周金弟 宋建華
【摘要】在對臨江的建筑進行深基坑施工時,由于其地質(zhì)條件復雜、基坑面積較大、開挖較深等,給基坑降水施工帶來了一定的難度,本文通過分析具體施工實例,總結出了在臨江復雜地質(zhì)條件下的建筑深基坑降水施工技術。
【關鍵詞】臨江復雜地質(zhì);深基坑;降水施工技術
伴隨著我國城市規(guī)模的擴大,高層建筑數(shù)量的增加,基坑工程朝著更深更大的方向發(fā)展,工程難度也不斷的增大,尤其是處在臨江地質(zhì)條件較為復雜的建筑,對其進行深基坑施工時,難度系數(shù)更大,因此,需要我們采取適當?shù)氖┕ぜ夹g,保證施工的順利進行。基坑降水技術是使用較為普遍的技術之一,該技術通過設置集水豎井,從而達到使地下水降低的目的。
一、 工程簡介
(一)工程概況
該項目是對一個碼頭進行施工,總面積達193468平方米,基坑面積是33986平方米,基坑邊緣總延長米為1038米,基坑地下3層裙樓區(qū)域開挖深度是13.8米,底板落深區(qū)開挖深度是14.75米,塔樓區(qū)開挖深度是15.60米。工程周邊環(huán)境復雜,正在籌備的軌道穿過本地塊,還有很多的居民住宅樓,工程場地的東邊管線密布,南邊與水產(chǎn)公司商務樓等4層建筑相鄰,距離大概是2.3米,4層保留建筑的南側(cè)有一個碼頭,與該工程地下室的外墻的距離也很短。
(二)水文地質(zhì)情況
本工程場區(qū)地下成層分布著飽和黏性土、粉性土和砂土,直至地表以下115.37米深度范圍內(nèi)有第四系的河口、濱海、淺海、沼澤、溺谷、湖澤相沉積層。根據(jù)本工程事先做的勘察報告,擬建場區(qū)地下水可劃分為淺層潛水、微承壓水和承壓水三部分。另外還了解到本場地淺部第⑤2層屬于微承壓含水層,深部第⑦2層屬于當?shù)氐谝怀袎汉畬?,而且這兩層的水位都呈現(xiàn)出一種年周期性變化的規(guī)律,水位深埋的變化幅度保持在3.0到11.0米之間。該工程場地勘察測得的承壓水位埋深是7.50米。
二、 深基坑降水施工措施
(一)設計降水方案
在設計降水方案時,第一要考慮到場區(qū)內(nèi)承壓水的含水分布狀況,該工程整個場地的水文地質(zhì)條件很復雜,并且成層分布,承壓微承壓含水層之間具備著一定的水力聯(lián)系,所以在方案設計時要對基坑周邊構筑物及管線眾多的情況慎重考慮,本工程降水重點考慮的問題是基坑降水能不能引發(fā)坑外沉降的環(huán)境保護問題;第二,對基坑突涌的可能性進行評價,以動態(tài)規(guī)律為基礎,考慮到承壓水對基坑工程最不利的影響,做好可能發(fā)生最壞事件的打算,并就此提出相應的解決方案,當基坑底板至與承壓含水層頂板間的土壓力大于安全系數(shù)下承壓水的頂托力時,基坑底板的穩(wěn)定性基本上達到了標準;第三,精準設計疏干井,將當?shù)貑尉行У慕邓娣e的經(jīng)驗值和擬建工程場區(qū)的土層特征、基坑平面形狀、尺寸等相結合,進行全面的考量,從而確定潛水疏干降水井的具體位置和深度;第四,減壓井抽水實驗,對受承壓含水層影響比較大的區(qū)域布置抽水實驗井,等到實驗完成之后,將抽水實驗井當作降水井使用,井平面位置需要參照基坑降水的設計方案進行布置;第五,對承壓水層減壓降水設計,以抽水實驗結果為依據(jù),聯(lián)系實際情況,并采用非完整井非穩(wěn)定流公式對承壓降水井結構以及平面進行布置,并且對群井降水的正預測進行分析,該分析可以運用抽水實驗校正過的三維數(shù)值模型展開。
(二)控制降水運行
