工程降水的技术要求包括哪些,基坑降水施工需要注意的一些问题
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基坑降水施工需要注意的一些问题
下面是中达咨询给大家带来关于基坑降水施工需要注意的一些问题,以供参考。
一、降水方案的选择
选择降水方案时一般要考虑施工现场的地质条件和环境因素,一是要保证基坑内正常施工作业;二是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路路面所造成的各种危害;另外,降水方案有时也会受到场地和文明施工等因素的限制。为了达到良好的降水效果,有时候需要同时使用多个降水方案。
1、集水坑降水:明渠加集水坑降水具有施工方便,费用低廉等特点,在施工现场应用的最为普遍。在高水位地区基坑边坡支护工程中,这种方法往往作为其它降水方法的辅助降排水措施,它主要排除地下潜水、施工用水和天降雨水。在地下水蓄量较小,地质条件较好的情况下,使用明渠和集水井可以清除基坑内积水。但是,在地下水较丰富地区,若仅单独采用这种方法降水,由于基坑边坡渗水较多,作业面泥泞不堪,有不利于结构物施工。因此,这种降水方法一般不单独应用于高水位地区基坑边坡支护中,通常会与降水井点或截渗幕墙配合使用。
2、截渗幕墙:截渗幕墙不能单独作为降水方案,一般与明渠或井点降水配合使用。截渗幕墙一般用于地下水非常丰富、地下水补给非常快或需要特别对边坡不稳定性、周围建筑不均匀沉降进行控制的情况。常见的有截渗墙、帷幕灌浆、钢板桩等,在截断地下水向基坑渗透的同时也对基坑的边坡起到一定的支护作用。同时,由于截渗幕墙的存在,基坑降水对幕墙以外的地下水影响程度大大减小,周围建筑物的稳定性得到有效保障。当然,截渗幕墙的施工需要较大的场地而且会产生较大噪声,在建筑物密集区和居民区附近等地施工时会受到一些限制。
3、轻型井点:轻型井点是国内应用很广的降水方法,它比其它井点系统施工简单快捷、经济安全,特别适用于降水面积不大,地下水蓄量较小的情况。该方法降低水位深度一般在3~6m之间。轻型井点适用的土层渗透系数为0.1~50m/d,当土层渗透系数偏小时,需要采用在井点管顶部用粘土封填并保证井点系统各连接部位具有较好的气密性,通过提高整个井点系统的真空度来增强抽排水能力。
4、管井井点:管井井点适用于渗透系数大的砂砾层,地下水丰富的地层,以及轻型井点不易解决的场合。它具有施工简单、出水量大等特点,每口管井出水流量可达到50~100m3/h,可降低地下水位深度约3~5m。这种方法一般用于潜水层降水,通常土的渗透系数在20~200m/d范围内时效果最好。
5、喷射井点:喷射井点的抽水系统和喷射井管件比较复杂,运行时故障率相对较高,能量损耗很大,相对于其它井点法降水而言具有降水深度大、运行费用高的特点。喷射井点系统能在井点底部产生250mm水银柱的真空度,其降低水位深度一般在8~20m之间。它适用的土层渗透系数与轻型井点一样,一般为0.1~50m/d。
6、电渗井点:电渗井点适用于渗透系数很小的地质情况,如渗透系数小于0.1m/d的粘土、亚粘土、淤泥和淤泥质粘土等。它需要与轻型井点或喷射井点结合应用,在降水过程中,应对电压、电流密度和耗电量等进行量测和必要的调整,工作起来比较烦琐。
7、深井井点:深井井点是基坑支护中应用较多的降水方法,它的优点是排水量大、降水深度大、降水范围大。深井井点适用的土层渗透系数为10~250m/d、降低水位深度超过15m,常用于降低承压水。利用深井点降低承压水位,有助于减除压力、保证基坑的安全性。但由于降水深度大、出水量大和水位降落曲线陡等原因,势必造成降水的影响范围和影响程度大,因而容易引起基坑周围建筑物的不均匀沉降。
二、常用的经验参数
1、基坑宽度小于6米时可沿基坑长边方向布置单侧线性井点,大于6米则需两则布置或环状布置井点。单侧线性井点要布置在地下水流靠上游的方向上。
2、降水井运行一段时间后,地下水会形成稳定的降水漏斗。降水漏斗的坡度约为1:10,也就是说,当井点处地下水位下降1米并长时间稳定时,离井点约10米范围内的地下水位都将受到影响,而且,距离井点越远降水幅度越小。
