摘要:總結(jié)了承壓水對深基坑工程帶來的危害,從防滲垂直帷幕、明溝排水、深井井點(diǎn)降水及盲溝排水等工藝論述了深基坑工程綜合降排水施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:深基坑 降排水 井點(diǎn) 明溝 盲溝
引言
在地下空間開發(fā)蓬勃發(fā)展的今天,承壓水問題已成為地下工程中的老問題,同時隨著工程數(shù)量及規(guī)模的提高,其面臨風(fēng)險控制和沉降控制等方面的挑戰(zhàn),其處理結(jié)果不僅停留在保證工程安全,且涉及到周邊環(huán)境安全,本文對影響降排水工作影響因素進(jìn)行認(rèn)真分析,探索新的質(zhì)量管理方法具有重要意義。
1.承壓水對深基坑的危害
過量沉降。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為在基坑降排水施工時只要通過坑內(nèi)設(shè)井等措施來按需降水則導(dǎo)致的沉降都在可接受范圍內(nèi),但大量工程實(shí)例表明降排承壓水導(dǎo)致了周圍地層超標(biāo)沉降并對周圍建筑物及管線的正常使用帶來的負(fù)面影響,因而在深基坑周圍尤其是存在高標(biāo)準(zhǔn)建筑物的情況下為了保證其安全則必須采取以水位控制為前提,以沉降控制為中心的工作思路;
頂托破壞。頂托破壞的表現(xiàn)形式為坑底突涌,具體形式有坑底頂裂、坑底流砂以及坑底“沸騰”等形式,導(dǎo)致原因多為抗突涌的安全系數(shù)不足或地質(zhì)探孔未完全封閉等因素;
開挖面突涌。其形成原因為圍護(hù)結(jié)構(gòu)缺陷導(dǎo)致開挖面以上滲漏,該種情況不僅出現(xiàn)于深基坑工程,在盾構(gòu)、頂管施工中也時有發(fā)生。
異常管涌。即為開挖面下圍護(hù)結(jié)構(gòu)滲漏導(dǎo)致的坑底涌水現(xiàn)象,形成原因在于坑內(nèi)外存在壓差,一旦圍護(hù)結(jié)果施工不當(dāng)而起不到止水效果而導(dǎo)致的異常管涌現(xiàn)象;
有效應(yīng)力喪失?;娱_挖過程即為總應(yīng)力降低過程,其若未采取降壓措施則其孔隙水壓不會降低,最終必然導(dǎo)致有效應(yīng)力降低,一旦抗突涌安全系數(shù)降低至1.0以下則土體有效應(yīng)力將趨向于零,該種狀態(tài)下土體顆粒處于懸浮狀態(tài)而不能提供側(cè)向抗力而產(chǎn)生大量腿腳位移,同時坑底土體的正常回彈疊加了承壓水的頂托作用而使得基坑回彈量導(dǎo)致異常偏大,因而最終導(dǎo)致有明水涌出。
2.綜合排水技術(shù)
2.1 防滲垂直帷幕
漿液配制。施工所用漿液一般采用砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行拌和,且每次攪拌時間不少于3min,水泥漿液制備完成則不可過久停置,一旦超過2h則應(yīng)降級使用,且漿液在攪拌設(shè)備內(nèi)應(yīng)不停攪拌直至送漿;
樁機(jī)就位。一般利用起重機(jī)開動絞車將深層攪拌機(jī)移送到指定樁位,為保證樁位準(zhǔn)確且對中誤差小于5cm而一般采用定位卡,就位后應(yīng)保證導(dǎo)向架與攪拌軸與地面垂直,其偏差度小于1%;
噴漿成樁。啟動灰漿泵待漿液從噴嘴噴出后則可啟動樁機(jī)向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)以噴漿成樁,期間要求連續(xù)噴入水泥漿,并應(yīng)控制鉆機(jī)鉆進(jìn)速度以及噴漿壓力和噴漿量等,待樁長達(dá)到設(shè)計長度或到達(dá)設(shè)計層位后應(yīng)在原地噴漿0.5min后方可進(jìn)行反轉(zhuǎn)勻速提升使攪拌頭自樁底反轉(zhuǎn)勻速攪拌提升直至地面,過程中若攪拌頭被粘土包裹則應(yīng)及時清除;
