基坑降水技术与建筑施工论文

2022-04-29

摘要:现代建筑工程施工中,需要以有效的基础施工操作为标准,注重基坑降水施工管控,明确施工工艺、施工设计标准、施工过程、施工降水效果等因素。依据综合建筑工程施工的技术要点,注重施工基坑降水技术模式的分析,选择合理的施工作业方案,加强基坑施工作业调控,有效的调整降水技术模式,拓展建筑工程施工的技术要点,实现有效的技术应用和技术操作模式的提升。以下是小编精心整理的《基坑降水技术与建筑施工论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

基坑降水技术与建筑施工论文 篇1:

超高层建筑深基坑工程降水研究

摘要:基坑降水为基坑开挖及基础施工创造无水作业条件,保证基坑开挖施工的顺利进行,同时降低在开挖过程中对环境的影响。文章结合目前国内施工现场降水技术和基坑降水研究现状,总结分析了基坑降水设计理论与技术方法。通过工程实例分析,文章对超高层建筑中深基坑降水方法进行了探讨,提出了倾向用于城市超高层建筑中深基坑的“组合型”降水法。

关键词:超高层建筑;深基坑;基坑降水;“组合型”降水法;基坑开挖;基础施工

1 概述

随着社会进步与发展,城市建设中超高层建筑不断增加,深基坑工程降水设计与施工难度加大。基坑降水为基坑开挖及基础施工创造无水作业条件,保证基坑的开挖施工的顺利进行,同时降低在开挖过程中对环境的影响。地下水处理不当造成不良现象的原因主要有坑壁内外较大水头差、不合理或不规范降水井结构、阻护结构防渗性差、周边水入侵等。我国于1953年应用工程降水技术,20世纪八九十年代降水工程大量进入城市高层建筑的深基坑领域,带来显著的经济效益。国内专家曾统计出基坑事故发生的原因,因地下降水不当引起的事故占22%,由此可见,基坑开挖过程中地下水控制和治理的重要性。

本文通过对基坑降水设计理论与技术方法讨论,结合福建某银行办公大楼、福州某环球大厦等基坑工程应用实践,针对超高层建筑中基坑降水方法进行了深入研究,提出了倾向用于城市超高层建筑深基坑降水方法,即“组合型”降水法。

2 基坑降水设计与方法

2.1 降水设计理论

解析法、模型优化法和数值分析法是基坑降水设计理论主要的三类方法。地下水动力学方法局限于估算基坑总涌水量,双层结构计算方法在基坑降水工程中潜水和承压水水头不一致情况时不适用。遗传算法收敛性好,但复杂问题计算量大;复合单元法可对多种降水井设计方案进行优化选择。数值方法模拟计算结果的可靠性需要工程实践的验证。

降水理论设计中,涌水量计算公式为:

(1)

式(1)中hm=(H+h)/2;Q为基坑涌水量;k为渗透系数;H为地下水位至不透水层高度;λ为过滤器长度;h为由含水层底板到过滤器顶端长度;R为基坑降水影响半径;r0为基坑等效半径。

2.2 基坑降水方法

控制地下水一般从两方面进行,即阻水和降排水。超高层建筑深基坑工程中常把阻水措施和降排水措施结合使用,即保证深基坑安全性,又具有一定的经济效益。阻水和降水措施主要技术方法及特点见表1所示:

由表1可知,阻水措施中地下连续墙、灌浆帷幕、搅拌桩不仅起到阻水作用,而且能起到基坑支护效果,与其他方法比较更适用于深基坑降水。降排水措施中轻型、喷射、管井和辐射井点相对较适用于深基坑降水。超高层建筑深基坑工程降水宜采用“组合型”降水,即多种方法相结合的形式降水施工,例如“地下连续墙+轻型井点”、“地下连续墙+管井井点”、“止水帷幕+管井井点”等,尤其是超高层建筑中深基础“坑中坑”降水。

