弓 晓 彬
(山西省第三建筑工程公司第二工程处,山西 长治 046000)
关于工程中浅基坑沙地降水若干问题分析
弓 晓 彬
(山西省第三建筑工程公司第二工程处,山西 长治 046000)
从重视程度、理论研究、实践操作等方面,分析了浅基坑沙地降水常见的若干问题,并探讨了浅基坑沙地降水的具体方案,有利于保证基坑工程的整体质量,提高基坑的稳定性。
浅基坑,沙地,降水方案
基坑降水是基坑工程关键的一环。因为基坑降水如果做好,就可以保证施工机械正常运营,而不会因为地下水的渗出而延误工期,同时也有利于基坑的稳定性,避免了因为渗水而导致基坑支护失稳,从而也保证了周围建筑物的稳定性。而在基坑降水中,目前亟待发展的是沙地浅基坑降水。因为在沙地环境下,砂土渗透系数较高且其稳定性较差,如果处理不当,不仅会导致基坑底部发生渗流和管涌,还会由于上部的活动,导致砂土液化,从而导致建筑物严重下沉或者倒塌。并且,现在许多基坑降水的研究都是建立在深基坑基础上,以及在粉质粘土或者其他土体的基础上,对沙地浅基坑的研究还存在诸多不足。“一带一路”政策下,将会有许多新的建筑物在西北沙地地区建设。所以作为土建工程的从业者,必须认真分析我国目前浅基坑沙地降水存在的主要问题,并提出相应的方案加以解决。
1.1 对浅基坑沙地降水不重视
目前,我国基坑工程在沙地降水这一环节中主要问题是对其不重视。浅基坑一般开挖在10 m之内,一般开挖在潜水层,而在沙地区域,降水难度不是很大。所以在施工过程中,许多技术人员一般采取使用浅水完整井理论进行理论研究设计,只求尽快降低水位,缩短工期,而不去仔细考虑时间因素,对沙地浅基坑降水不重视,往往照搬照抄其他土体浅基坑降水的理论研究和方法。虽然在黄土以及黏土土体中浅水完整井理论较为实用,也有将该方法用于砂土中的。但是,沙地区域其砂土透水性较强,基坑开挖支护其难度较大,并且一旦产生降雨,其地下水位上升迅速,其变化情况远比黄土以及黏土等其他土体复杂,故而要重视浅基坑沙地降水施工前的理论设计与方案选择,根据沙地区域实际工程地质情况和水文地质情况,合理地进行研究设计。
1.2 浅基坑沙地降水理论研究以及实际经验严重缺乏
自从降水理论的研究设计开始,许多渗流理论的公式研究以及基坑开挖和支护的研究都是在黏土或者粉土这些类土体上不断进行试验而得出的,而由于在沙地区域的土建工程量较少,因此对沙地降水的理论研究以及实践都很缺乏,目前常用的一些有关沙地降水的理论方案如表1中所述的方法都是在已有的黏土和粉土的降水理论研究上得以拓宽发展而应用于沙地降水中的,真正一开始利用砂土来进行研究而提出的方案几乎没有。可见浅基坑沙地降水理论研究以及实际经验严重缺乏。
1.3 浅基坑沙地降水处理时对周围因素考虑不足
表1 常见的沙地基坑降水方法
浅基坑开挖一般适用于建筑物的修建,一般在其周围都会有许多其他的建筑物或者公用设施,如蓄水池、水库以及河流等。在浅基坑沙地降水时,有许多技术工程人员认为浅基坑开挖不过10 m,如果不是紧邻建筑物,对其造成的影响不是很大,从而在技术指导过程中大意而出错。例如,2009年,在浙江宁波一商业建筑基坑开挖时,由于没有考虑离其较远的一个蓄水池和建筑大楼,在降水开挖时由于水流渗出,基坑支护失稳,导致该沙地地区大面积的沉降,带来严重的经济损失,并危害到人身财产安全。因为沙地由于其砂土体自身渗透系数大,固结度小,容易流失等特点,无论是浅基坑还是深基坑降水时都应该充分考虑周围的各项因素,并认真分析,从而选出合理的基坑降水设计方案。
1)提高浅基坑沙地降水工程建设的重视度。要保证浅基坑沙地降水施工质量,就首先要提高工作人员对浅基坑沙地降水的重视度。在进行该工程时,建筑企业或者机构要指派专业人员担任该分项工程的项目经理,并对技术人员进行培训,通过列举一些浅基坑沙地降水的失败案例和利用该失败案例中的降水方法进行其他土质浅基坑降水而成功的案例,让技术人员意识到沙地基坑降水的复杂性与其特殊性,从而保证各工作人员都能够充分重视基坑开挖中的这一关键环节。另外,建筑企业中经常负责基坑工程的领导人员,也要定期地与其他建筑企业进行交流活动或者去高校深造,不断了解掌握基坑降水方面的知识,为后期的浅基坑沙地降水工作的顺利进行奠定基础。
