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房屋建筑工程基坑降水技术在施工中的应用分析

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  【摘 要】随着我国建筑业的发展,房屋建筑工程基坑降水技术也不断更新。基坑降水技术是为保证基坑边坡稳定性的措施,能够促进房屋建筑工程的顺利进行。为了确保工程安全,基坑降水技术是当在地下水位比较高的地区开挖深基坑时,地下水在压差作用下会渗流入基坑,造成基坑浸水和现场施工条件变差,地基承载力下降时进行基坑降排水工作的有效措施。虽然我国施工技术不断提高,但是基坑降水技术仍然存在这一些问题。
  【关键词】房屋建筑工程;基坑降水技术;降排水措施;应用分析
  1.前言
  工程基坑降水技术能够减少在冻水压力作用下出现流砂、管涌和边坡失稳等现象的产生,保证基坑施工的安全。工程基坑降水技术又成降水工程,能够保证施工现场条件,避免基坑浸水,而为了确保施工质量和安全,必须采取有效的降水和排水措施。常见的降水工程有轻型井点、喷射井点、电渗井点、深井降水等四类,而深井降水又分为井点降水、真空泵降水和明沟排水三种。本文将详细阐述基坑降水技术的具体分类以及它们的优缺点,并且为如何提高基坑降水技术提供策略分析。
  2.基坑降水方法
  基坑降水方法有很多,常见的是轻型井点法基坑降水的方法有很多种,常用的有轻型井点法、明沟加集水井排降法、管井井点法、喷射井点法、深井井点法等。这一系列的降水方法都是通过降低地下水位,从而达到基坑降水目的。
  2.1轻型井点法
  轻型井点法是我国最常用的基坑降水方法。轻型井点是人工降低地下水位的一种方法,它是沿基坑四周或一侧将直径较细的井管沉入深于基底的含水层内,井管上部与总管连接,通过总管利用抽水设备将地下水从井管内不断抽出,使原有地下水位降低到基底以下。
  轻型井点法具有安全、经济、施工简单的特点,当施工现场土层渗透系数过小时,能够保证各部位的气密性,进而提高工程的质量安全。为了保证效果,必须根据工程的特性或者基坑形状进行分类处理。
  根据工程特性和平面尺寸,井点一般布置成环形。它是由井点管、集水总管和抽水设备组成的降水系统,当基坑、基槽宽小于6m而降水深度不超过5m时,一般选用单排布置式轻型井点法进行排水;当基坑宽度大于6m或者土质不良时,通常选用双排井点;而环形井点是在基坑面积比较大的情况下最适合采用的布置方式。
  2.2明沟排水法
  明沟排水是相对于暗沟或者埋管排水而言的,通常是在地面上开挖小沟,小沟断面通常为提醒或者矩形,沟底顺排水方向不断降低,水考自身重力流动以达到排水目的。而明沟加排水井是首先将水井内的水排除,然后利用机械抽水将地下水排除,这样可以排干基坑里的地下水。
  2.3管井井点法
  管井井点是沿基坑每隔一定距离设置一个管井,每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。在土的渗透系数大(20~200m/d)、地下水量大的土层中,宜采用管井井点。管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成。
  管井可用钢管管井和混凝土管管井等。钢管管井的管身采用直径150~250mm的钢管,其过滤部分采用钢筋焊接骨架外包孔眼为1~2mm的滤网,长度2~3m。混凝土管管井的内径为400mm,分实管与过滤管两种,过滤管的孔隙率为20~25%,吸水管可采用直径为50~100mm的钢管或胶皮管,其下端应沉入管井抽吸时的最低水位以下。水泵可采用2~4英寸潜水泵或单级离心泵。
  管井的间距,一般为20~50m,管井的深度为8~15m。井内水位降低,可达6~10m,两井中间水位则为3~5m。管井的理论计算,可参考轻型井点进行。
  2.4喷射井点法
  作为降低地下水位的一种抽水方式,喷射井点降水要求相对于前几种方法要求比较高。喷射井点降水法的工作原理是利用在井点管内部装设特制的喷射器,用高压水泵或空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水(喷水井点)或压缩空气(喷气井点)形成水气射流,将地下水经井点外管与内管之间的缝隙抽出排走。
  这种方法设备相对简单,排水深度比较大,一般是8-20M,比多层轻型井点降水设备少,基坑土方开挖量少,施工快,费用低。 比较适用于基坑开挖比较深、降水度大于6m、土渗透系数0.1-200.0m/d的降水。
  2.5深井井点法
  深井井点降水法一般用于地下水深度比较大、关境比较深的时候。当降水超过15m时,在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求,可加大管井深度,改采用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30--40m,有的甚至可以达到100m以上。常见的深井泵有两种类型:电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵(沉没式深井泵)。
  这种降水方法比较适用于水量大、降水井比较深的场合,不仅如此,深井井点法所使用的范围比较广,即便在基坑施工范围以外,也可以使排水的降落曲线在基坑下。
  3.工程基坑降水技术的应用分析
  3.1基坑降水方案设计
  在房屋建筑工程中,必须做好设计方案。基坑降水方案设计必须依照施工现场状况来进行。基坑内最大坑深作为降水工程的设计目标,基坑通常采用环形布置方式,场地中间放一些管井,场地的土层由下至上一般为粉质粘土、粉土、粉砂、粉土。
  基坑必须保持干燥,这样才能确保施工安全。当基坑出现积水或者土质疏松甚至因流砂现象导致边坡塌方时,必须做好预防准备。在设计方案的时候,做好基坑涌水量计算和降水井数量计算,并且在设计方案里必须做好设备安排选择,以免造成施工时遇到突发性问题影响工期。
  对于工程地质的主要结构问题,在设计方案中,必须将主要技术进行概括,确保能够有效解决降水问题。在设计方案的同时,必须考虑渗流作用对土层的影响,将应力作用考虑在内,计算好深度,确保坑外土层能够保证疏干基坑内地下水的时间。
  3.2基坑降水施工技术
  施工前期准备工作。在基坑降水之前,必须做好准备工作。首先必须对经典系统进行设计计算,确定施工应该采用什么样的施工技术,同时也应该选择好施工设备。在施工之前必须做好井点管安装。
  安装井点管时不能将杂填土随便冲孔,否则会造成用水四溢。因此在冲孔时,在以基坑开挖坡顶先的位置为根据在坡顶线外半米处必须挖一个沟槽。同时,考虑到施工现场的土层状况,必须选用合适的井点管埋设。这种方法能够利用高压水在施工过程中对杂土进行冲刷,同时在冲动过程中必须不断摇动,确保砂石能很好地填充。
  3.3做好井点管安装检查
  在井点管安装完成后,必须对所有工程进行检查,确保每项设备都已经开始运行。首先要对设备进行抽水试用。试用时必须保证设备的工作具有连续性,不会中途中断。如若中断,必须重新检查设备的安装情况。在试用成功后才能将降水设备投入正式使用,如果一周以内降水设备能够在一周后形成地下降水漏斗,则表面设备能够稳定工作。
  4.小结
  随着建筑业的的发展,房屋建筑工程基坑降水技术能够保证工程更加安全、经济。但是与此同时,也必须对基坑降水方法不断改进,以保证工程的质量。在对房屋建筑进行基坑降水排水的同时,必须考虑施工现场的具体情况,做好施工设计方案,便于施工,保证施工安全,提高工程质量。
  参考文献:
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  [2]崔中华.浅谈基坑降水技术在房屋建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2011,6(5): 34-35.
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