3、一般要求地下水位降到基坑底高程以下0.5~1米,以保持基坑在开挖期间的干燥状态,同时也保障开挖过程中基坑边坡的稳定性。
4、井点间距一般可选择0.8米、1.2米或1.6米,视地下水位和基坑深度而定。在特殊部位可以适当加密井点,以保证降水效果。
5、冲孔深度应比滤管低0.5米左右,回填井管时用粗砂一直填到滤管以上至少1米,在离地表至少0.5米的深度内用粘土进行封口。
三、需要注意的问题
1、作业时机和应急预案:基坑开挖和降水作业应选在降水量小、地下水位低的季节进行,通过合理安排施工组织计划来尽量减小降水难度,同时增加基坑底部结构物的施工紧凑性,使得结构物能够尽早达到回填或防水、防淹要求,从而缩短降水作业的时间。为了确保施工的安全性和紧凑性,一定要设计好应急预案,如备用设施和备用电源、防雨措施和防渗措施、边坡稳定和沉降监测等。
2、降水井点的布置:井点可以均匀布置在基坑周围,由于设置出入基坑的道路而少布一个井点是不会对降水效果产生太大影响的。但是,对于较大面积的基坑,有时为了确保降水效果,需要在基坑中设置一些降水井点。井点位置与基坑周边的最小距离一般不小于2米,以保证基坑边坡的稳定性。
3、停止降水的条件:并不是说基坑底部结构成型就可以停止降水,通常应考虑结构物是否可被淹没或可防淹没,同时还要计算结构物底板强度和结构物整体重量能够承受和对抗地下水上升所产生的浮力。
4、地下水位的监测:降水过程中要对地下水的水位进行监测,确保地下水位经过较长时间的降水后保持在一个比较稳定的高程上,避免过度降低地下水位引起资源浪费和结构物不均匀沉降。同时,发现地下水位异常上升或降低时都应该迅速查找原因,排除隐患。
5、不均匀沉降的预防:基坑周围建筑物的不均匀沉降主要是由于地下水位降低,建筑物下面地基基础脱水后承载能力降低,在重力作用下被压缩、固结。为防止此类不均匀沉降必须控制地下水位过度、快速降低。通常采取减慢降水速度、打截渗帷幕、打井回灌地下水等措施。其中回灌地下水的方案比较简单有效,只需在建筑物与降水井之间靠近建筑物的地方打井并回灌地下水,便可很大程度地防止建筑物沉降。
6、井点施工的质量:在井点施工的过程中要严格控制其质量,特别是在放置滤管和填充砂石的过程中,要防止井壁塌土堵塞滤管形成死井。同时,正确填充的砂石可对地下水进行过滤,防止排水的过程中地下泥砂被大量抽出,既损害水泵又容易堵塞管道。而且,地下泥砂大量流失可能导致地面产生过多的沉降甚至于开裂、坍塌。
基坑降水是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施,能排除基坑土中的水分,促使土体固结,提高地基强度。同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降,稳定边坡,消除流砂,减少基底土的隆起,使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响,提供比较干的施工条件,还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。在工程实践中,采用合理的降水方案可以方便施工组织、降低成本、缩短工期、产生可观的经济效益。
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土方工程施工排水与降水技术方法
土方工程施工排水与降水技术方法
对于大型基坑,由于土方量大,有时会遇上雨季,或遇有地下水,特别是流砂,施工较复杂,因此事先应拟定施工方案,着重解决基坑排水与降水等问题,同时要注意防止边坡塌方。下面是我为大家分享土方工程施工排水与降水技术方法,欢迎大家阅读浏览。
(一)、基坑排水
开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。雨季施工时,地面水也会流入坑内。如果流入坑内的水不及时排走,不但使施工条件恶化,而且更严重的是土被水泡软后,会造成边坡塌方和坑底土的承载能力下降。因此,在基坑开挖前和开挖时,做好排水工作,保持土体干燥是十分重要的。
