探析深基坑降水施工中防止相鄰建筑沉降的技術(shù)

蔣一兵 黃志瓊 邢 江

（浙江宏嘉建設(shè)工程有限公司， 浙江 嵊州 312467）

探析深基坑降水施工中防止相鄰建筑沉降的技術(shù)

蔣一兵1黃志瓊2邢 江3

（浙江宏嘉建設(shè)工程有限公司， 浙江 嵊州 312467）

市場經(jīng)濟的發(fā)展促使現(xiàn)代化城市建設(shè)的發(fā)展步伐加快，基坑工程在城市建設(shè)中發(fā)展已較為普遍，同時也帶來對鄰近建筑物的沉降影響，對此本文針對基坑工程降水施工防止相鄰建筑沉降進(jìn)行探討和分析。

基坑；降水施工；沉降

1 基坑工程降水施工相關(guān)概述

1.1 基坑工程降水施工特點

基坑工程的作用主要是為了確保在基坑土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工，主要包括邊坡支護(hù)、基坑降水、基坑止水以及基坑監(jiān)測等一系列的勘察和設(shè)計、施工，帶有較強的綜合性特點。在現(xiàn)場中項目的現(xiàn)場場地的地質(zhì)水文條件、基坑周邊鄰近的建筑物抵御強度等對基坑工程的支護(hù)體系設(shè)計、降水止水支護(hù)的施工等有著密切的聯(lián)系。由此可以看出基坑工程帶有很強的個性特點，所以在施工中要充分依據(jù)周邊鄰近建筑以及相關(guān)的市政設(shè)計保護(hù)等級，針對性的提高基坑工程的設(shè)計和安全等級?；庸こ痰氖┕ず褪┕がF(xiàn)場的地質(zhì)條件和水文條件在不同地區(qū)有著較大的差異性，帶有較強的區(qū)域性特點，例如有的土質(zhì)為粉質(zhì)粘土地基，有的土質(zhì)為黃土地基。所以在基坑工程的降水支護(hù)工程中時應(yīng)充分從施工現(xiàn)場的地形實際出發(fā)，降水施工應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工的狀況隨時進(jìn)行調(diào)整。

基坑工程在降水支護(hù)和土方開挖施工中具有較強的系統(tǒng)性，在施工中應(yīng)嚴(yán)格遵照施工組織設(shè)計采用分層開挖的施工技術(shù)施工，為確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性禁止過早開挖和超挖?；庸こ痰拈_挖和降水施工對環(huán)境有著極大的影響作用，帶有一定的環(huán)境效應(yīng)，在降水施工時引起周邊地下水位的變化，將原有的應(yīng)力場發(fā)生改變，極易造成對周邊建筑的變形和地基土體的變形，帶來極大的安全威脅。

1.2 降水施工引起的土體滲流

基坑工程中降水施工對地下水位的降低引起周圍土體發(fā)生水頭差異，其差異性的程度不同在滲透力方面對土體有體積力作用，進(jìn)而發(fā)生土體應(yīng)力場和位移場的改變。改變結(jié)果又引起土體的孔隙率發(fā)生變化，其變化對土體的滲透性有直接的影響，發(fā)生滲流場的改變。由此可以土體的應(yīng)力場和滲透場之間是相關(guān)影響制約的關(guān)系。地下水滲流的因素有土體介質(zhì)的滲透性和水頭差引起，在平衡靜態(tài)下土體中各水勢都是均等的狀態(tài)，一旦降低地下水位就對原有平衡狀態(tài)產(chǎn)生破壞。

2 深基坑工程降水施工對建筑物的影響理論概述

深基坑工程降水施工對建筑物的影響理論主要是比奧固結(jié)理論，土體在荷載受力時地下水有緩慢滲出的現(xiàn)象，產(chǎn)生土體的體積逐漸壓縮變小的現(xiàn)象。土體的固結(jié)作用時間越長對土的壓縮變形和強度都在不斷增長。根據(jù)比奧固結(jié)原理可以有效的對固結(jié)過程中應(yīng)力的影響進(jìn)行分析，在實際工程中應(yīng)用中可以解決土體的固結(jié)問題。

3 基坑工程施工防治鄰近建筑的控制技術(shù)概述

現(xiàn)階段關(guān)于基坑工程的鄰近建筑物的防止沉降技術(shù)主要有積極保護(hù)法和工程保護(hù)法兩種。積極保護(hù)法在工程實際中的應(yīng)用在基坑施工前期要對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)和環(huán)境條件的調(diào)查，開展對土體位移施工工藝以及施工相關(guān)參數(shù)的規(guī)劃，并結(jié)合積累的工程經(jīng)驗采用研究理論方法，對基坑施工作業(yè)時對周邊建筑物的影響降到最低，保護(hù)對象為基坑本生。工程保護(hù)法在基坑施工前期通過基礎(chǔ)加固、結(jié)構(gòu)補強等方法防治一些災(zāi)害性破壞的工程方案進(jìn)行安全保護(hù)，適用于地質(zhì)條件較復(fù)雜并且有較高保護(hù)要求的基坑工程，保護(hù)對象為基坑工程周邊的建筑。除此之外為確?；拥姆€(wěn)定性和安全性工作于周邊建筑的防沉降工作的目標(biāo)一致性，根據(jù)兩大方法的應(yīng)用可以采用以下常用的三種施工方案進(jìn)行控制：

