深基坑施工中井點(diǎn)降水技術(shù)分析

高 長(zhǎng) 紅

(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司銅川分公司，陜西 西安 710075)

1 概述

目前，城市空間顯得越來(lái)越擁擠，各種高層建筑越來(lái)越多。為了可以更進(jìn)一步對(duì)城市空間進(jìn)行高效利用，各種地下停車場(chǎng)越來(lái)越多，對(duì)建筑工程的施工技術(shù)和工藝要求越來(lái)越高，基坑降水是一項(xiàng)特別復(fù)雜的系統(tǒng)工程[1]，特別是在深基坑以及水利工程的施工中，出現(xiàn)了很多地下水涌出的問(wèn)題，造成坑壁坍塌、地基承載力下降、邊坡失穩(wěn)等現(xiàn)象，為了保證工程質(zhì)量，需要提高基坑邊坡的穩(wěn)定性和保持基坑的干燥狀態(tài)，金小榮等[2]通過(guò)建立二維有限元模型認(rèn)為回灌井、回灌溝或止水帷幕措施可減小地表總沉降和不均勻沉降。合理的降水方法與設(shè)計(jì)理論方法，加上正確的管理，都是降水成敗的關(guān)鍵。同時(shí)合理的考慮經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、安全問(wèn)題及環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，保證工程圓滿成功[3]。

2 工程概況及井點(diǎn)降水施工方案分析

該工程地處丹霞地貌河谷之中，受兩岸坡地地下水供給、地表降水以及上游水流影響造成河道內(nèi)地下水水位線較高，水位線約2 m～5 m，河道中間為沖洪積，卵石、片石遍布。基坑一旦開挖，地下水很快就會(huì)涌滿探槽。溢流堰橫跨整個(gè)河道，地基承載力要求250 kPa。要進(jìn)行基礎(chǔ)施工，需要分段施工，壩體共分五個(gè)部分。壩兩端是邊坡，高度達(dá)10 m左右，土質(zhì)較好，但受附近建筑物影響，邊坡坡度達(dá)到65°。通過(guò)前期勘察，天然地基承載力已達(dá)到250 kPa，地基開挖不得擾動(dòng)原地基，所以為保證基坑作業(yè)面干燥，采取井點(diǎn)降水技術(shù)，進(jìn)行降水處理。

基坑井點(diǎn)降水，能有效消除基坑邊坡或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的靜水壓力或者滲透力，提高邊坡的穩(wěn)定性。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，可以將基坑區(qū)域內(nèi)的地下水位降到作業(yè)點(diǎn)以下，避免水下作業(yè)的產(chǎn)生，提高了施工的方便性和效率，也有利于保證施工的質(zhì)量[4]。

施工前做好如下的準(zhǔn)備工作：

1)對(duì)壩端的A,B點(diǎn)進(jìn)行控制，并對(duì)輪廓線尺寸及標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。

2)根據(jù)地下水水位線、水量進(jìn)行復(fù)測(cè)，布置好抽水位置、數(shù)量以及水泵功率等。

3)做好對(duì)基坑周圍其他構(gòu)筑物位移數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備工作，尤其是壩端A,B點(diǎn)附近的高邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4)保證工程基礎(chǔ)保障設(shè)施已經(jīng)就位，如水源和電源、各種抽水設(shè)備等。

5)建設(shè)好抽出水的沉淀設(shè)施，保證及時(shí)可以對(duì)抽出的水進(jìn)行沉淀處理[5]。上游采取導(dǎo)流措施，下游和兩岸側(cè)補(bǔ)給的地下水采用井點(diǎn)降水。

2.1 井點(diǎn)降水施工技術(shù)要求

基坑井點(diǎn)降水，適合不能大面積開挖的項(xiàng)目，如河道施工或地下水非常豐富的深基坑工程。其施工工藝一般是：施工準(zhǔn)備→施工前復(fù)核→做井口、安裝護(hù)筒→鉆孔、對(duì)井底砂墊層進(jìn)行回填→吊放井管→回填管壁與井壁間砂率層→安裝抽水控制電器→試抽→正常進(jìn)行降水→拆除。由于工程基底標(biāo)高往往不一樣，因此要做好各處基底深的計(jì)算工作。對(duì)于深井井點(diǎn)的布放，可以采用間隔10 m～15 m，井深應(yīng)該比基坑高程低2 m左右，避免地下水對(duì)基坑底部反滲。在潛水泵安放完畢后，應(yīng)該進(jìn)行試抽工作，保證一切正常后，才可以進(jìn)行抽水運(yùn)作[6]。

2.2 降水方案

對(duì)于井點(diǎn)管的埋設(shè)應(yīng)該采用水沖的方法，包括沖孔和埋管兩個(gè)過(guò)程。在進(jìn)行沖孔的過(guò)程中，可以先用起重設(shè)備將沖管吊起，插入到井點(diǎn)位置上，然后開啟高壓水泵，將土沖松，在沖孔時(shí)，沖管應(yīng)該垂直插入到土中，并進(jìn)行左右的擺動(dòng)，讓土盡快松動(dòng)，沖孔的直徑最小應(yīng)該大于300 mm，保證在井管的四周布置一定的砂濾層，沖孔的深度應(yīng)該保持到比濾管的深度深500 mm左右，以防在沖管拔出的過(guò)程中，部分顆粒會(huì)沉積在濾管底部。在沖孔完成后，應(yīng)該及時(shí)拔出沖管，并在井點(diǎn)管和孔壁間迅速填灌砂濾層，防止孔壁出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，砂率層的填灌質(zhì)量可以保證井點(diǎn)作業(yè)的順利完成，應(yīng)該采用潔凈的粗砂，填灌應(yīng)該盡量保持均勻，填灌到濾管頂上1 m～1.5 m處，保證水流的暢通，在填砂完畢后，應(yīng)該用黏土進(jìn)行封口，防止漏氣現(xiàn)象的發(fā)生。

