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摘要:文中以某工程為例,從基坑圍護設計、止水帷幕、坑中坑封底、坑中坑支護等方面,分析了復雜情況下建筑工程基坑降水的基本情況。
0引言
建筑物的降水問題是建筑施工過程中最為重要的問題之一。隨著近些年來建筑技術的進步,我國基坑降水工程技術也有了顯著提升,但是仍存在許多問題。基坑降水工程對周圍施工環境具有較高的要求,容易造成周圍建筑物的塌陷或者裂縫,因此必須引起足夠的重視。本文從基坑降水的主要方式出發,探究復雜環境下基坑降水對周圍建筑物的影響。
1.1場地條件及地質情況。在實際的施工過程中,基坑降水技術大多數都用在地下幾十米的區域內,施工地質條件不一、環境復雜、施工危險系數較大,場地的硬性條件對基坑降水有著一定的制約作用,例如場地四周建筑物的高度、分布情況、建筑的結構設施情況,排水供氣管道、向外抽水排水通道等,只有綜合考慮這些因素,才能做出合理的基坑排水方法和計劃。基坑排水計劃主要包括基坑開挖的深度、尺寸以及該建筑物施工的要求等,需要了解該場地的地質情況,分析地質分層柱狀圖和剖面圖,研究各土層的地下水類型以及物理力學性質、水質情況等,尤其是土層的滲透性。土層的滲透性在很大程度上影響了降水方案的選擇,因為影響滲透系數的因素比較多,故在進行施工前,要進行數據測試,以減少誤差,為基坑降水方案設計提供一定的參考,在現場做抽水試驗加以確定。
1.2地下水的影響。地下水主要考慮含水層、隔水層、承壓含水層、潛水、地下水位以及水頭(見圖1)。潛水集中在地表與第一層不透水層之間,容易向四周滲透。大氣降水和淺層水管道破裂漏水是潛水的主要來源。承壓水在基坑施工中十分重要,具有水頭高、埋深大、水量大等特點,給深基坑的降水工作帶來很大的困難。如果施工場地下有承壓含水層,而在開挖前沒有對其進行調查,那么,在上覆的土重小于承壓水的頂托力時,由于隔水層厚度的減小,承壓水的水頭壓力突增,最大能夠沖裂或沖毀基坑底板,造成地下水突涌的情況發生。當地下水的處理不合理時,還會造成地基土的滲流,地基中的細小顆粒流失,造成地基中空,被掏空的地基或壩體會發生變形,即稱為管涌,甚至會造成建筑物的坍塌。因此,應根據不同場地的水位情況采用不同的降水方案。
1.3提前做好預防和防護措施。基坑問題較為復雜,且在施工過程中難免遇到突發情況,因此,首先要在施工前做好一定的調查和了解,還要進行結果的預測,分析水位下降可能出現的趨勢,并且根據不同的情況提出相應的降水方法和標準,制定多個計劃。最后通過多個方案的分析比對,選擇最合理、安全系數最高、最省時的方案。其次,要提前在施工處的建筑物和降水井點之間安裝回灌井或回灌溝,以提高建筑物周邊的安全指數,避免土地沉降的問題出現,加強周邊建筑物的安全性。再次,在施工的過程中,應根據實際情況不斷改進和完善方案,以提高基坑降水工程的質量。最后,在施工過程中若發生緊急情況,必須及時安排專業人員進行搶救,了解周圍建筑物的質量,如果存在危房,在報批后及時進行拆除處理。施工過程中存在著很多危險因素,需要我們隨機應變,及時調整施工方案,對存在不合理的地方,應及時進行修改并完善。
1.4加強建筑施工前后安全的監測時間的預測。在基坑降水過程進行前,專業人員要深入了解基坑深度、地質情況以及周邊建筑情況等,確定地下水的組成情況與周邊地下的排水管道、排氣管道的排布情況。在了解基本情況后,確定施工方案,方案主要就是對場地上下的監測,場地上為周邊建筑以及公共設施的情況,場地下為地下水域的分布情況,根據場地上下的實際情況,做出合理方案。基坑降水作業在時間的選擇上,應該在水位低且避開雨季時,合理安排施工時間和進程,加快底部建筑物的施工速度,以達到縮短基坑降水工程施工工期的目的。考慮到工程的安全性和緊湊性,在基坑降水作業前,一定要制定好預防措施和方案,比如備用電源和設施、有效防滲、防雨措施等。
2以某工程為例的基坑降水分析
基坑降水工程是一個復雜的施工過程,有諸多注意事項,下面以某工程的基坑降水工程為例進行分析。
2.1工程概況。某工程的場地從上到下分別有厚l~4m不等的填土、厚度約為13~19m的粉土以及粉砂層、厚度為1~3m左右的軟塑、流塑狀的灰色粘性土、局部夾粉砂、可塑狀粉質粘土、灰色粘土、粉層、細砂層以及圓礫層。在本工程所勘探的范圍內,地下水類型主要有松散巖類孔隙潛水和松散巖類孔隙承壓水。
2.2基坑的圍護設計。基坑的圍護結構要采用地下連續墻加上內支撐的體系,地下連續墻的深度為40.60m,墻厚為1000mm,底標高為-41.000m,地下墻外側采用Ф850@600三軸水泥土攬拌樁止水、土體加固,樁長24.60m。坑內在-1.900m、-6.300m、-10.500m、-14.600m標高處,分別設置鋼筋混凝土支撐。
2.3止水帷幕。基坑圍護的止水帷幕結構采用Ф850@600三軸水泥攪拌樁以及1000mm厚地下連續墻。三軸水泥攪拌樁的設計底標高為-25.000m,作為槽壁加固及止水帷幕使用。水泥土攪拌樁則采用42.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比1.5,水泥摻量比為22%。水泥攪拌樁超噴50cm,空攪部分水泥摻量減半。樁身采用一次攪拌工藝,下沉及提升均為噴漿攪拌。外側水泥攪拌樁無法搭接或搭接不良時,應采取補救措施,應用冷縫處理做法。
2.4坑中坑封底技術。本工程開挖深度較深,所以基底開挖標高為-18.600~-24.500m,承壓水頭較大,故在深坑部位布設承壓井降水。A、B、C塔樓區域以承壓水封底為主,A、B塔樓同時輔以降水井降水,以確保塔樓區域電梯井坑土方開挖安全。承壓水封底采用高壓旋噴樁,樁頂標高-21.000m,樁底標高-29.000m。
2.5坑中坑支護技術。基坑大面開挖深度為18.60m,而3座塔樓基底開挖深達19.60m,其中坑中坑的開挖深度分別為22.10m、22.70m、24.10m,高差為2.5~4.5m。為保證開挖時坑中坑邊坡穩定,采用高壓旋噴樁封底技術對土體進行固結處理,保證坑中坑的安全。
3結語
隨著建筑行業的發展,其技術和安全系數也有了很大提升。其中基坑降水工程是其中十分重要的一個環節,因其實施的復雜性,因此在施工前,需要進行精確地監測,充分做好準備工作,制定最佳方案,盡量減少對臨近建筑物的影響。
參考文獻
[1]范武.淺談復雜環境下基坑降水對臨近建筑結構的影響[J].建筑與預算,2021(3):80-82.
[2]王超.復雜環境下基坑降水對臨近建筑結構的影響[D].西安:西安工業大學,2019.
作者:彭紅衛 單位:福建廣興建設有限公司