3 工程实例分析

某银行办公大楼位于福州市台江繁华地段。大楼主楼27层,总建筑高度119.35m。基坑开挖深度11.5~15.5m,地层分布由上到下为杂填土、淤泥夹砂、粉砂。工程采用套打法三轴搅拌桩Φ850@600并内插HN700×300×13×24型钢支护桩,降水设计为工法桩止水与坑内管井井点相结合降水。核心筒处挖深15.5m,整体采取“坑中坑”降水方案,如图1所示。减压井共14口,井底标高比设计标高深0.5m;疏干井共8口,疏干井用于保证第二排内支撑施工时,基坑侧壁不产生漏水。坑内井的作用是降低坑内地下水位,在地墙的配合下,达到一定的降深以避免突涌的发生。

图1 某银行大楼基坑降水设计

图2 某环球大厦工程降水设计

某环球大厦工程地下室3层,地上53层,总建筑高度约249.6m,开挖深度14.5~16.7m。基坑南侧和东侧5m内均有在建工程,环境复杂。基坑开挖范围内的地下水主要有上层滞水、混合稳定地下水(埋深为8.20~9.10)和空隙承压水。基坑降水采取在开挖过程中临时盲沟排水,开挖坑底设井潜水泵抽水;基坑四周地下连续墙阻止坑外地下水流入坑内,坑内设置13口降水井,设备选用多级深井潜水泵。此“连续墙+管井井点+明排”组合型降水方案不仅可以防止基坑周边地下水向基坑内渗入,减少基坑内排水量,而且能有效地控制由于基坑内降水引起的基坑周边地面沉降,预防基坑附近建筑物、管网等因地面不均匀沉降而造成的破坏。

4 结语

深基坑降水设计中应充分重视基坑场地的自然地质、水文地质条件和含水层的水文地质结构特点。超高层建筑深基坑降水工程可根据基础结构设计形式和周边环境,宜采取明排水、帷幕(连续墙)阻水、井降水等多种方式搭配形成“组合型”方法降水。对于超高层建筑中超大超深复杂基坑降水,目前现有的降水理论与技术存在一定的局限性,有待进一步深入研究。

参考文献

[1] 唐业清,等.基坑工程事故分析与处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[2] 周志芳,郭耿新,等.深基坑降水的双层结构模型及有限元计算[J].河海大学学报(自然科学版),2004,32(2).

[3] 李长明,孙海峰.深基坑降水的优化分析[A].第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论论文集[C].2006.

[4] 姚天强,石振华.基坑降水手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[5] 李再兴.有关基坑降水方法的探讨[J].地下水,2008,30(2).

作者简介:谢珠(1976-),福建福州人,中建海峡建设发展有限公司工程师,研究方向:建筑施工管理;朱德康(1988-),福建福州人,中建海峡建设发展有限公司助理工程师,硕士,研究方向:施工技术管理。

作者:谢珠 朱德康

基坑降水技术与建筑施工论文 篇2:

浅析建筑施工中基坑降水施工工艺

摘要:现代建筑工程施工中,需要以有效的基础施工操作为标准,注重基坑降水施工管控,明确施工工艺、施工设计标准、施工过程、施工降水效果等因素。依据综合建筑工程施工的技术要点,注重施工基坑降水技术模式的分析,选择合理的施工作业方案,加强基坑施工作业调控,有效的调整降水技术模式,拓展建筑工程施工的技术要点,实现有效的技术应用和技术操作模式的提升。本文将针对基坑降水技术的操作模式,依据建筑工程施工的操作重点,注重施工技术要素的分析,结合操作应用模式,实施必要的探索分析,逐步提升基坑综合技术建设施工的应用。

关键词:基坑降水;建筑工程;施工应用;

建筑工程施工中基坑降水方案的设计是极其重要的,基坑设计直接关系到整体建筑施工的选配,明确建筑降水排水的模式和标准,选配的井位,井深数据,选择合理的方案获取有效的基坑降水操作管理,提升整体建筑工程的降水排水效果,确保建筑工程施工应用的有效实施。

