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文檔簡介
1、 關(guān)于建筑工程中深基坑降水設(shè)計的幾點思考 韋垚飛摘要:降水設(shè)計屬于施工設(shè)計中的一個組成部分。降水設(shè)計是否可行、可靠會直接影響施工。而深基坑本身與周邊關(guān)系緊密,加上地下設(shè)施錯綜復(fù)雜、多種多樣。造成降水施工存在一定的困難。因此,降水設(shè)計應(yīng)考慮降水施工的可行性、安全性等。本文針對深基坑降水設(shè)計進行思考和分析,對同行業(yè)的降水設(shè)計提供參考。關(guān)鍵詞:建筑工程;深基坑;降水設(shè)計;思考地下水是妨礙工程施工的重要原因。深基坑中的水位如果過高而不處理,將會影響施工安全。另外,水位過高也會影響到工程質(zhì)量。在深基坑的施工中,要對深基坑中的地下水進行降水處理處理。但由
2、于深基坑本身受到周邊建筑物、地下管道設(shè)施等影響,降水方面需要考慮的因素較多。降水設(shè)計的合理與否將會影響到降水的效果以及降水施工的安全性。還會直接影響到工程的質(zhì)量。因此,在降水設(shè)計方面,應(yīng)對方案的可行性、安全性等進行分析。1深基坑降水的必要性深基坑一般會開挖到地下水位以下。如果不預(yù)先降低水位,將會造成地下水流入坑內(nèi),并產(chǎn)生較大的滲透力。從而造成基底、坡面不穩(wěn)固,出現(xiàn)土層流失情況。在基坑降水后,可以減少土層中的含水量,在開挖基坑時,保證土層干燥,方便采用機械化施工方法,并能夠避免在開挖時基底、坡面滲水,保證施工安全。土層干燥也能夠提高坡面、基底的穩(wěn)定性,避免土層流失。另外,干燥的土層比較穩(wěn)固,有利
3、于保證支護的穩(wěn)定性和強度。從而避免支護發(fā)生變形情況,保證施工安全。土體的物理力學(xué)性能是影響支護及基坑安全的重要因素?;咏邓梢越档屯翆又械乃?,有效提升土層的固結(jié)度,進而有利于改善土層的物理力學(xué)性能,并提高土層的應(yīng)力,同時能夠使邊坡更加穩(wěn)定,減少土層對支護的側(cè)壓力,增加支護的穩(wěn)定性。 2深基坑降水方法2.1基坑降水支護設(shè)計深基坑支護類型有地下連續(xù)墻、土釘墻支護等。支護的具體方案需要結(jié)合降水方法、水文地質(zhì)等進行設(shè)計。因此,在降水設(shè)計中,要先對地質(zhì)條件、土層特點等進行分析。主要是對土壓力進行計算,并選擇適當(dāng)?shù)耐翉姸戎笜?biāo)。土強度指標(biāo)和土體實時的固結(jié)度相關(guān)。在計算時,應(yīng)考慮到排水對土強度的影響。設(shè)
4、計中建議使用三軸剪切試驗的方法,提高土強度選擇的準(zhǔn)確性。另外,支護設(shè)計中應(yīng)結(jié)合深基坑開挖的形狀特點、周圍建(構(gòu))筑物特點進行選擇適當(dāng)?shù)闹ёo類型。同時,在設(shè)計支護方案后,應(yīng)進行模擬分析潛在的隱患和問題。并以此進行分析解決的措施與預(yù)防的方法。2.2擋水帷幕-排水法目前該排水方法在很多的工程中使用,尤其適用于滲透性較強的深基坑、臨近水域的深基坑等。在深基坑設(shè)置帷幕可以避免帷幕外的地下水滲流到坑內(nèi),導(dǎo)致降水效果不佳。另外,帷幕本身具有支護的作用,因此對深基坑的側(cè)壁起到防護的效果。除此以外,在深基坑排水時,可能會出現(xiàn)地面下陷的情況,而帷幕的設(shè)置可以預(yù)防此類事件的發(fā)生。一般情況下,帷幕的設(shè)置主要在基底的周
5、邊,從而保證深基坑的降水效果。另外,擋水帷幕設(shè)計深度要低于基底以及井點管底部,才能有效防止周邊地下水滲流到基坑內(nèi)。但擋水帷幕的設(shè)計時,還應(yīng)該考慮到地下水的水位變化、運動規(guī)律等,設(shè)計時才能保證其起到擋水的作用。2.3截水法深基坑的降水一般會造成周邊地下水位的改變,因此會影響到周邊的環(huán)境。嚴(yán)重則可能引起地面下陷,造成周邊建筑物及管道設(shè)施等的破壞,影響到周邊居民的安全。因此,對于建筑、地下管道設(shè)施等密集的區(qū)域,基坑的降水可以采用截水法進行降水。截水方法較多,如夾心墻、鋼板樁、地下連續(xù)墻、冷凍法等。其中地下連續(xù)墻主要是由混凝土構(gòu)成的墻體,因此其剛度大,且具有較好的防滲作用。地下連續(xù)墻適用范圍廣,包括位
