降水，在保護(hù)水文環(huán)境的前提下，合理利用：①避免對(duì)地下水造成污染；②保護(hù)場地內(nèi)及周圍的地下水與自然水體；③優(yōu)化施工降水方案；④建筑施工基坑降水供水管道應(yīng)防止地下水逆流進(jìn)入市政供水管道，造成市政自來水污染；⑤建筑施工基坑降水后續(xù)供水管道注明非飲用水標(biāo)識(shí)，防止有人誤飲誤用。

5 社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

5.1.1 鋼制水箱費(fèi)用

兩個(gè)鋼制水箱（總?cè)萘繛?4t）采用冷軋薄鋼板焊制而成，共采用了4.239噸6mm厚鋼板和60m長規(guī)格為80*60*4mm的鍍鋅鋼管。根據(jù)購買價(jià)格，鋼板單價(jià)為4150元/噸，制作水箱的人工及機(jī)械費(fèi)用約為2000元。

即制作水箱的費(fèi)用為：

材料費(fèi)：4150元/噸×4.239噸+60×8.22×3.81=19471元；

人、材、機(jī)總費(fèi)用為：19471元+500元=19971元。

5.1.2 施工用水管線費(fèi)用

若增設(shè)施工用水管線，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測(cè)增加的施工用水線路長度約為250m。若采用Φ15的鍍鋅管（單價(jià)為5.87元/m），增設(shè)施工用水管線所花的費(fèi)用為：

5.87元/m×250m=1467.5元

5.1.3 節(jié)約的水費(fèi)

根據(jù)施組要求本工程從開工（2013年5月1日）起至地下室結(jié)構(gòu)完工、基坑肥槽回填完畢（2014年11月1日），經(jīng)統(tǒng)計(jì)施工現(xiàn)場共計(jì)用水量為9753t（不包括生活用水，生活區(qū)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場）。按照北京市自來水9.5元/t的價(jià)格，若采用自來水供給需要的費(fèi)用為：9763t×9.5元/t=92653.5元。

若采用基坑降水循環(huán)再利用技術(shù)，節(jié)約的成本為：92653.5-1467.5-19971=71215元。

5.2 社會(huì)效益

此外本工程地下水的回收再利用為項(xiàng)目部帶來了很大的社會(huì)效益，響應(yīng)了國家綠色施工的號(hào)召。地下水回收再利用技術(shù)極大方便了該工程的生產(chǎn)、衛(wèi)生和環(huán)保工作，不僅保證了施工用水充足，還保證了施工現(xiàn)場的干凈和整潔，沒有引起周圍居民的反感，具有良好的社會(huì)效益。相關(guān)部門來該工地例行檢查時(shí)，高度評(píng)價(jià)了該工地的“地下水回收再利用技術(shù)”。

6 結(jié)束語

在建筑項(xiàng)目施工過程中，可根據(jù)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)資源、地下水水質(zhì)情況和建筑項(xiàng)目實(shí)際施工需要，合理實(shí)施建筑基坑施工降水回收再利用技術(shù)，部分或全部替代市政供水，直接用于建筑項(xiàng)目施工用水。如此不僅避免了水資源浪費(fèi)，還節(jié)約了項(xiàng)目成本，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了綠色施工綠色建造。

參考文獻(xiàn)：

[1]許洪亮，靖向黨，彭第，何世鳴，于天野.建筑基坑樁錨支護(hù)存在的問題及綠色施工技術(shù)研究[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014（02）.

[2]拓勇飛，舒恒，郭小紅，丁文其，王建.超高水壓大直徑盾構(gòu)隧道管片接縫防水設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2013（S1）.

[3]王春波，丁文其，劉文軍，喬亞飛.非穩(wěn)定承壓水降水引起土層沉降分布規(guī)律分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（03）.