無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)研究

張景煜，宋維康，周海強(qiáng)，吳良音

（1.中建二局第二建筑工程有限公司，山東 青島 266590；2.通用技術(shù)集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 濟(jì)南 250031)

由于地下水位高、降排水技術(shù)不成熟，筏板上浮、車(chē)庫(kù)地下水上反以及框架柱壓斷等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。為保證樓體底板的防水質(zhì)量，對(duì)無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)進(jìn)行了闡述。

1 工程概況

本項(xiàng)目包括20 棟單體及連體車(chē)庫(kù)，總建筑面積約182 976.79m2。住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，車(chē)庫(kù)為框架結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目建設(shè)位置臨河且常年水位較高但水位穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況降水措施未設(shè)計(jì)止水帷幕。2021 年夏季降雨量暴增，導(dǎo)致地下水位暴漲且水量較大，降排止水質(zhì)量難以控制。因此對(duì)水位的控制成為無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)中的關(guān)鍵所在。而且基坑周邊存在建筑物及道路，過(guò)度降水反而會(huì)對(duì)周邊建筑物及道路造成影響，因此，對(duì)于無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水方式有很高的要求[1]。

2 降排水方案的選擇

止水降水措施一般有井點(diǎn)降水、帷幕止水防砂、坑內(nèi)降水等[2]。傳統(tǒng)的降水模式存在降水量無(wú)法精確控制的問(wèn)題，若基坑周邊存在建筑物及道路，過(guò)度降水反而會(huì)對(duì)周邊建筑物及道路造成影響，無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)能較為準(zhǔn)確地確定降水量大小，避免出現(xiàn)因高水位導(dǎo)致的筏板上浮、構(gòu)造柱壓斷的現(xiàn)象，有效保證了施工質(zhì)量及降水效果[3-4]。

3 無(wú)止水帷幕條件下降排水技術(shù)要點(diǎn)

3.1 輕型井點(diǎn)施工技術(shù)

通過(guò)研究工程土質(zhì)土層的分布、挖土深度及基坑內(nèi)的水位，研究小組發(fā)現(xiàn)降水質(zhì)量的好壞又與輕型井點(diǎn)的種類、位置、下管深度等息息相關(guān)[5]。研究小組對(duì)輕型井點(diǎn)種類進(jìn)行了研究結(jié)合不同輕型井點(diǎn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及工程實(shí)況和周邊建筑物的分布特點(diǎn)，確定在近黃河區(qū)域的黏土層采用真空泵輕型井點(diǎn)降水最為合理、也最為有效。輕型井點(diǎn)種類確定后，研究小組對(duì)輕型井點(diǎn)的下井深度、井點(diǎn)布設(shè)位置進(jìn)行了比對(duì)、試驗(yàn)，明確了在降水漏斗范圍20m2內(nèi)、下井深度15m 左右時(shí)，真空泵輕型井點(diǎn)可以在短時(shí)間內(nèi)得到更好的止水、降水效果。

3.2 降水井施工技術(shù)

通過(guò)對(duì)降水井的大小、數(shù)量、布設(shè)原則的研究，發(fā)現(xiàn)如何準(zhǔn)確的確定打井深度及降水井間距來(lái)保證降水量適中是一個(gè)難點(diǎn)[6]。研究小組通過(guò)地質(zhì)勘查報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及臨河距離綜合考慮，對(duì)降水井布置的位置、大小、數(shù)量以及形式進(jìn)行了研究試驗(yàn)，對(duì)比了不同降水井形式的優(yōu)缺點(diǎn)，然后對(duì)它們的單位降水量進(jìn)行了正交試驗(yàn)，最終研究出能滿足降水需求的降水井形式，從而達(dá)到更好的降水效果。

經(jīng)研究試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在鉆進(jìn)成孔的過(guò)程中孔徑為?800mm 時(shí)降水效果最佳，但是會(huì)有小型坍塌，所以深度要宜多鉆0.3～0.5m以保證降水井深度。下井管過(guò)程中由于濾水管無(wú)固定裝置，濾水管位置容易發(fā)生改變導(dǎo)致不居中，因此，在濾水管的兩側(cè)加裝扶正器，使得濾水管在作業(yè)過(guò)程中始終保持居中的位置，可以有效避免鉆孔坍塌。

在井管完成連接沉放后，應(yīng)立即在井管四周填入濾料，且使濾料均勻填充在井管與土壁之間。為保證填充效果，濾料填充過(guò)程需人工作業(yè)并保證一次完成，填充至距井口下1.5m處，方為完成一次填充濾料工作[7]。為保障出水暢通，填充料要足量且充足，最終確定95%是濾料量的下限值，否則會(huì)影響水泵降水。