基坑開挖前20d對疏干井進行基坑疏干降水,當土方開挖的時候要確??觾?nèi)潛水已經(jīng)疏干結束,嚴格控制對降水運行加以控制,這也是基于基坑安全的考慮。該工程將基坑開挖的工況與抽水實驗有效結合,并針對不同的基坑部位制定了多種不同的降壓運行方法,結果顯示,降壓收到了意想不到的效果。對基礎底板進行養(yǎng)護、地下室和上部結構施工完成,依次減少降壓井的開啟數(shù)量,直到靜止水位情況下水頭壓力小于設計單位提供的基礎及上部結構的抗浮力,這一過程要在確保承壓水水壓頭壓力小于抗浮力的提前下進行??偘鼏挝缓灠l(fā)降水停止令,降壓井的運行時間至此全部結束。對降水運行的管理分為以下幾個部分,包括在對潛水疏干降水井運行時,需要早于基坑開挖的20d,不定時的檢查抽水運行過程中的設備運行情況,如果發(fā)現(xiàn)了問題,立即采取相應的措施解決;潛水泵抽水間隔時間由短到長有規(guī)律地對潛水疏干降水井抽水,為了避免將電機燒壞,需要在抽干降水井后即可停止?jié)撍玫倪\行;做好抽水過程中包括井涌水量、水位降深等數(shù)據(jù)的記錄,將流量繪制成圖以方便查看,觀察孔水位的變化情況,了解各監(jiān)測點觀測資料和時間呈現(xiàn)出了怎樣的關系,為施工人員在施工時掌握施工動態(tài),知道降水運行提供一定的依據(jù),從而使完善降水運行方案;在降水工作現(xiàn)場配備雙電源,避免因為突然斷電或者電壓不穩(wěn)的問題造成降水無法持續(xù)運行的危險;由于基坑開挖不斷深入,開挖面會產(chǎn)生變化,所以潛水疏干降水井需要隨時對井點的構造進行調(diào)整,確保割管和接管工作的順利,使降水井的真空度合乎施工要求;承壓水頭的埋深對降壓的啟動時間有著很大的影響,所以需要施工人員準確的掌握承壓水頭的具體埋深,保證降水合乎實際的需要;降水結束后及時將井孔注漿封閉,蓋上蓋板,并且設立容易被人們看到的標志;保護井管以防不必要的施工事故發(fā)生;最后做好降水配合基坑開挖和基礎底板結構施工的管理。
(三)基坑降水的環(huán)境控制
我們知道,深層的降水會對地面的沉降產(chǎn)生影響,為了減小這種不利的影響,該工程在基坑降水過程中制定了一系列相應的解決措施,諸如縮短臨近建筑物的地下管線減壓井抽水時間;在施工過程中隨時留意周圍的環(huán)境,及時采取有效的措施對發(fā)現(xiàn)的問題進行解決,抽水井和抽水流量要根據(jù)實際情況的變化及時的進行調(diào)整,做好對降水運行和開挖施工的指導工作;根據(jù)需要將承壓水頭降低,把握好承壓水頭和上覆土的壓力,保證開挖基坑的穩(wěn)定。
總之在對臨江復雜地質(zhì)進行深基坑降水施工時,要仔細分析研究當?shù)匾延械目辈靾蟾嫠岢龅牡叵滤?,當基坑圍護工作施工完畢,發(fā)現(xiàn)地下水位發(fā)生改變時,可以采用抽水實驗的方法來準確確定各項水力參數(shù)和水位,并通過科學合理的方式對基坑實際的降水運行的控制進行檢驗和指導。嚴格遵照有關降水井施工的規(guī)定進行精心施工并做好管理工作按照工程的實際需要降水,保證降水工程的順利進行,從而達到基坑開挖的需求。
三、結語
綜上所述,在對臨江復雜地質(zhì)進行深基坑降水施工時,要充分考慮到當?shù)氐牡刭|(zhì)條件特征,地下土層的分布情況以及水文地質(zhì)特征,采取科學合理的措施,使施工人員在對深基坑進行降水施工時,對周邊環(huán)境的影響降到最低,確保施工進度和施工安全,保證施工的順利進行。本文對具體案例中的深基坑降水施工技術進行了系統(tǒng)的分析,為相似工程的施工提供一定的幫助。