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摘要:對于建筑工程而言,在進行基坑施工時經常會出現一些地下水,如果不對這些地下水進行處理,將會影響建筑的整體結構,增加工程事故的發生幾率。基于這種情況,本文首先分析了基坑施工中地下水的危害,并在此基礎上介紹了幾種地下水處理技術,旨在為施工人員提供一些參考建議。
關鍵詞:建筑工程;基坑施工;地下水處理
0引言
地下水處理是建筑工程基坑施工中必不可少的作業環節,對地下水進行處理可以保護施工環境,可以有效防止坑底失穩、流砂以及坑壁坍塌等情況的發生,另外也可以確保施工穩定性,提高施工的質量及效率,因此研究建筑工程基坑施工中地下水處理是十分必要的。
1基坑施工中地下水的危害
地下水的存在會對建筑工程的整體結構產生一定影響,具體體現在以下兩個方面:
1.1軟土基坑沉降
引起基坑沉降的原因有三種:一是坑底隆起,使得附近地層發生移動;二是基坑變形,使得支護結構變形,加快了基坑的變形;三是由于兩側存在壓力差,導致圍護結構進行水平位移。綜上所述,地下水對基坑沉降具有重要影響,能夠導致坑底土體隆起,進而讓圍護結構進行位移,導致引發基坑隆起形變,進而引起基坑附近地層移動。基坑形變過程指的就是基坑土里面應力場狀態的變化過程,如果有地下水,就會增大坑外附近開挖面下方土里面的壓力差。如果軟土基坑穩定系數比較小,就會增加基坑沉降程度。受地下水的影響,使得基坑下面的軟黏土地基的強度較低,加快了基坑的沉降。
1.2軟土基坑形變
對于軟土基坑而言,其很容易因自然環境而發生形變。在建筑工程當中,多數都是將場地勘察資料作為工程計算依據??辈楣ぷ鞯闹饕獌热菥褪菍ΜF場情形進行了解,如果存在失誤,就相當于在軟土基坑中埋下了事故隱患。具調查表明,多數基坑事故產生的原因都是沒有考慮到水環境對基坑的影響[1]。
2建筑工程基坑施工中地下水處理技術
2.1地下水處理技術的種類
地下水處理技術指的是基坑降水技術,該技術又被稱為井點降水法,具體包含六中降水技術,分別是輕型井點類、明溝加集水井類、噴射井點類、深井井點類、管井井點類以及綜合井點類等。對于明溝加集水井類而言,指的是在基坑里建立集水井和明排水溝,通過抽水機將集水井里的地下水進行排出。對于輕型井點類而言,主要是根據真空原理,讓基坑里的空氣及水分在真空吸力的影響下變成水汽混合液,然后沿著管路系統在基坑里對混合液進行吸除,通過水汽分離器對空氣進行排出,并通過離心泵進行排水工作。輕型井點類是應用比較廣泛的一種基坑降水技術,因為它具有很多優點,比如經濟、便捷、安全以及高效等。對于噴射井點類而言,主要是通過高壓水泵利用水管將壓力工作水壓入到井點內外間,進而形成空間,再通過噴射器的兩側流入到噴嘴,在噴嘴截面的影響下增加噴射水流速度,并在噴射水柱周圍形成負壓,將基坑里的地下水和空氣吸入到混合室里,以實現排水目的。這種技術適用于比較深的基坑。對于管井井點類而言,主要是通過鉆孔成井方法在基坑里面建立相鄰管井,再結合工作水泵對地下水進行抽取,進而降低地下水位。對于深井井點類而言,主要是對降水深度較大以及管徑比較深的基坑進行水處理操作,如果普通水泵不能滿足工作需求,可以通過特制深井泵來解決問題。這種技術比較適合降水深度深、水量較大的基坑,特別是一些滲透系數較高并且透水層厚度大、土粒較粗的基坑,所以這種技術被廣泛應用在建筑施工當中。對于綜合井點類而言,其主要特點就是綜合性,指的是在繁瑣的施工環境下對多種降水技術進行綜合應用,進而完成降水目標,在提升施工進度的前提下,也可以降低施工成本、確保施工質量。
2.2降水技術在基坑施工過程中的應用
基坑降水技術在應用過程中比較系統和復雜,在對其進行應用時,應該做好現場管理工作,在了解施工環境、施工要求以及施工條件的前提下,合理選擇基坑降水技術,進而對施工問題進行有效解決和處理,實現降低地下水位的目的,進而確保施工可以順利進行。在對基坑降水技術進行應用時,應該嚴格避免周邊管線、建筑物以及路面出現沉降等現象的發生,在降水井點管和路面、管線以及建筑物之間應建立回灌井點,用清水進行回灌,對地下水進行補充,進而確保地下水位的平穩。回灌水井的建立是施工技術的要點,在對其濾管長度進行設置時,應該符合相關標準,井管和井壁之間應建立過濾層,在進行回灌時,也要對水壓力進行控制,進而確保水量穩定,如果注水期比較長,可以通過涂料加陰極保護方式再結合過濾網來避免管網堵塞。同時,也要對回灌水進行保護,讓回灌水處于清潔狀態,做好回灌記錄,進而讓施工可以順利進行。施工人員在應用施工技術時也可以結合施工條件和環境變化對地下水進行有針對性的處理,例如在對較厚的黏土層進行處理時,為了確保降水質量以及提升滲水效果,在打孔過程中,可以通過套管和水槍在井點軸線之外利用埋沒井點管形式實現成孔,并且進行粗砂填筑,進而建成兩排沙莊,讓地層的上下水進行貫通。在進行抽水時,應該對井點進行檢查,可以通過管面潮濕程度以及傾聽管內部水流的聲音來預測抽水效果。在夏天施工時,如果遇到暴雨天氣,基坑中的大量積水會對施工造成嚴重影響,這個時候需要制定應急方案來優化施工境況,例如及時將沉淀池和排水明溝里的淤泥清理出去,通過各種抽水設備將坑里的雨水排出來,抽水設備主要包括泥漿泵、潛水泵以及水泵等,另外,也可以用塑料薄膜將邊坡覆蓋上,進而防止塌方、流砂等現象的發生。在冬天施工時,應該將保溫材料覆蓋到基坑集水井井點連接的總管上面,以此來保護管道,否則管道被凍壞將會降低降水效果[2]。
3結論
總而言之,地下水的存在會給建筑工程施工帶來一定的影響,因此必須通過基坑降水技術對地下水進行處理,以防止塌方、流砂、管涌以及坑底失穩等現象的發生,進而確保建筑工程的安全性和穩定性。對于施工人員而言,也要根據施工的實際情況和周邊環境合理應用各種基坑降水技術,進而提升建筑施工的質量及效率,以確保施工可以順利進行。
參考文獻
[1]吳功錦.工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法分析[J].企業科技與發展,2015,17:73-74.
[2]呂天明.基坑施工中的地下水處理及工程應用研究[J].科技展望,2017,2704:110.
作者:周凱龍 單位:太原學院