張成興

(許昌學(xué)院土木工程學(xué)院，河南 許昌 461000)

高層建筑基坑施工地下水回收利用探討

張成興

(許昌學(xué)院土木工程學(xué)院，河南 許昌 461000)

本文對(duì)許昌地區(qū)高層建筑基坑開(kāi)挖時(shí)汲取地下水的后處理情況進(jìn)行實(shí)地考察，通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)許昌地區(qū)高層建筑基坑施工地下水浪費(fèi)嚴(yán)重.就該問(wèn)題本文提出地下水回收利用相關(guān)措施.所提建議和措施對(duì)保護(hù)地下水資源，加快許昌城市生態(tài)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，加快生態(tài)文明建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義.

基坑施工；地下水；回收利用；探討

許昌坐落于中原腹地，由于受地理?xiàng)l件的限制，自古以來(lái)許昌市地表水資源十分匱乏，是我國(guó)嚴(yán)重缺水的44個(gè)城市之一[1].隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人民生活條件不斷改善，對(duì)淡水的需求也與日俱增，使得許昌城市缺水問(wèn)題日益嚴(yán)重.淺表地下水作為淡水資源的重要構(gòu)成，具有埋藏淺，便于汲取，投資小的特點(diǎn)，成為人民生活用水的重要來(lái)源[2-4].隨著計(jì)算計(jì)算的不斷進(jìn)步，輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑材料不斷涌現(xiàn)，新的結(jié)構(gòu)體系不斷出現(xiàn)，新的施工技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，使得建筑的層數(shù)和高度極限不斷被突破.同時(shí)城市人口劇增，土地資源短缺也促使高層建筑不斷涌現(xiàn).由于高層建筑本身的特點(diǎn)需埋置深度較大，施工過(guò)程中基坑工程涉及到地下水汲取問(wèn)題[5].如何對(duì)汲取的地下水充分、綠色、有效、環(huán)保回收利用是每個(gè)土木人應(yīng)該思考的問(wèn)題.

1 高層建筑基坑施工地下水回收利用現(xiàn)狀

本文對(duì)許昌地區(qū)高層建筑基坑施工地下水回收利用情況進(jìn)行調(diào)查，通過(guò)21個(gè)高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)地下水的回收利用情況可以看出地下水回收利用情況不容樂(lè)觀(guān)，見(jiàn)圖.1所示.

圖1 基坑施工地下水處理情況

從圖1可以看出大部分高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)汲取的地下水未進(jìn)行回收利用，而是將汲取的地下水通過(guò)收集總管排到場(chǎng)地外的市政管道里面.為了更加直觀(guān)說(shuō)明基坑施工地下水浪費(fèi)問(wèn)題，將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果繪制圖表，見(jiàn)圖2所示.

從圖.2可以看出地下水汲取的兩個(gè)階段中汲取量最大的時(shí)間段在基坑開(kāi)挖到基礎(chǔ)完成這一階段，該階段地下水汲水量是基礎(chǔ)完成到建筑封頂這一階段汲水量的10倍左右。因此可以看出高層建筑基坑開(kāi)挖地下水浪費(fèi)最嚴(yán)重的時(shí)間段為基坑開(kāi)挖始到基礎(chǔ)完成止這一階段，也是控制基坑施工地下水浪費(fèi)的最佳時(shí)間段.此外通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)所調(diào)查的21個(gè)建筑場(chǎng)地中，91%的地下水汲取之后未做任何回收利用而直接排入市政管道，只有9%汲取的地下水被當(dāng)?shù)氐氖忻窈徒紖^(qū)人民用來(lái)洗衣，洗車(chē)，洗菜，利用率極低.

圖2 不同施工階段地下水排水量對(duì)比圖

2 高層建筑基坑施工地下水回收利用探討

中華人民共和國(guó)建設(shè)部早于2007年9月印發(fā)“綠色施工導(dǎo)則”，為綠色施工提供指導(dǎo)和方向[6]，導(dǎo)則中要求實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一環(huán)保”，其中“四節(jié)一環(huán)保”指的是節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù).許昌作為全國(guó)嚴(yán)重缺水城市之一，各高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)更應(yīng)該做到節(jié)水和保護(hù)環(huán)境要求.因此探討高層建筑基坑施工地下水回收利用勢(shì)在必行.

