标题 | 深基坑工程地下水控制及施工技术 |
范文 | 吴伟斌 摘要:目前,我国地下工程的施工建设项目逐渐增多,在深基坑的施工过程中,对地下水的控制情况直接影响到施工安全以及施工質量。本文从笔者工作实际出发,就深基坑工程地下水控制以及施工技术进行阐述。 关键词:深基坑工程;地下水;控制;施工技术 随着我国高层建筑数量的增加以及对地下空间的大力开发,深基坑施工的数量逐步增加。地下水是影响深基坑施工质量以及施工安全的重要因素之一,地下水的存在将会在一定程度上影响深基坑的整体受力情况,并将会改变深基坑周围土壤的力学特征。 1、地下水对深基坑工程的影响 第一,地下水潜水水位变化对深基坑工程施工的不利影响。一般而言,影响地下水潜水水位变化的因素相对较多,如当含水层中所包含的粒子直径相对较小时,将会严重影响水的渗透;当含水层的包气带厚度不足时,将会使得毛细带与地表的距离大大缩小,进而造成土的饱和差降低;当地下水层之间的高度差异不明显时,则将会影响水体的流动性,对地下水的排出造成困难;当地下水层之间的高度差明显,而流动方向的围岩性质以及粒子直径发生变化时,则将会阻滞水体的流动,对排水工作带来不利的影响;当深基坑工程的施工区域内,地下水有补给水源,如江河、水库等存在时,则将会导致地表水不断下渗,影响排水工作。 第二,地下水水位大幅度下降对深基坑工程施工的不利影响。当施工过程中人为的对地下水体的周围的水文地质环境进行改变时,则将会影响深基坑的施工质量。例如施工期间对地下水的排出量远远超过其自然补给量时,则将会使得地下水水位迅速下降而形成空洞,严重时则将会造成地表塌陷。 第三,地下水水压对深基坑工程施工的不利影响。当地下水体未受到人为因素的干扰时,其压力通常会维持在一个相对平衡的状态。而在工程施工期间,受人为因素的影响,其水压的平衡状态将会被破坏,水体流动加剧。当深基坑的围岩强度不足以抵御水体流动的压力时,则将会出现水体涌出的情况,影响施工安全。 2、深基坑工程地下水控制的施工技术 2.1深基坑工程地下水控制的注意问题 在对地下水进行控制的过程中,应注意以下几个方面的问题:第一,在工程施工之前,地质部门应对施工地点周围一定区域内的地质资料以及水文资料勘察准确,防止因地质资料的不完善、不准确而造成施工事故的发生。第二,设计人员应深入研究地质资料,熟悉施工区域内的地层情况、水体情况等,并严格依照资料的数据,对施工方案进行细致的研究。通过各个部门对方案的讨论,最终获得安全、经济的施工方案。第三,施工单位应对参与施工的人员进行全面的培训,严格遵照设计方案进行施工,严禁施工期间随意更改技术参数而酿成事故。 2.2深基坑工程地下水控制的处理方法 由于地下水的存在对深基坑施工有较大的负面影响,因而现阶段在施工期间,通常需要将施工环境维持在一个相对较为干燥的环境当中。常用的施工方法主要有止、降、排三类。止水,其实质是阻止水体流动到施工区域。目前常用的止水方法有帷幕注浆法、搅拌桩法以及设置隔水墙等方法。排水则是将施工区域内的上方的含水层中的水进行排出,并在降水天气之后将积水排出。降水的对象一般为深基坑下部的地下水,通过降水使其水位能够低于深基坑底部五公分,但最多不宜低于深基坑底部一米。 具体而言,在深基坑的施工过程中,对地下水的控制施工技术主要包括以下几种: (1)集水井的控制技术。当深基坑上部存在含水层时,应对含水层的含水量以及围岩情况等进行详细勘察。当含水层存在的时间相对较长、水体较小,而其围岩的硬度高、密度大、不易渗透时,则可不采取排水措施,但应对其水体以及围岩的变化进行密切观察。而当含水层的形成时间较短、水体较大,而其围岩的硬度较低、粒子密度较小、渗透明显时,则应采取集水井的方式,对其水体进行排出,保障深基坑的施工安全。 (2)潜水水体的控制技术。根据资料显示,潜水水体通常存在于粉砂层当中,因此其渗透性相对较强,对深基坑的施工有着一定程度的影响。通常采用多点浅井或者帷幕注浆法进行排水隔水。在采用帷幕注浆法进行隔水时,其帷幕的高度应根据实际施工而定,既可选择达到深层隔水岩层当中,也可选择帷幕深度超过深基坑,且保证水体流动不足以对施工产生不良影响。而井点降水则是在施工现场当中,根据设计要求选择单个或者多个井点,对地下水进行排出,使其水位达到低于地表十五米的范围,从而能够有效的避免水体渗透,并能够在一定程度上提高围岩的硬度。 (3)承压水体的控制技术。在处理的过程中,常用的施工技术主要有阻隔水体渗透、降低水体压力以及封底三类。第一,阻隔水体渗透。承压水体由于其水压较大,因而在施工的过程中,其渗透作用明显增强。当深基坑的施工距离承压水体较远时,通常采用连续墙等控制技术,将连续的墙体打过承压水体,并进入硬度以及密度相对较大的岩层当中,从而能够阻碍承压水体与深基坑工程之间的联系,之后再使用排水设备等方式,将承压水体排出。第二,当承压水体的上覆岩层不足以抵御水体压力而对深基坑底部有渗透危险,且由于地质条件等限制不适用阻隔水体的方法时,则需要采用技术手段,将水体的压力降低到安全标准。在降压的过程中,应首先对深基坑底部的岩层情况进行分析,对其承压进行精确的计算,使得水体压力得到释放之后,不足以渗透到深基坑底部。第三,封底技术的使用一般运用搅拌桩进行,常用的搅拌桩有水泥桩、高压旋喷桩等。将其安装到深基坑下部岩层之后,则将会提高岩层的抗剪切强度,从而能够达到抵御承压水体渗透的作用。 结语:总而言之,深基坑的施工相对较为复杂,所需的施工技术涵盖多个领域,是一项系统工程。因此,在施工的过程中,各个部门应各司其职,观察施工现场周围建筑等变化,并对地下水的情况进行实时监测,并针对当地的天气情况制定应急处理方案,为深基坑工程的顺利施工保驾护航。 参考文献 [1] 杨丽芝,曲万龙,刘春华.济南城市工程地质条件分区及轨道交通建设适宜性研究[J].水资源与水工程学报,2015,(6):14-15. [2] 邹声杰,汤井田,朱自强.堤防管涌渗漏实时监测技术研究与应用[J].水利水电技术,2016,(1):19-20. |
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