3.3 集水坑施工技術(shù)

通過(guò)對(duì)集水坑的尺寸、數(shù)量及布設(shè)形式的研究，發(fā)現(xiàn)排水量的不確定會(huì)導(dǎo)致成本浪費(fèi)。針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)集水坑尺寸、集水坑的有效容積、集水坑排水泵種類及數(shù)量的選擇方面進(jìn)行了試驗(yàn)，最終達(dá)到了既能加快排水，又能節(jié)約成本的目的。

3.4 排水盲溝施工技術(shù)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)排水溝數(shù)量及布置形式的研究，發(fā)現(xiàn)僅依靠邊坡底部的排水明溝無(wú)法滿足排水的要求，因此，根據(jù)施工場(chǎng)地的面積設(shè)置貫穿降排止水區(qū)域的盲溝，對(duì)盲溝的布置位置進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)，降低了后續(xù)排水不暢的風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了節(jié)約成本、縮短施工工期的目的。根據(jù)排水路線的水量研究了盲溝的大小及形式，使盲溝加快了排水，既能夠快速順利地排入集水坑或者排水明溝，又能保證地下水不上返至墊層面。

3.5 降水二次利用技術(shù)

通過(guò)對(duì)降水二次利用技術(shù)的研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，在現(xiàn)場(chǎng)合適位置布設(shè)三級(jí)沉淀池以及基坑降水二次利用回路?；咏蹬潘扰湃肴?jí)沉淀池，經(jīng)沉淀合格后進(jìn)入基坑降水二次利用回路，研究試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)基坑降水單獨(dú)設(shè)置二次利用回路時(shí)會(huì)導(dǎo)致水壓不足，因此，基坑降水二次利用回路需在合適位置適時(shí)的分別并入臨時(shí)用水管道。同時(shí)，研究還發(fā)現(xiàn)基坑排水量遠(yuǎn)大于二次利用的用水量，在三級(jí)沉淀池與基坑降水二次利用回路處設(shè)置溢流通道，使多余的基坑降排水通過(guò)液位浮球閥啟動(dòng)的水泵排至市政雨水井。

4 社會(huì)效益及推廣前景

1)經(jīng)濟(jì)效益分析 通過(guò)對(duì)無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)研究，運(yùn)用可能得到的各項(xiàng)研究成果，預(yù)計(jì)可以提高降排水的效果，降低施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)及質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了建筑物底板防水及混凝土的施工質(zhì)量，能夠避免后期的二次維修及拆改的同時(shí)有助于加快施工進(jìn)度。以隆興泰和園住宅項(xiàng)目為例，具體效益計(jì)算過(guò)程：若本項(xiàng)目使用降水井技術(shù)進(jìn)行主樓降水，共需43 口降水井才能滿足主樓降水要求，需8 440 900 元；現(xiàn)本項(xiàng)目使用輕型井點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行主樓降水，根據(jù)主樓降水需求使用280天，共需120組，需6 720 000 元。

綜合效益分析：8440900-6720000=1720900元，節(jié)省172.09 萬(wàn)元。

2)環(huán)境效益 本項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)合適位置布設(shè)三級(jí)沉淀池以及基坑降水二次利用回路?；咏蹬潘扰湃肴?jí)沉淀池，經(jīng)沉淀合格后進(jìn)入基坑降水二次利用回路，形成地下水二次循環(huán)利用。通過(guò)對(duì)新技術(shù)新工藝的使用，相比之下能更好地保護(hù)環(huán)境，減少對(duì)周?chē)ㄖ锛暗缆返挠绊懀⑶以诮蹬潘^(guò)程中，控制降水量、充分二次利用水資源，具有明顯的環(huán)境效益。

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的降排水模式相比，無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工均取得了良好的效果，從綠色施工、節(jié)能減排、提高施工效率和施工質(zhì)量等方面闡釋了對(duì)于無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水的施工技術(shù)要領(lǐng)，符合設(shè)計(jì)、施工要求，可得到施工質(zhì)量好、施工成本低、施工效率高、性能優(yōu)質(zhì)的基坑降排水效果。實(shí)踐證明，該技術(shù)方案可廣泛應(yīng)用于無(wú)止水帷幕地下水位暴漲后的降排水的住宅項(xiàng)目，同時(shí)對(duì)相似工程項(xiàng)目技術(shù)方案的擬定具有重要的指導(dǎo)意義。