2.1 作為混凝土、砂漿攪拌水

我國(guó)建筑業(yè)工程施工過(guò)程中仍然以粗放型施工模式為主，但是向精細(xì)化模式發(fā)展。因此作為工程結(jié)構(gòu)的主要建筑材料混凝土出現(xiàn)商品化，但高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)仍然需要現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土和砂漿.作為混凝土和砂漿拌合材料的水需符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》J G J63-2006中規(guī)定的要求，見(jiàn)表.1所示[7].許昌地區(qū)地下水水質(zhì)符合混凝土拌合用水和砂漿拌合用水要求，故將汲取的地下水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾、沉淀等處理后直接用于施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土、砂漿拌合用水，降低地下水的浪費(fèi)，進(jìn)而起到節(jié)水的作用.表1混凝土拌合用水水質(zhì)要求

2.2 作為混凝土養(yǎng)護(hù)用水

混凝土所處的環(huán)境溫度和濕度是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素?；炷翝矒v后，之所以能逐漸凝結(jié)硬化，主要是因?yàn)樗嗨饔玫慕Y(jié)果，而水化作用則需要適當(dāng)?shù)臐穸葪l件.為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)，必須對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù).高層建筑基坑施工汲取地下水符合作為大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)用水的要求，起到降低水化熱的作用，進(jìn)而控制裂縫開(kāi)展.地下水作為混凝土養(yǎng)護(hù)用水可以做到就近取材，節(jié)省大量水資源，符合綠色施工導(dǎo)則要求，見(jiàn)圖.3所示.

2.3 作為場(chǎng)地民工生活用水

圖3 混凝土灑水養(yǎng)護(hù)

民工是指由農(nóng)村流動(dòng)到城市、主要從事修建、運(yùn)輸?shù)霓r(nóng)民；也指被動(dòng)員參加修路、筑壩或幫助軍隊(duì)運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯娜耍谡畡?dòng)員組織下，從事某項(xiàng)工作的民間勞動(dòng)力，亦可以稱(chēng)為城市建設(shè)者.城市的發(fā)展和進(jìn)步離不開(kāi)農(nóng)民工，而民工由于流動(dòng)性和工作性質(zhì)的要求，絕大部分居住在建筑所在工地從事建筑工作，因此在建筑工地需要為民工提供相應(yīng)的生活用水.而高層建筑基坑施工所汲取的地下水經(jīng)簡(jiǎn)單處理之后滿(mǎn)足我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（G B5749-2006），所以將汲取地下水作為場(chǎng)地民工生活用水（洗漱用水、沖洗廁所用水、飲用水等），可以節(jié)約大量生活用水，同時(shí)避免了大量地下水資源的浪費(fèi)，亦可以起到節(jié)水的作用。見(jiàn)圖.4所示.

圖4 民工生活用水

2.4 作為場(chǎng)地地面灑水和車(chē)輛沖洗用水

在高層建筑場(chǎng)地經(jīng)常有材料運(yùn)輸車(chē)或者其他運(yùn)輸機(jī)械以及起重機(jī)械的進(jìn)出，另加上場(chǎng)地的環(huán)境的限制，經(jīng)常會(huì)引起大量塵土飛揚(yáng)，影響城市空氣質(zhì)量。綠色施工導(dǎo)則提出對(duì)于場(chǎng)區(qū)內(nèi)可能引起揚(yáng)塵的材料及建筑垃圾搬運(yùn)應(yīng)有降塵措施，如覆蓋、灑水、局部遮擋、水淋沖洗等.在不同的施工階段可以將基坑施工地下水汲取后進(jìn)行收集處理作為場(chǎng)區(qū)內(nèi)的降塵用水，起到揚(yáng)塵控制的作用，同時(shí)對(duì)地下水進(jìn)行了回收利用，起到了環(huán)境保護(hù)的要求，一舉多得.此外，對(duì)于機(jī)車(chē)和施工機(jī)具清洗用水還可以建立廢水收集回收利用系統(tǒng)，既節(jié)約了水資源又減少了環(huán)境污染.見(jiàn)圖.5所示.

