施工乾貨:基坑降水施工常用參數、方法及注意事項!

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基坑降水

是指在開挖基坑時,地下水位高於開挖底面,地下水會不斷滲入坑內,為保證基坑能在乾燥條件下施工,防止邊坡失穩、基礎流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承載力下降而做的降水工作。

降水的施工工程是深基坑施工的一到重要的施工環節,很大部分的基坑事故都是與地下水有關係。

因此,深基坑的工程施工都要對地下水進行有效的治理。

基坑降水是保證基礎質量的重要步驟

基坑降水方法:

明溝加集水井降水、輕型井點降水、噴射井點降水、電滲井點降水、深井井點降水等等。

一、常用的經驗參數

1、基坑寬度小於6米時可沿基坑長邊方向布置單側線性井點,大於6米則需兩則布置或環狀布置井點。

單側線性井點要布置在地下水流靠上游的方向上。

2、降水井運行一段時間後,地下水會形成穩定的降水漏斗。

降水漏斗的坡度約為1:10,也就是說,當井點處地下水位下降1米並長時間穩定時,離井點約10米範圍內的地下水位都將受到影響,而且,距離井點越遠降水幅度越小。

3、一般要求地下水位降到基坑底高程以下0.5~1米,以保持基坑在開挖期間的乾燥狀態,同時也保障開挖過程中基坑邊坡的穩定性。

4、井點間距一般可選擇0.8米、1.2米或1.6米,視地下水位和基坑深度而定。

在特殊部位可以適當加密井點,以保證降水效果。

5、沖孔深度應比濾管低0.5米左右,回填井管時用粗砂一直填到濾管以上至少1米,在離地表至少0.5米的深度內用粘土進行封口。

二、降水方法

3、輕型井點

輕型井點是國內應用很廣的降水方法,它比其它井點系統施工簡單快捷、經濟安全,特別適用於降水面積不大,地下水蓄量較小的情況。

該方法降低水位深度一般在3~6m之間。

輕型井點適用的土層滲透係數為0.1~50m/d,當土層滲透係數偏小時,需要採用在井點管頂部用粘土封填並保證井點系統各連接部位具有較好的氣密性,通過提高整個井點系統的真空度來增強抽排水能力。

4、管井井點

管井井點適用於滲透係數大的砂礫層,地下水豐富的地層,以及輕型井點不易解決的場合。

它具有施工簡單、出水量大等特點,每口管井出水流量可達到50~100m3/h,可降低地下水位深度約3~5m。

這種方法一般用於潛水層降水,通常土的滲透係數在20~200m/d範圍內時效果最好。

三、需要注意的問題

1、作業時機和應急預案

基坑開挖和降水作業應選在降水量小、地下水位低的季節進行,通過合理安排施工組織計劃來儘量減小降水難度,同時增加基坑底部結構物的施工緊湊性,使得結構物能夠儘早達到回填或防水、防淹要求,從而縮短降水作業的時間。

為了確保施工的安全性和緊湊性,一定要設計好應急預案,如備用設施和備用電源、防雨措施和防滲措施、邊坡穩定和沉降監測等。

2、降水井點的布置

井點可以均勻布置在基坑周圍,由於設置出入基坑的道路而少布一個井點是不會對降水效果產生太大影響的。

但是,對於較大面積的基坑,有時為了確保降水效果,需要在基坑中設置一些降水井點。

井點位置與基坑周邊的最小距離一般不小於2米,以保證基坑邊坡的穩定性。

3、停止降水的條件

並不是說基坑底部結構成型就可以停止降水,通常應考慮結構物是否可被淹沒或可防淹沒,同時還要計算結構物底板強度和結構物整體重量能夠承受和對抗地下水上升所產生的浮力。

4、地下水位的監測

降水過程中要對地下水的水位進行監測,確保地下水位經過較長時間的降水後保持在一個比較穩定的高程上,避免過度降低地下水位引起資源浪費和結構物不均勻沉降。

同時,發現地下水位異常上升或降低時都應該迅速查找原因,排除隱患。

5、不均勻沉降的預防

基坑周圍建築物的不均勻沉降主要是由於地下水位降低,建築物下面地基基礎脫水後承載能力降低,在重力作用下被壓縮、固結。

為防止此類不均勻沉降必須控制地下水位過度、快速降低。

通常採取減慢降水速度、打截滲帷幕、打井回灌地下水等措施。

其中回灌地下水的方案比較簡單有效,只需在建築物與降水井之間靠近建築物的地方打井並回灌地下水,便可很大程度地防止建築物沉降。

6、井點施工的質量

在井點施工的過程中要嚴格控制其質量,特別是在放置濾管和填充砂石的過程中,要防止井壁塌土堵塞濾管形成「死井」。

同時,正確填充的砂石可對地下水進行過濾,防止排水的過程中地下泥砂被大量抽出,既損害水泵又容易堵塞管道。

而且,地下泥砂大量流失可能導致地面產生過多的沉降甚至於開裂、坍塌。

基坑降水是土方工程、地基與基礎工程施工中的一項重要技術措施,能排除基坑土中的水分,促使土體固結,提高地基強度。

同時可以減少土坡土體側向位移與沉降,穩定邊坡,消除流砂,減少基底土的隆起,使位於天然地下水以下的地基與基礎工程施工能避免地下水的影響,提供比較乾的施工條件,還可以減少土方量、縮短工期、提高工程質量和保證施工安全。

在工程實踐中,採用合理的降水方案可以方便施工組織、降低成本、縮短工期、產生可觀的經濟效益。


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