（一）止水帷幕的設(shè)置

止水帷幕是一種由水泥土攪拌樁、單管旋噴樁等組成的止水墻。在防沉降施工中止水帷幕有高壓旋噴樁、深層攪拌樁止水帷幕，還有近幾年出現(xiàn)的螺旋鉆機素砼和壓漿止水帷幕。高壓旋噴樁的工作原理是借助鉆機將帶噴嘴的注漿管牽引到預(yù)定的土層深度后，將注漿壓力調(diào)整到20-40MPa的壓力使?jié){液和水以噴射的方式對土層形成一定的沖擊破壞作用，可以形成一定的空間。在高壓噴射的過程中，其壓力強度是大于土體的結(jié)構(gòu)強度就會將土體的土顆粒剝落下來，部門顆粒細(xì)土在漿液或水的浮力作用下浮出水面，其他的土顆粒在噴射作用下與漿液進(jìn)行混合，最后混凝物固結(jié)后形成固體，實現(xiàn)加固的效果。水泥攪拌樁主要施工材料為水泥，通過專門的攪拌機械，在鉆孔作業(yè)的同時在軟土中噴射漿液或著霧狀的粉末，將軟土和水泥等在地基預(yù)定位置進(jìn)行強制攪拌，通過物理以及化學(xué)作用最后形成水泥加固土樁柱體。其止水帷幕就是由若干個水泥加固土樁柱體形成的連續(xù)墻體組成。

（二）回灌技術(shù)的應(yīng)用

回灌技術(shù)是指在被保護(hù)的建筑一側(cè)和抽水井之間設(shè)置一排注水井，在抽水作業(yè)時開展地下注水作業(yè)，能夠?qū)⒒佑绊懛秶鷥?nèi)的地下水位保持穩(wěn)定性?；毓嗉夹g(shù)有沙溝回灌和井點回灌，該技術(shù)只能使用在有較好滲透性的土層結(jié)構(gòu)中。沙溝回灌在被保護(hù)的建筑物在基坑影響氛圍較遠(yuǎn)的時候并且地層的滲水性較好可以使用，在被保護(hù)建筑物和降水井之間設(shè)置沙溝，從降水井抽出的水適量的排入溝中，最后回灌到地下，有效的維持了被保護(hù)建筑物地下水位的穩(wěn)定性，減少了基坑工程對建筑物的影響。井點回灌的適用范圍與沙溝回灌相反，在被保護(hù)建筑物與基坑影響范圍較近時，回灌井的埋設(shè)深度應(yīng)充分考慮透水層深度，確?；毓嗑乃晃挥谧罡呶恢?，能夠向四周形成錐形發(fā)散的降低形式。區(qū)域內(nèi)設(shè)置觀測井對水位變化進(jìn)行記錄，實現(xiàn)對地下水位的平穩(wěn)性調(diào)整。

（三）分級降水技術(shù)

分級降水技術(shù)在基坑控制沉降中已被廣泛應(yīng)用，由于受到在不同工程操作不同等各種原因影響，被賦予各種稱謂，例如：分層降水、間歇性降水等。分級降水自施工過程中不是一次性將水位降低至結(jié)構(gòu)底板標(biāo)高1-2m以下，而是在開挖作業(yè)時邊開挖邊降水，將水位維持到開挖面1-2m以下位置。對此針對某基坑工程的降水施工為研究其數(shù)值，實驗過程將一次性降水和分層降水進(jìn)行分別實驗?zāi)M。方案為：第一，一次性降水作業(yè)，將深度降低至底板下2m處（離地表有22.80m的距離）；第二，分四次降水作業(yè)，降水深度為-4.30m、-11.80m、-15.50m、-22.80m。檢測結(jié)果如下圖所示：

由此可以看出，一次性降水和分層降水具有較大的差異性。一次性降水和分級降水在基坑第一層土方開挖時，降水水位已有明顯的不同，在分級降水時，周邊土體所受的壓力作用小于一次性降水，所以周邊土體的固結(jié)沉降量小于一次性降水，較之一次性降水具有明顯的防沉降效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，深基坑降水施工過程中對距離較近的周邊建筑物采取防止沉降技術(shù)時，應(yīng)充分考慮基坑工程的地質(zhì)、水文條件，并結(jié)合鄰近建筑物的構(gòu)造，采取對其支護(hù)、止水帷幕等設(shè)計，可以最大程度的減少深基坑施工時對周邊建筑物的影響，進(jìn)而確保深基坑施工的順利進(jìn)展并保障了周邊建筑物的安全性。

TU75

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1007-6344（2017）09-0221-01