1 建筑基坑降水施工设计的目标和基础方案

建筑基坑施工设计作业分析中,以准确的施工作业模式,注重基坑地面以下空间的设计分配,结合建筑地面施工作业面的实际情况,选择合理的坑井位置,加强建筑基坑作业面的施工,确定作业设计的空间和设计标准。依据建筑施工的整体过程和作用水平进行分析,确定排水法、堵水法等模式。按照必要的降水操作方法,加强对地下水面的整体效果处理,加强建筑基坑施工作业的整体操作模式应用。建筑基坑降水设计的目标是满足作业施工开挖范围内的必要含水和排水,避免出现流砂或渗漏现象,尽可能的满足基坑开挖整体作业的操作需求。基坑降水测试方法主要有以下几种:(1)使用电渗透确定井点位置,但费用较高。一般不适合普通基坑的设置,适用于淤泥、黏土材质的测定。(2)轻型的井点测定,可以有效的降低水位。按照其深度,调整深挖的比例关系,确定基坑的位置和外侧标准。根据有效的加固土体模式操作,加强测定效果,但不适用与黏土层。(3)喷射井点的测定,一般适用于加高的土层,特别是砂土层,但出水量一般,适用于辅助性的降水效果操作。

2 建筑工程基坑施工的作业特定分析

按照基坑工程的整体作业情况,需要对建筑物实施必要的地下结构模式安全操作,注重整体工程系列模式的实施。其中包含降水、支护、土方开发、回馈、填埋等操作步骤。按照基坑工程的整体综合水平,实施有效的力度测定分析,确定结构模式、岩土选配、环境标准等领域内容。按照综合性的标准要求,及时调整相关影响因素,确定设计理念,强化实践操作和经验管控,确保基坑测定的准确实施。

3 建筑工程基坑降水方案设计的实施

3.1 确定设计方案的标准

建筑工程施工中,需要根据基坑降水的情况,选择合理的位置。例如,基坑降水的建筑工程施工方案中,一个临近水边的住宅,楼体共4万平方米,高层,层数30,地下2层。楼体主要以框架模式剪力墙结构为标准。建筑楼体的地下室设置防水结构,地下室采用SBS改良性的沥青防水卷帘材料。施工过程中,需要明确施工质量和目标,尽可能的防止地下水的渗透,可以采用人工降水操作处理。

3.2 方案设计分析

建筑工程施工中,需要按照基础施工标准,选择合理的施工方案,确保施工质量的实现。依据基础性的施工,需要结合施工过程和标准,分析可能存在的安全隐患和事故问题。基坑降水操作中,需要以有效的建筑工程施工质量标准管控措施,注重大面积的建筑物施工操作。按照基坑降水方案的实施,确定最终的施工标准。可以采用真空深井、轻型浅井两种施工方法配合。通过基坑内部的角位置,确定等级标准,确定边坡位置。

3.3 施工工艺设计分析

按照基坑边坡的位置,调整开挖的沟槽,确定布局。按照层位置,确定井点标准,开启必要的真空深井选配标准,确定运行模式。

地下一层施工中,需要选择合理的布置点。按照井点的管道长标准,确定过濾长度。管道长为7m,过滤管为1.5m,二者间距为1m。布置沟槽内的深度为1.5m,轻型井点的降水是采用总标准集水处理的,需要确定开挖的自流井深度,确定内部的支架排水管控标准。

按照轻型井点位置,确定负一层的土方开挖模式,确定边坡的设置井点位置,确定抽水内的链接性,确定地下室后续的填土处理标准。按照土方开挖的情况,对地下一层、地下二层进行井点作业面的操作,确定区域布置下的坑边位置,确定管井的降水操作模式,做好点位的抽水处理,保证不间断,保证负二层浇筑效果。