圖5 場(chǎng)地?fù)P塵控制用水

2.5 作為市政綠化和道路灑水

圖6 城市道路和綠化帶灑水

根據(jù)許昌市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2015-2030)要求，至2030年城區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到45%，人均綠地在12平方米以上，真正實(shí)現(xiàn)生態(tài)宜居的城市目標(biāo).同時(shí)許昌擁有城市道路若干公里，城市道路灑水和綠化帶灌溉用水量驚人.高層建筑基坑施工地下水經(jīng)處理之后，通過(guò)開(kāi)發(fā)商和市政園林管理部門(mén)進(jìn)行溝通，可以將汲取的地下水進(jìn)行收集并根據(jù)汲水量進(jìn)行公路灑水車(chē)和綠化帶灑水車(chē)的罐裝，將地下水作為道路灑水和城市綠化帶澆灌用水，可以大大節(jié)約政府開(kāi)支，具有很好的經(jīng)濟(jì)性.另一層面對(duì)基坑施工地下水進(jìn)行了回收利用，節(jié)能，節(jié)水，環(huán)保，符合綠色施工導(dǎo)則指導(dǎo)原則.見(jiàn)圖.6所示.

2.6 作為農(nóng)田灌溉用水

圖7 農(nóng)田灌溉用水

許昌市作為中原腹地的一座內(nèi)陸城市，地理位置優(yōu)越，人均耕地面積1.23畝，是河南省糧食主要產(chǎn)區(qū)之一.主要經(jīng)濟(jì)作物煙葉、棉、小麥、玉米等.由于許昌地理位置的特殊性，氣候亦是干燥少雨，多年平均降水量729.8mm.因此將高層建筑基坑施工汲取地下水作為農(nóng)田灌溉用水不但可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，加速農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證農(nóng)民勞有所獲.而且地下水經(jīng)利用之后可以通過(guò)土體的滲透、滲流補(bǔ)給地下水，真正起到回收利用的目的.見(jiàn)圖7所示.

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)許昌高層建筑基坑施工地下水浪費(fèi)現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查、分析，分析結(jié)果表明許昌高層建筑基坑開(kāi)挖過(guò)程中存在地下水嚴(yán)重浪費(fèi)問(wèn)題.針對(duì)存在問(wèn)題的現(xiàn)狀，文章提出了許昌高層建筑基坑施工地下水回收利用的多種途徑，文中提出的多種地下水回收利用的途徑和方法對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)水，節(jié)能有重要的意義，符合中國(guó)建設(shè)部提出的綠色施工導(dǎo)致指導(dǎo)要求，亦是利國(guó)利民的舉措.

[1]荀濤.地下水回收再利用技術(shù)[J].工程質(zhì)量,2008,（01）：33-36.

[2]張成興.許昌高層建筑基坑施工地下水后處理現(xiàn)狀[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,13（5）:50-52.

[3]張成興，朱亞紅.許昌高層建筑基坑施工地下水后處理探討[J].地下水,2014,36（6）:51-52.

[4]石雷.建筑施工中地下水的利用和保護(hù)[J].地下水,2005,21(1)：14-43.

[5]趙志縉.高層建筑施工[M].第2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

[6]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.綠色施工導(dǎo)則[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

[7]喬紅宏,曹輝等.土木工程材料[M].北京:中國(guó)電力出版社,2014.

責(zé)任編輯：張隆輝

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1672-2094(2016)03-0160-04

2016-03-06

2015年許昌市科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：1504008）

張成興（1977-），男，遼寧朝陽(yáng)人，許昌學(xué)院講師，博士.研究方向：建筑、水利等。