基坑排水方法,可分为明排水法和人工降低地下水位法两类。
1.明排水法
明排水法是在基坑开挖过程中,在坑底设置集水井,并沿坑底的周围或中央开挖排水沟,使水流入集水井中,然后用水泵抽走。抽出的水应予引开,以防倒流。
雨季施工时应在基坑四周或水的上游,开挖截水沟或修筑土堤,以防地面水流入坑内。集水井应设置在基础范围以外、地下水走向的上游。根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力,集水井每隔 20~40m设置一个。
集水井的直径或宽度,一般为 0.6~0.8m。集水井井底深度随着挖土的加深而加深,要经常低于挖土面 0.7~1.0m。井壁可用竹、木等简易加固。当基坑挖至设计标高后,井底铺设碎石滤水层,以免在抽水时间较长时将泥砂抽出,并防止井底的土被搅动。
2、人工降低地下水位
降低地下水位,就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从中抽水,使地下水位降落到坑底以下,同时在基坑开挖过程中仍不断抽水。这样,可使所挖的土始终保持干燥状态,从根本上防止流砂发生,改善了工作条件,同时土内水分排除后,边坡可改陡,以减小挖土量。
人工降低地下水位方法有:轻型井点、喷射井点、管井井点、深井泵以及电渗井点等,可根据土的渗透系数、降低水位的深度、工程特点及设备条件等,其中以轻型井点采用较广,下面重点阐述轻型井点降水方法。
井点降水法
1、井点降水原理
井点降水就是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)。在基坑开挖前和开挖过程中,利用真空原理,不断抽出地下水,使地下水位降低到坑底以下。
2、井点降水的作用
1)防止地下水涌入坑内;
2)防止边坡由于地下水的渗流而引起的塌方;
3)使坑底的土层消除了地下水位差引起的压力,因此防止了坑底的管涌;
4)降水后,使板桩减少了横向荷载;
5)消除了地下水的渗流,也就防止了流砂现象;
6)降低地下水位后,还能使土壤固结,增加地基土的承载能力。
3、井点降水的方法
降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。可根据降水深度、土层渗透系数、技术设备条件等合理选用。
3.1轻型井点的设备
轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。
1)、管路系统包括:滤管、井点管、弯联管及总管。
滤管为进水设备,通常采用长1.0~1.5m、直径38mm或51mm的无缝钢管,管壁钻有直径为12~19mm的滤孔。骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布或塑料布滤网。为使流水畅通,在骨架管与滤网之间用塑料管或梯形铅丝隔开,塑料管沿骨架绕成螺旋形。滤网外面在绕一层粗铁丝保护网、滤管下端为一铸铁塞头。滤管上端与井点管连接。井点管为直径38mm和51mm、长5~7m的钢管。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管为直径100~127mm的无缝钢管,每段长4m,其上端有井点管联结的短接头,间距0.8m或1.2m。
2)、抽水设备是由真空泵、离心泵和水气分离器(又叫集水箱)等组成,一套抽水设备的负荷长度(即集水总管长度)为100~120m。常用的W5,W6型干式真空泵,其最大负荷长度分别为100m和120m
3.2轻型井点的布置
1)、井点系统布置应根据水文地质资料、工程要求和设备条件等确定。一般要求掌握的`水文地质资料有:地下水含水层厚度、承压或非承压水及地下水变化情况、土质、土的渗透系数、不透水层的位置等。要求了解的工程性质主要有:基坑(槽)形状、大小及深度,此外尚应了解设备条件,如井管长度、泵的抽吸能力等。