3.4 轻型井点、真空管井的实际施工标准方法

按照施工冲击的位置,调整垂直插入的模式,确定上下摆动效果。采用快速填土溶解的操作,边冲边下沉处理,确定可以达到的最佳300~400mm的位置,冲孔深度控制在500mm,确保过滤管周围、底部的有效过滤效果。冲孔完毕后,需要调整管内的灌注砂浆情况,控制高度为3m,确保水流畅通效果后,再进行抽水处理。检查整个系统是否出现漏气问题,加强井点位置的不间断连续操作工作,确保电源、电动机的连续运行。

真空管控井施工过程中,需要保证钻孔的整体效果。采用有效的正循环操作处理,采用浆护臂处理,确保回转成孔,加强钻头位置的合理调整,确保成孔的口径位置。深井内的井管采用PVC材料,孔径为300mm,但整体抽水效果不足,可以根据实际情况进行调整。

3.5 降水结果的分析

降水操作过程中,需要及时调整井口、地面的高度位置,确定静态水的位置和测定模式。按照有效的抽水配置设备标准,确定试运行的操作电缆系统和管道位置,确保抽水系统整体的正常运行。按照抽水和排水的实际情况,采用合理的采集系统,逐步提高现场排水、过滤的效果,尽可能的避免水从局部渗透出去,对降水造成影响。尽可能的减少雨水将入深坑的情况,减少大气降水渗透的处理过程。

基坑开挖前,需要确保10d左右的降水。降水需要保证正常的基本顺序,注重基坑开挖的整体数据操作,密切做好数据的监控分析,确保水位开挖的作业面合理性。基坑开挖操作过程中,需要调整降水的间歇性,逐步增加泵量和井位标准。在降水操作过程中,需要调整水泵,做好修复,调整井点位置,做好观察分析,做好记录。

4 基坑降水施工操作的技术应用

按照基坑降水施工操作,调整施工作业标准,明确施工降水回收再利用的模式。依据建筑工程施工的实际情况,调整基坑作业模式,确定操作流程,构建合理的操作标准。依据建筑工程施工现场的情况,调整操作模式,制定完善的科学配置,提高建筑工程施工操作的合理性应用,提升建筑工程施工中操作标准,确定基坑降水的模式应用,确保建筑工程施工中基坑操作合理有效应用,满足现代建筑工程施工操作的技术标准要求和技术应用拓展效果,实现我国建筑工程综合技术模式和技术要求的实施和应用。

5 结束语

综上所述,建筑工程施工中基坑降水技术可以有效的保证建筑施工空间的模式,调整建筑地上、地下的基坑降水设计效果。调整建筑工程设计标准,确定工艺设计模式,施工过程和降水效果,不断完善降水方案的合理调配,提升混凝土预制下的地基处理。通过有效的水压力作用,合理的调整施工现场的地质水平,确定地下水的实际情况,做好合理科学的配置,确保施工模式的可靠性应用。

参考文献:

[1]伊永强,郁勇,雷少华.基坑降水回收再利用技术[J].工程技术研究,2016(7).

[2]张忠阳.建筑工程施工中基坑降水技术的应用[J].住宅与房地产,2017(17).

[3]陈向.基坑降水技术在建筑施工中的应用探讨[J].建材与装饰,2016(23).

作者:田冲

基坑降水技术与建筑施工论文 篇3:

建筑施工中基坑降水施工工艺分析

摘要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。在建筑工程施工过程中,基坑降水施工需要与地质条件、基坑开挖及基础底板结构施工等要求相结合,通过降低基坑开挖范围内土层的含水量,避免出现流砂现象,有效的满足基坑开挖的条件,有效的实现对地下水的处理,确保建筑工程施工安全、顺利的开展。本文就建筑施工中基坑降水施工工艺展开探讨。