重復(fù)鉆進(jìn)及提升。若噴漿量未達(dá)到設(shè)計量則應(yīng)重復(fù)鉆進(jìn)攪拌及提升,若達(dá)到設(shè)計量則只需復(fù)攪而不用送漿。
2.2 明溝排水
若施工中止水帷幕局部漏水,或由于雨季施工導(dǎo)致大量地表水流入基坑等情況則應(yīng)在基坑周圍進(jìn)行明溝排水,一般采取在護(hù)臂樁圍檁上布置明溝,之后用水泵將坑內(nèi)積水直接抽至圍檁上部的集水箱內(nèi),之后通過管路將其排放至市政管網(wǎng),明溝多采用磚砌方法,也可采用混凝土管等。
2.3 深井井點(diǎn)降水
該種工藝適合于滲透系數(shù)較大的砂類土,且降水深度及面積均較大的情況。首先應(yīng)將鉆機(jī)基礎(chǔ)固定牢固,將鉆機(jī)安放穩(wěn)固、水平,以保證護(hù)孔管中心、磨盤中心及大鉤成一垂線;護(hù)筒應(yīng)埋設(shè)垂直,進(jìn)入原狀土體10-20cm,并將外圍用粘土充填夯實(shí);
鉆進(jìn)清孔。鉆進(jìn)過程中應(yīng)保證泥漿比重在1.1-1.2,含沙量不超過12%,并應(yīng)盡量采用地層自然造漿,為保證孔壁穩(wěn)定也可部分采用人工造漿,鉆進(jìn)過程中若發(fā)現(xiàn)泥漿含沙量超過20%則應(yīng)采用人工泥漿補(bǔ)充更換;
下井管。首先應(yīng)按照設(shè)計井深將井管排列組合,在下管時應(yīng)嚴(yán)格控制所有井底,并應(yīng)保持井口標(biāo)高一致,井管安設(shè)時應(yīng)平穩(wěn)入孔,并保證每節(jié)井管的端口要找平,井管間連接應(yīng)完整無隙,為了保證井管不附著在井壁上而應(yīng)在其上下各加一組扶正器,并保證環(huán)狀填礫間隙度不小于200mm,采用過濾器應(yīng)縫隙均勻并應(yīng)洗刷干凈;
填礫。泥漿稀釋到設(shè)計要求后應(yīng)調(diào)小泵量后將沙礫徐徐填入,沙礫采用加工砂,在填筑過程中應(yīng)隨填隨測頂面高度,當(dāng)填礫高度超過過濾器頂部高度后則應(yīng)關(guān)泵提鉆,在提鉆過程中應(yīng)繼續(xù)填礫,以設(shè)計高度為準(zhǔn);
下泵試抽。將泵體安裝平穩(wěn)并保證泵軸垂直,之后將排水管基電源線連接到位后即可進(jìn)行試抽水,抽水過程中應(yīng)隨時測定井內(nèi)水位并觀測孔內(nèi)水位變化及流量。
試運(yùn)行前應(yīng)準(zhǔn)確測定每個井內(nèi)靜止水位以合理安排抽水設(shè)備,若工期緊則可采用加大泵量或多開井的方法來降低水位。
2.4 盲溝及集水井輔助降水
如采用以上降排水措施基坑內(nèi)仍有水溢出則可在底板下設(shè)置盲溝排水,其應(yīng)在土方開挖到設(shè)計標(biāo)高后在設(shè)計底板后澆帶部位開挖0.7-0.8m寬深的盲溝,并采取0.5%左右坡度以便于排水,并在縱橫澆帶交接部位設(shè)置集水井,井內(nèi)設(shè)置輸送能力足夠的水泵以保證及時抽水并防止水從井內(nèi)外溢。
3.結(jié)語
在深基坑工程地下水及承壓水治理施工中,采用單獨(dú)的降排水施工方法如不能達(dá)到預(yù)定目的則可采用防滲垂直帷幕、明溝及井點(diǎn)降水和盲溝排水等施工工藝進(jìn)行綜合降排水施工,方可確保在復(fù)雜施工場地條件下保證降排水工程的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]唐恩寬,龔正軍.深基坑綜合降排水技術(shù)[J].建筑技術(shù),20l0.3