綜合降水施工技術(shù)在高層建筑深基坑工程中的應(yīng)用

何賢克　謝佳云　李寶園

【摘要】深基坑工程是高層建筑前期的重要分項(xiàng)工程之一，其施工難點(diǎn)較多，常需應(yīng)用綜合降水施工技術(shù)。本文主要結(jié)合實(shí)際案例對(duì)綜合降水施工技術(shù)在高層建筑深基坑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在給相關(guān)施工工作帶來(lái)一點(diǎn)有用的參考。

【關(guān)鍵詞】綜合降水施工技術(shù);高層建筑;深基坑工程;應(yīng)用

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化的發(fā)展，城市土地資源緊缺問(wèn)題正日益嚴(yán)峻，因此城市中建設(shè)了越來(lái)越多的高層建筑，以將大部分建筑空間延伸到上層，實(shí)現(xiàn)節(jié)省土地資源、緩解城市土地資源緊缺壓力的目的。降水施工是高層建筑深基坑工程中的一項(xiàng)重要施工環(huán)節(jié)，常用的降水施工技術(shù)較多，但單一技術(shù)的局限性較大，只有采取綜合降水施工技術(shù)，才能夠滿足實(shí)際施工要求。以下就結(jié)合實(shí)際案例來(lái)談?wù)劸C合降水施工技術(shù)在高層建筑深基坑工程中的應(yīng)用，僅供參考。

1、項(xiàng)目概況

某高層建筑項(xiàng)目為高層住宅建筑，總占地面積3333743.78平方米，建筑面積10776平方米，主要由2棟住宅樓+地下室組成，住宅樓地上高度均53.9米，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.95米，底層層高3.6米，基坑開(kāi)挖深度3.5米，基坑面積4400平方米。本項(xiàng)目位于東部沿海地區(qū)，區(qū)域內(nèi)地下水水位較高（鉆孔測(cè)量0.5-4.6米，標(biāo)高1.5-5米）且與河流互動(dòng)性強(qiáng)，水系豐富，地面徑流密布，周圍多水渠、塘及溝壑，土質(zhì)主要為砂性土和粉質(zhì)土，滲透性較強(qiáng)。

2、本項(xiàng)目的深基坑降水施工難點(diǎn)分析

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，本項(xiàng)目在深基坑降水施工過(guò)程中，存在著以下幾項(xiàng)施工難點(diǎn)：①由于本項(xiàng)目的基坑開(kāi)挖深度較大、范圍較廣，且邊坡采用的是放坡處理法，需要分兩次開(kāi)挖基坑，放坡開(kāi)挖深度和下部垂直基坑開(kāi)挖深度分別達(dá)到了7米和8米，總計(jì)開(kāi)挖深度達(dá)到了15米，因此在實(shí)際基坑開(kāi)挖施工中難以采用一次降水施工技術(shù);②由于本項(xiàng)目的基坑采用的是無(wú)支撐體系，上部進(jìn)行放坡開(kāi)挖，放坡坡度為1：1.5，放坡級(jí)別為2級(jí)，下部則應(yīng)用了雙排鉆孔灌注樁+樁間攪拌樁的重力壩圍護(hù)結(jié)構(gòu)，因此上部邊坡的降水效果在很大程度上影響了下部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性;③由于本項(xiàng)目所處區(qū)域內(nèi)地下水水位較高且與河流互動(dòng)性強(qiáng)，水量補(bǔ)給充足，因此若想保證深基坑施工的安全性，必須要在施工期間進(jìn)行不間斷的降水施工;④由于本項(xiàng)目的深基坑施工時(shí)間處于汛期內(nèi)，區(qū)域短期降水量可高達(dá)100mm/h，因此若想保障施工工作的順利開(kāi)展，需要在施工場(chǎng)地內(nèi)配置完善的地面排水設(shè)施。

