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        高層建筑基坑施工地下水回收利用探討

        2016-05-12 07:28:00張成興
        關(guān)鍵詞:許昌導(dǎo)則用水

        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

        T U75

        A

        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。

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