关键词:建筑施工;基坑降水;应用

引言

进入21世纪后,我国经济进入高速发展期,人们的生活也发生了翻天覆地的变化,城市化进程也随之加快,各种高楼大厦快速崛起,我国建筑行业也迎来了高速发展期。然而在一些建筑工程中经常会出现基坑事故,比如坑壁坍塌,管道破裂,坑底失稳,下水道爆裂等导致一系列的工程事故。为了防止基坑事故危害到更多人的生命财产安全,就不得不提到基坑降水技术了。在基坑施工过程中运用基坑降水技术可以确保施工的安全性。

1建筑工程中,基坑降水技术的分类

1.1明沟加集水井降水

明沟加集水井降水是指在基坑的四周设置排水沟,然后沿着基坑每隔20~30m设置一处集水井,使地下水从不同的方面都汇入集水井内,再用水泵将集水井内的水排出基坑的一种排水方法。通常情况下,排水沟的深度要低于挖土面的0.5m左右,而集水井又要比排水沟低0.5~1m,并且一侧排水沟应该设在地下水的上游。除此之外,集水井的井壁还应该用木板等加固防止井壁滑落。这种降水法通常适用于土质比较好且地下水位不是很高的的基坑工程。

1.2井点降水法

通过在基坑周围埋设大量的渗水井点管,并在地面组装抽水管路系统,利用井群连续抽吸地下水,确保基坑周围地下水位能够降至一定的深度,保证基坑的干燥度。井点降水法具有施工简便及易于操作的特点,适应性较强,可以在任何形态的基坑施工中进行应用。而且通过降水后,土壤较为干燥,易于施工的顺利开展。同时降水后井点下土层固结,土层强度增加,有效的提高了边坡的稳定性,有效的避免了流砂危害的发生,实现了对地下水的防控。

1.3喷射井点降水

喷射井点降水是在井点管内部安装喷射器,采用高压水泵或者空气压缩机通过井点管中的内管向喷射器输入高压水还或者压缩空气形成高压气流,使地下水通过井点管与内管之间的间隙排走。这种方法所需要的设备简单,但是排水的深度大,可以排出地下8~20m深的水,比轻型井点降水法开挖的土还少,施工简单快速,费用低,既省时又省力。一般情况下,基坑工程会将其运用于地下水位较深,土质偏砂土的地段使用。

1.4帷幕排水

在建筑工程处于建筑物密集及地基土具有较强渗透性的位置,则多采用帷幕排水方式。在基坑开挖时采用帷幕排水方式时,可以有效的防止基坑周边地下水的渗入,有效的实现对基坑侧壁的支护。而且利用帷幕降水方法,基坑内排水量减少,有利于实现对基坑附近建筑物及管网等地面沉降的有效控制,减少基坑施工过程中对周围建筑物及构筑物带来的破坏。但在龄应用帷幕降水过程中,需要科学进行设计,并根据标准的规范来指导施工作业,以此来保证基坑的顺利开挖,避免安全事故发生。

2基坑降水技术的受限因素

(1)与主体结构的施工密切相关。工程降水是基坑工程施工中的一个难点,基坑降水不当将会导致基坑失稳等事故的发生。基坑降水不仅受地质条件的影响,同时也要考虑施工的主体结构。基坑支护开挖所提供的空间是为主体结构的施工所用,因此基坑降水工程施工质量的好坏会直接影响到主体结构的施工,所以在满足基坑安全,保障施工人员安全和不损坏周边环境的情况下,要尽最大努力地满足施工的易操作性和工期要求。(2)与自然地质条件密切相关。基坑工程与自然地理关键密切相关,施工中必须全面考虑气象、工程地质及水文地质条件及其在施工过程中的其它变化和突发情况,充分了解基坑工程所处的地质及水文特征、周围环境等有利于基坑降水的顺利实施。基坑工程结构底板一般位于深层土层,土质结构类型各不相同,不同的土质对基坑的影响各不相同,需要采用不同的基坑降水技术。在基坑开挖施工过程前一定要选择合适的降水技术,不然容易产生围护结构失稳等各种安全隐患。为了确保基坑工程的顺利施工进行,周边其它已存在的建筑的安全和施工人员的安全,应加强施工监测,利用现代高科技等实行信息化施工,时时刻刻检查,分析数据,传送消息,出现问题及时处理,防患于未然。