6、于地下水平面以下的多種土層類型以及施工環(huán)境復(fù)雜等情況。目前,該方法已經(jīng)在多種大型深基坑的支護中使用。鋼板樁剛度差,容易變形,但操作相對簡單、成本低。一般適用于支護深度小于7m的工程。如果支護深度超過7m且需要使用鋼板樁,應(yīng)設(shè)計錨拉桿方法,或可以采用多層支撐方法。另外,鋼板樁的拔除會影響到周邊的地表,因此建議少用。2.4降水法該方法主要使用井點進行降水。操作方法主要是在深基坑的周邊設(shè)置一個或多個井點管,并使用抽水設(shè)備經(jīng)井點管抽出地下水。該降水方法不受深基坑形狀的限制,并具有提高邊坡穩(wěn)定性的優(yōu)勢。在深基坑的降水中,常設(shè)置多個井點進行降水,形成群井降水。該方法降水效率高,操作簡單,因此常用于深基坑的
7、降水。但需要注意的是,并非井管點設(shè)置的越多,設(shè)置的深度越深,降水就越快,而應(yīng)該結(jié)合水文地質(zhì)、自然地質(zhì)等進行分析設(shè)置的井的數(shù)量、位置等。單井的直徑、安放深度、結(jié)構(gòu)需要結(jié)合降水的要求、工程地質(zhì)、成井技術(shù)等進行分析。井的直徑一般在40- 70cm范圍內(nèi)。為能夠保證水位降低到預(yù)期的目標(biāo),井的安放深度應(yīng)超過降水深度以下2- 4m左右。在不設(shè)置支護樁的情況下,井的位置應(yīng)設(shè)置在坡度上緣約150cm。在設(shè)置護坡樁的情況下,井的位置應(yīng)與坡樁外間距100- 150cm。3深基坑降水方案的比選深基坑地質(zhì)環(huán)境、水文地質(zhì)條件等多種多樣,而深基坑降水是基坑開挖的必要環(huán)節(jié),因而衍生出多種降水方案,但在實際的應(yīng)用中,降水法應(yīng)
8、用較普遍,降水法主要有明排井(溝)降水、噴射井降水、輕型井點降水、電滲井降水、管井降水、大口井降水、輻射井降水、引滲井降水、埋藏井降水等。各降水法之間的優(yōu)劣、適用范圍等有所不同,具體的降水方案要結(jié)合場地環(huán)境、降水深度要求等進行選擇。明排井(溝)主要使適用砂土、粘性土的降水,降水深度低于20cm。該降水方案費用較低,施工操作簡單。但該降水方案滲水較多,容易造成坡面失穩(wěn)。噴射井適用的土質(zhì)較多,包括粉土、填土、砂土等。該降水方案的降水深度最高可達(dá)20m,降水深度有一定優(yōu)勢,但該方案降水速度較慢,降水效率低、施工成本高。輕型井點的適用土質(zhì)與噴射井相同,該降水方案單級降水深度最高6m,多級降水深度最高2
9、0m。在施工操作方面,該降水方案所使用的設(shè)備輕巧、實用,不受場地的限制,但如果降水時間較長,耗費電力多,對抽水設(shè)備要求相對較高。電滲井方案可適用于粉土及粘性土類。降水深度與井的設(shè)置類型有關(guān),降水效率高,時間短,但該降水方案也有不足之處,其對電力的供應(yīng)要求較高,耗電多。管井、大口井、輻射井均能夠進行大面積降水。其中管井降水深度最低為5米,大口井、輻射井的降水深度最高達(dá)20m,尤其適用于承壓水、潛水、裂隙水的降水。管井降水方案適用包括砂土、碎石土、粉土、可溶巖等土類。引滲井能夠縮短降水時間,提高降水效率,且成本較低,但適用范圍窄,一般在弱透水層下游厚強導(dǎo)水含水層的水文地質(zhì)條件方可使用,且該降水方案僅可以用于砂土和粘性土質(zhì)的深基坑。埋藏井降水深度低于2m,該方案主要用于基坑降水后殘留水體的降水,因此,該方案主要用于其他降水方案的補充??偟膩碚f,降水方案的設(shè)計要根據(jù)土質(zhì)、降水深度要求等進行分析。深基坑的場地環(huán)境、土質(zhì)、水文地質(zhì)等差異較大,方案的選擇應(yīng)根據(jù)適用范圍、條件要求等選用,可能保證降水效果??偨Y(jié):地下水對深基坑的施工影響較大,因此,基坑降水設(shè)計是深基坑支護設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。在深基坑的降水中,由于地下水是廣泛分布的,降低水位必然影響到周邊的環(huán)境。因此,降水設(shè)計應(yīng)考慮降水對基坑周邊的建筑物、設(shè)施等的影響。降水設(shè)計方面應(yīng)結(jié)合降
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