2)加强对浅基坑沙地降水的理论研究,并不断通过实践验证其可行性。由于基于沙地实验而提出的有关基坑降水的理论还不够成熟,相应的理论和公式都还很缺乏,所以要不断加强其研究。要加强建筑企业与高等院校的合作,企业提供足够的资金给高校有关基坑工程方面的研究学者,从而促进其对该领域的研究,并将高校学者研究出来的理论积极地用于实践中去,理论结合实践,才能不断促进浅基坑沙地降水的方案改进,尤其是在沿海地区,对这一块的研究要更加的重视,只有提出真正的基于沙地区域的相关理论公式和经验公式,才会促进其发展。另外,基坑降水是一个三维问题,在其理论研究过程中,要充分发挥三维数值模拟软件的作用,例如Plaxis3d,Flac3d,Ansys,Abaqus等数值模拟软件,通过这些软件能够很好地进行定性和定量问题的分析,再结合实际工程,有利于浅基坑沙地降水相关问题的研究。
3)在进行浅基坑沙地降水时注意其周围环境因素。在进行浅基坑沙地降水之前,要充分掌握该沙地地区的工程地质情况和水文地质情况,例如沙地地区的地层构造、砂土物理力学性质、地下水埋深、周围水系、水质等。其次,要对周围的建筑设施其承载力等有所了解,以及对周围的人类生产活动有所掌握,因为振动会导致砂土液化,不规则的生产活动会导致渗流和管涌等,只有掌握了周围的荷载的变化情况才能对荷载作用下产生的各种情况及时解决,从而保证不会因为基坑降水而导致周围建筑失稳。最后,要仔细观察该沙地区域因为荷载作用而导致的地下水位变化以及其流动情况,切记在进行基坑降水时不要一味地只顾将水位降下去,而是要逐渐降低,并观察基坑及其周围砂土的应力变化,要保证其稳定性。
4)加强浅基坑沙地降水后的监督管理。在浅基坑沙地降水工程完结后,要设立相应的沉降变形观测点、水平变形观测点以及水位观测点,对后期施工过程中基坑的变形进行观察,并记录每天各观测点的变化数据。一方面可以及时地发现问题并加以解决,防患于未然,避免工程事故的产生;另外一方面,观测的数据也可以为后期的浅基坑沙地降水的理论研究提供相应的参考资料,同时为该地区其他建筑基坑开挖降水提供实践经验。故而,加强浅基坑沙地降水后的测量监督有着重要意义。
浅基坑沙地降水的研究在我国的沿海地区有着重要作用,因为沿海地区的土建施工都很难避开沙地,并且由于其砂土中含盐量高,遇水则化,在进行基坑降水时如果不够重视或者采取的方法有误将会造成严重危害。未来,我国沙地浅基坑降水工程将会越来越多,作为土建工程从业者,必须不断研究探索浅基坑沙地降水的建设方案,同时也能够促进我国建设科技的发展。
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Abstract: Starting from aspects of attention degree, theoretical research and practical operation, the paper analyzes common shallow foundation sand precipitation problems, and explores specific shallow foundation sand precipitation scheme, which will be good for guaranteeing integral foundation engineering quality and improving foundation stability.
Key words: shallow foundation, sand, precipitation scheme
Analysis on several problems of shallow foundation pit precipitation in sand
Gong Xiaobin
(The2ndEngineeringDivisionofthe3rdConstructionCompanyofShanxiProvince,Changzhi046000,China)
2016-03-16
弓晓彬(1976- ),男,工程师
1009-6825(2016)15-0081-02
TU463
A