3工程实例分析

(一)工程基本资料。某综合办公大楼是该地区的重点工程之一,本工程的二期办公大楼,长为125m,宽为85m,基坑的开挖深度大约是8m。在该工程的地下水主要是浅水,水面处于地下1.5m左右的深度。基坑采用轻型井点沿着工程施工工地的周边布置,场地中间布置少量的管井進行排水。(二)基坑降水主要施工流程。(1)施工前期准备。根据井点系统的设计进行计算,轻型井点法使用的降水设备为4台2BL-6型的JSJ60射流泵。排水量为每小时25m3,井点立管设置为直径38的钢管,长度为8.0m,井点管的底端1.2m位置是滤管,二者之间采用橡皮管相互连接。(2)井点管安装施工。因为工程的上方大约用2m厚的杂土,不方便冲孔工作开展,为了保障冲孔的安全性,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50cm左右的位置开挖沟槽,深度约1.0m。井点管铺设采用水冲法,利用高压水冲刷土体,用冲管拢动土体助冲,把土层冲成圆孔之后埋设井点管。注意在冲击过程中一定要不断摇动冲水管,使得圆孔的直径达到300mm左右,方便沙石的填充。为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑的内部,井点管应该埋在粉质黏土或是淤泥粘土的上部,同时要结合相关的地质报告、现场施工实际冲击的难易程度,来确定井点管掩埋的深度合理准确。总管应当处于井点管外侧50cm处,在铺设前同样要开挖沟槽,把槽底填平,将配好的管子一根根放入沟槽内部,在端头处穿上螺栓,垫上橡胶的密封圈,然后拧紧螺栓。井点管铺设完毕之后,应当把抽水设备、总管和井点管进行相互连接,并且进行抽水预试验,检查是否有漏水、漏气、堵塞等异常情况出现。此外现场要存放少量的粗砂,防止产生死井,以便于再次冲孔安装井点管。(3)管路安装。在所有井点管完成铺设之后,用吸水胶管把井点管和总管相连,同时用铁丝捆牢,然后再与抽水设备连通。此后接通电源就可以进行抽水试验。在这期间监察出水是否正常;主管路的流水坡度是不是坡向射流真空泵;集水管和井点管连接的胶管在进行抽水试验中是否有漏水漏气的现象等等。凡是出现了异常情况,应当及时进行检修和维护工作,之后再次试验,直到没有问题产生方可投入实际工程的基坑降水工作中。(4)井点降水施工。一套轻型井点管安装完毕之后进行抽水试验,在井点使用过程中应当保证抽水的连贯性。在抽水试验一切正常之后可以开始实际抽水作业。抽水开始之后没天要观测3次水位和水量。当水位达到了预先设定好的水位目标并且保持稳定之后,可以每天观测量减少到1次。在监测过程中要及时整理检测的记录,绘制相关的曲线图,分析水位下降的趋势,然后进行合理的时间预测,保障基坑降水工作的质量和精度。

结语

综上所述,建筑工程中的基坑降水技术类型多样,这些技术在基坑施工中的应用确保了建筑工程的安全进行,提高了工程的质量。同时,基坑降水技术也需要不断改进,以更好满足不同类型施工的需要。

参考文献:

[1] 陆佰鑫.浅谈建筑施工中的深基坑支护施工技术[J].科技资讯.

[2] 赵大川.房屋建筑工程基坑降水技术在施工中的应用[J].大科技·科技天地,2015,6(7):56~57.

[3] 程胜芳,涂国文.建筑工程基坑降水技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(21).

(作者单位:青岛嘉恒建设集团有限公司)

作者:张克起

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