2)、平面布置
根据基坑(槽)形状,轻型井点可采用单排布置、双排布置、环形布置,当土方施工机械需进出基坑时,也可采用U形布置。
单排布置适用于基坑、槽宽度小于6m,且降水深度不超过5m的情况,井点管应布置在地下水的上游一侧,两端的延伸长度不宜小于坑槽的宽度。
双排布置适用于基坑宽度大于6m或土质不良的情况。
环形布置适用于大面积基坑,如采用U形布置,则井点管不封闭的一段应在地下水的下游方向。
3)轻型井点的设计与计算
①基坑涌水量计算
根据井底是否达到不透水层,可将水井分为无压完整井和无压非完整井。
•无压完整井:井底达到不透水层。•无压非完整井:井底未达到不透水层。
②确定井点管数量与间距
4)轻型井点的施工
轻型井点的施工程序为敷设总管、冲孔埋设井点管、安装抽水设备、抽水试运转。
井点管埋设一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起,插在井点位置上,然后开动高压水泵,将土冲松,冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm,以保证井管四周有一定厚度的砂滤层,冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右,以防冲管拔出时,部分土颗粒沉于底部而触及滤管底部。
;建筑工程中的基坑排水施工技术
基坑内排水技术尽管不是建筑行业中建设性技术,但其作为一种补偿性措施,在近些年建筑项目建设中应用日益重要。究其原因,主要是随着经济的发展,人们在建筑方面的需求越来越高,加之土地资源的紧张,使得建筑物越来越高,且功能越来越复杂,这大大加剧了建筑物的负荷量,相应地基需要承受的压力会增大,如若不做好地下补偿工作,容易出现建筑物截断、塌陷等情况。基坑内排水技术应用到地下补偿工作中,可以对地下水进行合理的排出,避免地下水渗入到基坑中,发生基坑渗水现象,降低基坑承载力,影响建筑稳定性。
1建筑施工中的基坑排水技术
1.1集水明排法
集水明排法是建筑施工中的基坑排水技术的基础和前提。在集水明排法的应用过程中,施工人员可以通过基坑内排水来更好地进行相应布置工作。并且在这一过程中需要注意的是,这一基坑排水方法的应用需要在附近构筑接近 1m的土堤来进行地面水的拦截。除此之外,在集水明排法的应用过程中工作人员应当注重在施工周边地区进行地表水的拦截并且通过设置挡水堤来对于附近的地表水进行有效的拦截。另外,在集水明排法的过程中施工人员应当注重在进行相应的防水设施设置,从而能够更加有效的避免地基下陷问题的出现。从而能够在此基础上促进建筑施工中的基坑排水技术应用水平的有效提升。
1.2集水井排水
集水井排水对于建筑施工中的基坑排水技术的重要性是不言而喻的。集水井排水适用于地下水位低于基坑底标高并且地下水不丰富与此同时涌水量少或者是地表补水少的地质环境,这意味着其一般工业与民用建筑的基坑、基槽开挖、基础结构施工、防水施工和回填土期间的排水、降水施工。施工准备。需要注意但是,在材料准备的过程中工作人员选用的水泵的数量、功率和型号应满足总排水量应比基坑总涌水量大 1. 5~ 2倍的要求。并且较为常用的抽水设备也应当得到有效的应用。
1.3人工井点降水
人工井点降水是建筑施工中的基坑排水技术的重中之重。在对这一排水方法进行应用过程中,施工人员应当通过真空井点喷射井点或管井来进行相应的排水工作。除此之外,在人工井点降水的过程中如果其抽出的水分中清水的比例非常大,则可以将其直接排放至城市的地下水管道中,如果是污水则应当进行相应的过滤工作。另外,在人工井点降水的过程中施工人员应当注重通过降水使坑内土始终保持干燥状态来有利于施工并且能够使土产生固结同时有效防止流砂产生。最终能够在此基础上促进建筑施工中的基坑排水技术应用可靠性的不断提升。
1.4回灌排水法
