深基坑承压水降水施工技术

2020-02-17 08:03王生林
四川水泥 2020年9期
关键词:井点帷幕深基坑

王生林

(上海绿地建筑工程有限公司, 上海 200232)

0 引言

深基坑建设是建筑体施工建设的初始步骤,也是关键步骤。良好的深基坑承压水降水施工不仅可以改善整个建筑的基础承压降水属性,同时可有效增加整个城市建设的安全性。在城市的地下建设中,通过增加系统的多样化构建,除了可以较大程度在改善原有建筑施工技术基础上,还可以较大程度地增加整个工程建设的效率。本项目考虑到地区的地质以其结构的特殊性,在地基开挖过程中,往往较容易出现涌突、塌陷等多种现象,处理好深基坑承压对于安全建设非常重要。

1 工程概况

1.1 工程地质条件

本项目以盐城环保产业园项目为对象展开,该工程的建设场地稍有起伏,地貌上处于泻湖相沉积平原,地面高程在2.10~3.05m 之间,整个工程建设类型属于黄海高程,其黄海高程为2.71m。

地基土的依据工程建设用地主要表现类型主要包括有:

素填土:灰黄,湿,主要成份为粉土,表层含少量植物根茎,土质松散,不均匀。沟塘部位厚度较大,下部为淤泥,黑色,厚20~30cm。

粉土:灰黄色,湿~很湿,稍密,夹粘性土薄层, 薄层厚3~10mm,层理清晰,摇振反应中等,无光泽反应,韧性及干强度低,土质欠均匀。沟塘部位该土层缺失。

淤泥质粉质黏土:灰色,微臭,饱和,流塑,夹粉土团块或薄层,局部互层状,薄层厚3~15mm,层理清晰,无摇震反应,切面稍有光滑,韧性及干强度中等,土质不均匀。

粉砂:黄灰色,湿,密实,含少量贝壳和云母碎屑,粘粒含量平均为5.1%,土质欠均匀。淤泥质粉土:灰色~灰黄色,饱和,流塑,夹大量淤泥质粉质黏土薄层, 薄层厚1~20mm,层理发育,韧性及干强度低,土质不均匀。

粉砂夹粉土:灰色~灰黄色,粉砂:湿,密实,局部中密,含贝壳碎屑,粘粒含量平均为8.3%等

1.2 水文地质条件

本项目场地地下水类型主要为孔隙潜水,其次为承压水。

孔隙潜水主要赋存于第8A 层以上土层中,其补给来源主要为大气降水及地表水,其排泄方式主要为自然蒸发和侧向径流,水位呈季节性变化;承压水赋存于含水土层中,其补给来源主要为同一含水层的侧向补给,其排泄方式主要为侧向径流,地下水径流缓慢,处于相对停滞状态。

对本工程有影响的地下水类型主要为孔隙潜水,勘察期间测得场地内初见水位标高为0.86~1.04m,黄海高程稳定水位标高为0.96~1.14m。拟建场地近3~5年内黄海高程最高地下水位为1.88m,历史最高地下水位为1.90m,最低地下水位为0.38m,年变化幅度约为1.40m。场地环境类型为Ⅱ类。

1.3 工程特点及难点

工程建设的特点是项目施工繁杂,流程较多元。难点主要有:受到季节性影响较大,在施工总工期内逢四季,因此合理安排和组织是项目管理中的重中之重。其次是基础结构较复杂,设有后浇带,地下室防水、抗渗要求高,施工难度大。

本工程在施工附属消防泵房时,由于设于地下,且紧邻宝瓶湖,地下水位较高对于施工难度稍大,故采取了相关降水施工措施,以满足施工的正常进行。

2 基坑围护设计

2.1 止水帷幕

整个基坑采用双轴深搅桩作为止水帷幕和重力式挡墙。工程基坑设计采用双轴搅拌桩作为止水帷幕和重力式挡土墙,具体为靠近湖的基坑南侧采用4 排止水帷幕桩,桩长为14 米,基坑其他三侧采用8 排止水帷幕桩,桩长为12 米,另考虑基坑局部有深基坑,开挖深度超过6 米,故靠近深基坑周围采用10 排止水帷幕桩,桩长为12 米,电梯井部位采用深基坑支护设计,故在电梯井四周采用4 排止水帷幕桩加固土体,由于本基坑开挖较深,为防止基坑土体隆起,在基坑内另打4 排止水帷幕桩加固土体。

2.2 地下连续墙

地下连续墙建设是地块基坑支护及土方开挖工程的重要建设基础。在该项目建设中,地库东侧及北侧均为施工现场办公用房,为二层楼活动板房。土方开挖施工过程中,由于止水帷幕墙局渗水较重,以至出现流沙现象,致使东侧活动房年地面开裂,在此需要根据墙体状态进行及时更正,保证地下结构的稳定。

在进行地下连续墙的建设上,需要根据现场情况加以及时勘察;地下地库的连续墙东侧为彩钢板搭设的二层办公活动板房沿围护桩东侧约1m 左右有间断不规则裂缝,底层地面缝宽约20-30mm。围护桩坑内侧,因局部渗漏,未及时处理封堵,水泥土桩洗蚀成孔洞,且塌孔附近有一口降水管井离围护桩较近。针对上述地下连续墙的建设中所出现的渗漏与地面开裂现象,在该工程建设中的主要原因包括以下几个方面:首先是在基坑降水管井布置欠妥;其次在管井抽水的速率大;最后就是对于围护桩塌陷未及时处理,造成了围护桩顶位移、地面开裂、桩渗漏的发生。