在井點(diǎn)管系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，盡量連續(xù)進(jìn)行抽水，采用雙電源的布置，其正常的出水規(guī)律應(yīng)該是先大后小、先渾后清，如果出現(xiàn)清渾間隔出現(xiàn)的情況，則應(yīng)該及時(shí)對(duì)抽水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行處理。在對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的判斷中，可以采用測(cè)量真空度的方法，在正常的情況下，其真空度應(yīng)該不低于55 kPa～66 kPa，如果出現(xiàn)真空度嚴(yán)重不夠的情況，則應(yīng)該是管路有漏氣的地方，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。此外，還應(yīng)該做好對(duì)井點(diǎn)管淤塞的檢查，可以通過(guò)聽(tīng)管內(nèi)的水流聲，手扶管壁感受振動(dòng)，如果由于管淤塞太多，直接影響到了降水的效果，可以采用高壓水槍反復(fù)沖洗井點(diǎn)管或者重新進(jìn)行埋設(shè)[7]。

2.3 技術(shù)要點(diǎn)

加強(qiáng)對(duì)井點(diǎn)的設(shè)計(jì)。在深基坑井點(diǎn)降水施工之前，必須做好對(duì)工程所在地的水文地質(zhì)情況的勘探工作，準(zhǔn)確計(jì)算降水參數(shù)是降水成功的前提[8]。有效結(jié)合基坑的形狀大小、降水的目標(biāo)深度、地下水的水位、流向和地下土壤的含水層滲透系數(shù)來(lái)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)和布置。在一般的情況下，如果基坑的寬度小于6 m，且降水深度在5 m之內(nèi)時(shí)，可以采用單排井點(diǎn)的設(shè)置，盡量應(yīng)該將井點(diǎn)布置在地下水的上游。如果基坑的深度超過(guò)了6 m，其土壤的土質(zhì)條件較差時(shí)，可以考慮進(jìn)行雙排設(shè)置，在基坑的兩側(cè)布置井點(diǎn)時(shí)，如果基坑面積較大，則應(yīng)該設(shè)置成環(huán)狀或者密閉多邊形的形狀，要求井點(diǎn)的間距保持在10 m～20 m，其中我們應(yīng)該密切注意井壁和基坑壁的位置關(guān)系，它們之間的距離應(yīng)該至少保持到2 m以上，否則在后期的施工過(guò)程中，很容易出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象，此外，濾管下方需要低于抽吸深度0.5 m～1 m左右，防止將空氣吸入。

井點(diǎn)施工技術(shù)的要求。在通常的情況下，深基坑井點(diǎn)降水要求井點(diǎn)的深度應(yīng)該至少超過(guò)基坑底部2 m以上，當(dāng)達(dá)到深度以后，就應(yīng)該在四周進(jìn)行打孔，然后再將井筒放置在其中，井筒的直徑一般在120 mm左右，然后再進(jìn)行土方開挖，直到達(dá)到目標(biāo)的深度。在做好井點(diǎn)的開挖工作后，應(yīng)該在其上方布放井蓋，避免雜物落入其中，在井底進(jìn)行碎石的鋪設(shè)，起到有效的過(guò)濾作用，使用潛水泵來(lái)進(jìn)行抽水，為了避免抽水直接排放對(duì)環(huán)境造成影響，應(yīng)該在抽水處附近修建沉淀池，等抽水經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的沉淀變清后，才能排放到市政管網(wǎng)中。

濾水井管的制作。在濾水井管的制作過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)做好對(duì)砂網(wǎng)的選擇，應(yīng)該根據(jù)含水層砂礫的直徑來(lái)確定砂網(wǎng)的孔徑，其中應(yīng)該包括內(nèi)層襯托和外層濾水網(wǎng)，在一般的情況下，應(yīng)該采用15目左右的方格鐵絲網(wǎng)作為內(nèi)層襯托，用24目～48目左右的方格尼龍網(wǎng)來(lái)作為外層的濾水網(wǎng)。將鐵砂網(wǎng)以及尼龍網(wǎng)纏繞在鋼筋籠外側(cè)的井底部，保證其起到有效的過(guò)濾作用。

注重以上細(xì)節(jié)外，施工前應(yīng)充分對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境作詳細(xì)調(diào)查，避免出現(xiàn)流沙、坑壁坍塌以及造成附件構(gòu)筑物位移等現(xiàn)象，施工前做好復(fù)核工作。

3 結(jié)語(yǔ)

基坑施工占據(jù)了整個(gè)工程的大量的資金投入和時(shí)間投入，是整個(gè)施工過(guò)程中最重要的一環(huán)。對(duì)施工管理工作和施工方案有很高的要求，嚴(yán)格按照工程規(guī)范施工，控制好工程管理和施工的各個(gè)細(xì)節(jié)，至關(guān)重要。

為了做好深基坑井點(diǎn)降水工作，需要我們做好施工技術(shù)管理工作，做好現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，避免進(jìn)行盲目的施工。在施工過(guò)程中，應(yīng)該注意做好相關(guān)注意事項(xiàng)的管理，對(duì)施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，加強(qiáng)施工方案的設(shè)計(jì)，制定合理的施工流程，做好施工過(guò)程中的監(jiān)督管理，保證降水工作平穩(wěn)安全進(jìn)行，最大程度保證施工質(zhì)量。