回灌排水法是建筑施工中的基坑排水技术的核心内容之一。在回灌排水法的过程中,施工人员应当确保排水工作的进行不会对周围环境造成太大的影响。另外,在回灌排水法的应用过程中如果土壤因为地下水位降低则会造成相应的含水量减少和固法压缩现象的出现。除此之外,回灌排水法的应用往往还会导致会引起周围地面的不均匀沉降同时造成邻近建筑物沉降产生裂缝。因此在对其进行应用时应当采取相应的保护措施,从而能够最终在此基础上促进建筑施工中的基坑排水技术应用精确性的不断进步。
2建筑工程中基坑排水施工技术需要注意的问题
2.2集水井大小2.1排水沟的设置
在建筑工程基坑排水施工的过程中,设置排水沟的时候,需要关注排水沟和纵坡间的关系,不仅需要确保其渗水稳定性,还要联系渗水量和纵坡间的关系,确认其排水沟的横断面,在放样施工的时候,就要详细地考虑到排水效果,这样才更好地加大基坑范围。
一般来讲,集水井范围的大小在很大程度上取决于水泵实际的出水量。为了有效保证基坑的施工作业能够顺利的进行,在进行集水井设置的时候,需要将井面高度设置为超过基坑排水的40cm左右,并且在集水井管径和井经间,需要留有环状的缝隙,以便于更好的填进过滤料,能够起到良好的防渗水效果。
2.3抽水设备的选择
在管井设置工作竣工之后,需要按照建筑工程基坑排水施工的有关的规定,科学合理的选择抽水设备,选择合适的抽水设备,不仅仅有利于管井抽水作业的顺利进行,还能够通过观察抽水含量的多少,有效判断管出井水位高度,需要特别引起注意的是,在过滤器使用的时候,需要根据施工规范标准使用,不可随意进行操作,避免因为操作存在错误,而出现氧化或者损坏的情况。
3防水降水对周围环境的影响
在降水过程中,水流会带出部分细微土粒,而土壤因为地下水位降低,含水量减少而产生固法压缩现象,会引起周围地面的不均匀沉降,造成邻近建筑物沉降产生裂缝。甚至倾斜倒坍等更严重的后果,因此,为防止降水对周围环境的影响我们可以采取下列技术措施。
3.1回灌技术
降水对周围环境的影响,是由于土壤内地下水流失造成的。回灌技术即在降水井点和要保护的建筑物之间打设一排井点,在降水井点抽水的同时,通过回灌井点向土壤内灌入一定数量的水,形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧被保护的建筑物地下的地下水流失、使地下水位基本保持不变,这样就不会因降水使地基自重应力增加而引起地面沉降。回灌井点可采用一般真空井点降水的设备和技术,仅增加回灌水箱、闸阀和水表等少量设备,一般施工单位皆易掌握。采用回灌井点时,回灌井点与降水井点的距离不宜小于6 m,回灌井点的间距应根据降水井点的间距和被保护建筑物的平面位置确定。回灌井点宜进入稳定降水曲面下1 m,且位于渗透性较好的土层中。回灌井点滤管的长度应大于降水井点滤管的长度。防止回灌量过大导致水渗入基坑影响施工,又要防止回灌量过小,使地下水位下降失控影响回灌效果。所以应在回灌井点系统附近设置一定数量的水位观测井,同时对建筑物设置一定量的观测点;做好观测记录,以便及时调整回灌水量。
3.2减慢降水速度
使降水速度减缓:在砂质粉土中降水影响范围可达80 m以上,降水曲线较平缓,为此可将井点管加长,减慢降水速度,防止产生过大的沉降。亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减慢抽水速度。还可在邻近被保护建筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至暂停抽水。为防止抽水过程中将细微土粒带出,可根据土的粒径选择滤网。另外确保井点管周围砂滤层的厚度和施工质量,亦能有效防止降水引起的地面沉降。在基坑内部降水,掌握好滤管的埋设深度、如支护结构有可靠的隔水性能,一方面能疏干土壤,降低地下水位便于挖土施工,另一方面又不使降水影响到基坑外面,造成基坑外面产生沉降。
在建筑工程快速发展的今天,建筑施工中的基坑排水技术得到了越来越多的关注。因此建筑工程人员应当对于基坑排水技术的实际应用情况进行合理的探析,从而才能够通过实践的进行来促使我国建筑发展水平的有效提升。
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