施工降水方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施

許天君

摘 ?要：在建筑施工過程中，施工降水環(huán)節(jié)處理的好壞直接關(guān)系到整個建筑工程的優(yōu)劣，那么這就說明了施工降水在其中的重要程度。出現(xiàn)積水這類問題的原因就是由于在開挖基坑的時候，地下水位高于基槽，地下水就會滲透到基坑之中，這種情況不僅延誤工期，還直接影響到整個工程的質(zhì)量。由此看來，在建筑工程實(shí)施的過程中，就施工降水方法和其中細(xì)小的需要注意的問題應(yīng)當(dāng)引起重視關(guān)注。接下來文章將會就深基坑施工降水過程中某些問題展開論述。

關(guān)鍵詞：施工降水;基坑設(shè)計(jì);問題探究

前言

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對于建筑工程中遇到的某些技術(shù)問題，相關(guān)研究者已經(jīng)相繼提出了較為合理的解決方案。就深基坑施工降水問題來說，解決此類問題的意義重大，不僅為建筑工程提高便利，還能夠獲得更大的效益。解決此問題，首先就是要研究當(dāng)?shù)氐牡叵滤嬖诘南嚓P(guān)問題，即當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境分析，然后再據(jù)此來設(shè)計(jì)施工降水方案，討論其中的利弊因素，這樣才能保證工程的效率和質(zhì)量。接下來將來繼續(xù)深入探討該問題及其相關(guān)解決措施。

1 當(dāng)前施工降水設(shè)計(jì)理論存在的局限分析

降水井出水量的公式的建立是有前提條件的，其前提是含水層等厚、均質(zhì)、分布廣泛、隔水層地板和潛水面水平以及地下水滲流穩(wěn)定等，再者對于呈層流運(yùn)動的緩變流來說，必定要流向完整井才行。在建立穩(wěn)定潛流完整井公式的時候，應(yīng)當(dāng)直接將垂直分流忽視即可，理由是假設(shè)垂直分流很小而能夠達(dá)到忽略的程度。那么此時可考慮的只剩水平流速。這里的存在的局限性就在于實(shí)際中存在垂直分流，并且對于這些前提條件要想同時達(dá)到是不可能的，也就意味著理論該公式是建立在理想狀態(tài)下的，對實(shí)際中施工降水的相關(guān)計(jì)算處理可能會造成較大的誤差，而這些誤差往往就關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。因此，在按照該理論公式進(jìn)行相關(guān)演算時，應(yīng)當(dāng)還有兼顧到實(shí)地考察實(shí)驗(yàn)分析，這樣才能保證方案準(zhǔn)確性。

2 當(dāng)下施工降水設(shè)計(jì)規(guī)范探究

上述計(jì)算出水量的公式是假設(shè)在含水土層均質(zhì)、水面平整等前提下得來的，顯然深基坑的實(shí)際情況比理想中的狀態(tài)復(fù)雜的多，這也就是說通過該理想公式得來的計(jì)算結(jié)果往往與現(xiàn)實(shí)有很大差異。那么就解決這個問題，可以采用實(shí)驗(yàn)加權(quán)平均的方式得出一個中和的滲透系數(shù)，這樣就可以使得計(jì)算結(jié)果靠近真實(shí)值了。在基坑中主要起作用的是砂和礫石層時，它們對于該滲透系數(shù)作用明顯，土層越厚對該系數(shù)影響越大。而主要是細(xì)砂層起作用時候，層土越是薄影響就越小。再者就該公式來講，黏土層厚度對加權(quán)平均的滲透值也有一定的影響，但是就實(shí)際來講，深基坑中粘土層一般都是極薄的因此可以看出其厚度對于該數(shù)值影響相對還是較小的。由于粘土層滲透系數(shù)與礫石層相比較小，并且差了一萬倍，和砂層也相差了近千倍，所以可以將粘土層看成一個相對不透水的封閉的隔水層。如果考慮粘土層的實(shí)際透水情況，也就是說不將其理想化，不忽略粘土層的實(shí)際滲透量，這樣來說就復(fù)雜了，不是現(xiàn)有的公式所能夠考慮的，并且通過理想化后對各土層所做的水量曲線圖的影響也很大，這時候的砂層很礫石層的承壓水就有可能出現(xiàn)兩種情況，降水曲線的狀態(tài)也會發(fā)生改變，應(yīng)當(dāng)將細(xì)砂中的潛水的不斷跌入考慮到，計(jì)算就會更加復(fù)雜化。因此，總結(jié)一下，對于施工降水不可盲目的相信理想化的公式，也不能脫離理論公式來空談，應(yīng)當(dāng)將該公式的應(yīng)用和實(shí)際情況相結(jié)合，采用實(shí)驗(yàn)加權(quán)平均的方式求得一個有意義的滲透系數(shù)來幫助工程施工方案的設(shè)計(jì)。

3 實(shí)施的工程概況

3.1 基坑分塊降水方案設(shè)計(jì)