地下室墙外侧面积较大,如不注意回填质量,则极易造成将来室外地坪开裂。土方采用分层回填,避免雨季影响,确保回填土质量。清除基坑内的建筑垃圾,包括碎砖及废桩顶混凝土,保证基坑内无杂物。先在基坑内用碎石回填原为排水所开的排水沟作为盲沟处理,便于多余水流运通道,采用机械挖土,并卸在基坑边,由人力车拉进基坑回填。回填土的含水量不能过小,也不能过大;过小不能夯实,可适当洒水,过大则易成橡皮土,应翻松、晾干后回填。回填土方须分层夯实,每层厚度控制在300mm 左右,各层之间尽量采用同一层土填筑。夯实密度试验。合格后方可回填上一层。回填土从一端向另一端进行,严禁载重车辆直接碾压地梁及承台结构,在覆土面厚度不够的地域,要求采用人工装土,手推车运土进行回填。

3 基坑降水分析

基坑内共布置91 口潜水降水井,基坑外围布48 口观测井,该建设包括辅助用房部位。在降水上首先是疏干井的成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,在基坑开挖前,水位保持在坑底开挖面以下0.5~1m。封井采取在井管内先填瓜子片然后再灌注混凝土的封堵方法。

其次是减压井施工结束后,注意观察水位,必要时才进行降水减压,防止基坑底部突涌,按需降水,尽量减少减压降水引起的对周围环境的影响。

最后是井的开启与封闭:对于减压井,待第一层土方开挖完成后开启,待底板浇筑完成后封闭;对于疏干井,土方开挖前15 天开始降水,具体封井时间及封井数量现场开挖情况及主体结构设计要求而定。

4 抽水降水试验

抽水降水试验是用来验证整个景观数量的多少以及其景观建设的深度对于降水效果的排泄能力。

抽降水结合根据本项目采用水泥土搅拌桩双重加固特点,围护桩桩长为12-14m,不仅要将减压降水布置在基坟的内部,而且必须保证减压井过虑器底端的埋设深度不超过隔水帷幕底端的深度,才是真正意义上的坑内减压降水。当地库该部位土层挖至标高-6.000m 左右时,由于地下土质层的成因不确定性,出现了渗水与流沙现象,我们立即停止开挖,在池坑东、西与南侧开始开槽布置轻型井点降水管线进行坑内输干减压降水。采用¢48×3.5 的钢管制作成真空吸附强降水管,管长6m,降水幅度如剖面图所示。同时要注重满足基坑底部抗渗稳定与抗突涌稳定性要求。

5 轻型井点降水设计及实施

轻型井点施工是整个深基坑承压水降水处置的关键性施工步骤,在工程建设上是按照按平面布置图U 形式布置的,在整个的工程建设布局上是依据以适当的间距埋入井点管道,在排污池上部,即地库基坑内用水平铺设的总管将各井点管连接起来,在一定的位置设置真空泵和离心泵。当开动真空泵和离心泵时,地下水在真空吸力的作用下经虑管进入管井,然后经集水总管排出,从而降低地下水位。在开始降水施工前,应先进行试抽水,且抽水量不小于设计出水量。进管内的真空度不宜额定压力值,宜在井管与真空泵的吸气位置处安装高灵敏度的真空压力表监测。同时对降水范围内在地质进行监控测量控制,防止涌砂现象发生。通过轻型井点降水设计及实施可有效的增强整个系统的降水的容纳,进而使得工程在降水处置过程中可较大程度地缓解对于整个系统的影响,而增强系统的基坑内外压水的承受性。

6 降水实施效果

通过深基坑承压水降水施工后,得到了较为良好的降水试试效果。在主体工程施工建设中,对于降水过程的实施效果其结构,除了使用钢筋混凝土作为整个系统的框架结构,还应该考虑整个系统建设中所涉及到的内部排水问题。在项目建设上,应该注意混凝土双排孔砌块;内隔墙一般需要加气混凝土砌块,以而实现整个地域的良好防水性。

在该建设中,防水、防潮是整个系统建设的重要内容,地下室和屋面均为一级防水。地下室外墙钢筋混凝土自防水等级为P8,外侧为所设定的改性沥青防水卷材;屋面除自防水板外加防水作法与地下室外墙作法等同。屋面部分为网架及钢架结构。

在整个降水实施过程中,所实施的方向是针对该系统架构为现浇框架结构而设定的,地下部分采取砼实心砖砌体。各墙体防水等级良好。通过上述措施,全面性地采取了相关降水施工措施,以满足施工的正常进行。

7 结论

本文对深基坑综合建设施工中,主要针对涉及基坑围护设计、基坑降水、抽水降水试验、轻型井点降水设计四部分内容加以建设过程分析,对过程中所使用到的建设施工方法进行总结,明确各类建设过程中的差异性。在此就针对盐城环保产业园项目为研究对象,开展深基坑综合建设施工中的多要素分析。对系统建设中难点分析与施工难点应对措施,总结给类项目建设中的相关经验,为后续相关项目建设提供参考。

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