3、綜合降水施工技術(shù)在本項(xiàng)目深基坑工程中的應(yīng)用

3.1方案對(duì)比與選擇

常見(jiàn)的幾種降水施工技術(shù)分析：①明溝降水技術(shù)：該技術(shù)是通過(guò)在地表設(shè)置排水溝和集水井，利用水泵抽出集水井中的水以實(shí)現(xiàn)快速排水，其比較適用于開(kāi)挖深度不高、地質(zhì)密實(shí)、降水深度和范圍小及坑壁穩(wěn)定性高的基坑工程中，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備需求少、操作簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是容易因排出的地下水沿基坑坡面涌出而導(dǎo)致基坑土體軟化乃至出現(xiàn)泥漿;②輕型井點(diǎn)技術(shù)：該技術(shù)是通過(guò)在基坑周圍隔段設(shè)置若干輕型降水井點(diǎn)管并將之深度插入到蓄水層中，使輕型井點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)完整整體，利用抽水設(shè)備及時(shí)抽出地下水，其比較適用于基坑面積不大、降水深度不高的基坑工程中，優(yōu)點(diǎn)是地下水滲透的攔截效率高、能夠增強(qiáng)邊坡和圍護(hù)樁間土體的穩(wěn)定性，缺點(diǎn)是施工量大、占用場(chǎng)地大、操作繁瑣、成本高;③噴射井點(diǎn)技術(shù)：該技術(shù)是通過(guò)埋設(shè)井點(diǎn)管并在其內(nèi)部設(shè)置噴射器，利用抽水設(shè)備和高壓水泵輸入高壓水或空氣壓縮機(jī)輸入壓縮空氣來(lái)抽出地下水，其比較適用于降水深度大、滲透系數(shù)小的基坑工程中，優(yōu)點(diǎn)是降水深度和范圍大，缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、能耗高;④管井降水技術(shù)：該技術(shù)是通過(guò)鉆孔成井并將降水管井埋設(shè)在井內(nèi)，先利用降水管井使地下水滲透至井內(nèi)，再利用排水設(shè)備排出井內(nèi)的水，其比較適用于滲透系數(shù)大、地下水豐富的基坑工程中，優(yōu)點(diǎn)是井點(diǎn)直徑大、出水量大、成本低，缺點(diǎn)是容易造成周圍建筑物不均勻沉降。結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，綜合經(jīng)濟(jì)性、安全性、可行性及施工效率等各方面因素對(duì)幾種降水施工技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，最終選擇了上部應(yīng)用輕型井點(diǎn)技術(shù)+下部應(yīng)用管井降水技術(shù)的深基坑降水施工方案。

3.2確定井位

由專業(yè)測(cè)量人員利用專業(yè)測(cè)量工具準(zhǔn)確測(cè)量出相關(guān)數(shù)據(jù)，據(jù)此確定管井位置，并設(shè)置明顯的標(biāo)志。確定鉆孔位置后，先就位井管、砂料及鉆孔等，再進(jìn)行鉆機(jī)移機(jī)就位。之后埋設(shè)護(hù)孔管，確保其垂直插入地面20-50厘米，外圍用黏土填實(shí)。

3.3鉆進(jìn)清孔

鉆進(jìn)前先準(zhǔn)確測(cè)量鉆具長(zhǎng)度，鉆進(jìn)時(shí)合理控制鉆進(jìn)深度，明確含水層巖層。注意泥漿比重宜在1.15-1.25之間。鉆進(jìn)到終孔設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行清孔，清孔時(shí)將泥漿比重控制在1.10左右，孔底沉渣控制在不超過(guò)10厘米。

3.4下井管

下井管前先按照工程設(shè)計(jì)方案將井管排列組合好，下井管時(shí)確保平穩(wěn)入孔，自然落管，垂直焊接，且在濾水管上、下各安裝2組扶正器，環(huán)形填砂礫間隙厚度最小應(yīng)達(dá)到150毫米。

3.5填砂礫沖孔

把鉆桿沉至管底50 厘米，在井口處加上補(bǔ)心，再以填漿循環(huán)法填入砂漿至預(yù)定高度。

3.6止水封孔

在填砂礫沖孔完畢后的20分鐘后，對(duì)上部進(jìn)行止水封孔。

3.7洗井

利用活塞和空壓機(jī)聯(lián)合洗井，最少應(yīng)設(shè)置2個(gè)洗井臺(tái)班，直至抽出清水且井底沉砂在20厘米以下為止。

3.8下泵試抽

洗井結(jié)束并恢復(fù)水位后進(jìn)行下泵試抽，下泵試抽確保現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電可靠連接，下井深度控制在管井下半部，試抽時(shí)間為2小時(shí)，之后再測(cè)定井內(nèi)水位，安裝水表。

3.9抽水作業(yè)

在管井施工完成后進(jìn)行抽水試驗(yàn)，選擇合適的抽水井作為試驗(yàn)井、相鄰管井作為觀測(cè)井，根據(jù)實(shí)際情況確定抽水時(shí)間，待水位恢復(fù)后測(cè)定水位變化及觀測(cè)時(shí)間間隔，據(jù)此確定各土層的含水情況，進(jìn)而對(duì)降水運(yùn)行方案進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化。

3.10降水作業(yè)

派遣專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)降水作業(yè)，詳細(xì)準(zhǔn)確的記錄地下水位、水位降深及井涌量等信息，同時(shí)利用已抽干的管井觀測(cè)地下水位恢復(fù)情況。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在現(xiàn)代城市當(dāng)中，高層建筑已經(jīng)成為了主流建筑形式，但高層建筑對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的要求，若想切實(shí)保障其施工質(zhì)量，首先應(yīng)當(dāng)要保障深基坑工程的施工質(zhì)量，而綜合降水施工技術(shù)作為在高層建筑深基坑工程中的常用技術(shù)，它的施工技術(shù)水平直接影響著深基坑工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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