對于深度大，相應(yīng)長度寬度都較大的基坑，應(yīng)當(dāng)選取同時具備維護(hù)結(jié)構(gòu)和止水帷幕的地下帷幕墻和降水程度好、排水量較大的管井降水方案，并且優(yōu)先考慮管井降水方案，一排水溝明排為輔。根據(jù)施工現(xiàn)場基坑形式，可采用分塊之法對基坑內(nèi)涌水量進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。對每個基坑進(jìn)行封閉施工，并且采取高壓旋噴樁或者中隔墻來分割。然后對各個分割后的基坑進(jìn)行必要的相關(guān)數(shù)據(jù)的編號測量統(tǒng)計(jì)，如各基坑的長度、寬度等。對各基坑的相關(guān)數(shù)據(jù)了如指掌后才能更好的做后續(xù)工作。

3.2 管井降水井的相關(guān)設(shè)計(jì)

依據(jù)計(jì)算主體結(jié)構(gòu)基坑內(nèi)布置的若干口管井降水井，還要綜合考慮到降水井的布置間距和分布情況。再者降水井距維護(hù)結(jié)構(gòu)的距離，井深和濾水層厚度都在前期工作的考慮范圍內(nèi)。在正式施工的時候，還要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際水文地質(zhì)情況設(shè)置水井，以防地下水補(bǔ)給或者維護(hù)樁漏水。對于降水井的孔徑和直徑，應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情形進(jìn)行設(shè)計(jì)。在微風(fēng)化巖侵入結(jié)構(gòu)地板深度時，降水井應(yīng)當(dāng)深入其下約三米處，如果微風(fēng)化埋深比較深，降水井就應(yīng)該深入基坑約七米，這樣才能保證施工降水的效果。就濾水層來講，應(yīng)采用碎石過濾層。井管采用鋼管并在低端約五米處打合理孔徑、間距合理的眼，管外還需要包裹若干層尼龍布，且用鉛絲絞緊，管底部使用鋼材封底。

3.3 降水井的施工

結(jié)合實(shí)際情況考察分析，可采取沖擊鉆機(jī)正循環(huán)成孔法。首先應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的第一步就是鉆機(jī)就位。通過使用水平儀將鉆機(jī)校正到水平位置，還要使用相關(guān)固定材料將其固定在枕木上，以防在鉆孔過程中出現(xiàn)震動搖晃而使得鉆孔失敗。接下來就是成孔，使用該沖鉆機(jī)進(jìn)行正循環(huán)成孔，當(dāng)孔達(dá)到設(shè)計(jì)好的深度之后，要及時澆注新鮮的泥漿來置換出所有的孔中的泥漿，并且使用砂石泵抽取出孔內(nèi)的沉渣，同時測出深度。在替換泥漿的過程中要合理地安排好泥漿、渣土的清理運(yùn)輸工作。對于降水井井管制作，一般采用孔徑為六百毫米外包濾網(wǎng)材料的鋼管。鋼管一節(jié)長約六米，采取現(xiàn)場拼接，接頭處須滿焊。在鋼管進(jìn)入地下一米時，須依照一百五十公分的間距在管上開孔，在對低端的約七米內(nèi)全部開孔，并且要控制好孔距等問題。最后在管外包好幾層尼龍布，用鉛絲扎緊，管低端用鋼板封底。接下來就是下井管。在下井之前在管上須焊接兩個吊耳以備后用。下井時使用汽車吊整體吊裝，當(dāng)完全進(jìn)入孔后，將吊繩切換至兩個焊接好的吊耳處將整個管完全抽出，將井管進(jìn)行準(zhǔn)確定位在孔的正中心時再來下井。由于孔是絕對豎直的，所以在下放井管時，應(yīng)當(dāng)充分做到吊直井管，并且還需要另外兩名人員于孔口處扶持井管緩慢下放，盡量避免井管與孔的劇烈碰撞，下放完成后應(yīng)當(dāng)保證井管伸出地表不少于二十米。接下來就是填充濾料，下放完成后，為了穩(wěn)固井管在孔中的位置，應(yīng)當(dāng)立即在井管和孔壁之間的間隙中填充濾料，濾料的成分一般采用粒徑約五到二十五毫米的碎石。在進(jìn)行回填時候，將濾料沿著井管外圍四周均勻填好，并且在填充過程中對于速度也是有要求的，應(yīng)當(dāng)保持連續(xù)、緩慢而均勻的速度來填入碎石，以防其它情況造成井管偏移或者孔內(nèi)架橋等現(xiàn)象。最后一步便是洗井。洗井工作很重要，應(yīng)當(dāng)安排在填好濾料后立即進(jìn)行，防止井壁泥質(zhì)硬化，給洗井工作造成困難。一般使用深井泵抽水洗井法，洗井抽水直到抽出來的水質(zhì)清凈無污濁污穢就表示洗井工作完成。洗井時還需要注意一些問題，需要觀測水位和出水量的變化，如果洗井時出現(xiàn)濾料混雜在水中，應(yīng)當(dāng)立即停止并檢查原因。以上就是基坑施工降水的相關(guān)工藝，希望能為廣大研究人員提供一點(diǎn)幫助。

4 結(jié)束語

降水工程設(shè)計(jì)理論是建立在簡單的理想化模型中的，因此，對于深大基坑來說，這個理論與實(shí)際的誤差出入就是其局限性所在。通過上述對深大基坑的施工降水的分析討論，相關(guān)人員一定要善于結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，這樣才能夠保證整個工程的質(zhì)量，在減少時間和金錢成本的同時，還能保證其效益。

參考文獻(xiàn)

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