巖土輔導(dǎo):綜合降水技術(shù)在臨江基坑中的施工

　　1、工程概況

　　本工程位于杭州市錢江新城內(nèi)，該地塊東南臨之江路及錢塘江，西南面接慶春東路及50米寬綠化帶，西北面接連新河50米寬綠化帶及富春江路，東北面接椒江路。本工程建筑面積110710平方米，由1號(hào)、3號(hào)樓及地下車庫組成。其中1號(hào)樓地上41層，地下2層;3號(hào)樓地上31層，地下1層，主體結(jié)構(gòu)形式為框架―剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　2、基坑降水重要性

　　本工程基地土層以砂性土為主，地下水含量較為豐富，且離基坑一側(cè)110m處即為錢塘江。從本基坑支護(hù)采取的形式來看，降水是該基坑工程施工成功與否的關(guān)鍵，若降水效果好，則能有效提高砂土層的內(nèi)摩擦角，增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。若降水效果差，則會(huì)引起邊坡失穩(wěn)，坑內(nèi)產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象，從而影響基坑的整體穩(wěn)定和施工的正常進(jìn)行。

　　3、降水方案

　　3.1 本工程基坑采用輕型井點(diǎn)和真空深井相結(jié)合的降水方案

　　井點(diǎn)采用二級(jí)輕型井點(diǎn)，一級(jí)設(shè)在地下一層基坑邊坡處，在挖土前一周開始抽水，土方開挖時(shí)邊挖邊拔，以疏干坑內(nèi)土體水份，保證干作業(yè)。二級(jí)設(shè)在1#樓地下二層基坑外。另外57只真空深井布置在基坑內(nèi)、外。

　　3.2 降水施工流程

　　在坑內(nèi)、坑邊一級(jí)輕型井點(diǎn)布置處開挖1.2深溝槽、布置井點(diǎn)及運(yùn)行7天(自流井布置并運(yùn)行)→第一層土方開挖(至地下一層底)→地下二層區(qū)域坑內(nèi)及坑邊二級(jí)井點(diǎn)布置并運(yùn)行→地下二層土方開挖(坑內(nèi)真空深井運(yùn)行)→坑邊二級(jí)井點(diǎn)布置并運(yùn)行。

　　3.3地下一層降水施工

　　(1)地下一層土方開挖過程中，在坑邊、先挖除-1.3米以上部分雜填土后，再布置一級(jí)輕型井點(diǎn)，井點(diǎn)管長均為6.0米，濾管長1.2米，間距按1000布置?？舆呡p型井點(diǎn)布置時(shí)，先用挖機(jī)開挖1.2m深的溝槽，然后打設(shè)井點(diǎn)管，安裝集水總管進(jìn)行降水。坑內(nèi)布置自流深井，深井管采用φ300口徑PVC管纏絲填礫過濾器，潛水泵排水。

　　(2)在一級(jí)輕型井點(diǎn)降水達(dá)一周后，開始地下一層土方開挖，坑邊的井點(diǎn)一直運(yùn)行至地下室回填土結(jié)束后拔除，中途不可有任何停止運(yùn)行的情況，即必須持續(xù)抽水。

　　3.4地下二層降水施工

　　(1)當(dāng)?shù)叵乱粚油练介_挖至地下二層區(qū)域范圍，并有二級(jí)輕型井點(diǎn)的作業(yè)面時(shí)，開始布置二層區(qū)域內(nèi)坑邊的井點(diǎn)管并降水。坑邊的井點(diǎn)抽水時(shí)間持續(xù)到地下二層頂板澆搗完畢，并根據(jù)具體情況決定是否繼續(xù)。

　　(2)當(dāng)?shù)叵露訁^(qū)域坑內(nèi)的真空深井降水運(yùn)行一定水位及坑邊二級(jí)輕型井點(diǎn)運(yùn)行一周后，開始進(jìn)行地下二層土方開挖。

　　4、施工方法

　　4.1輕型井點(diǎn)施工方法

　　4.1.1施工工藝

　　井點(diǎn)施工采用3BLq導(dǎo)桿式水沖槍成孔，成孔井點(diǎn)管居中設(shè)置，瀝料采用粗砂。施工工藝為：定位→沖孔→放支管→填砂→安裝總管→調(diào)試抽水→正式抽水→(井孔孔每徑為300～400mm，孔深超過井管埋深0.5m灌砂量每孔約300kg)。

　　4.1.2主要設(shè)備及參數(shù)

　　降水設(shè)備采用JSJ-60型真空泵機(jī)組，離心泵功率7.5kw，最大抽水量為60m3/h，最大抽吸深度9.6，最大提升高度為8m，真空壓力必須達(dá)到6-8kg. 4.1.3井點(diǎn)工作原理井點(diǎn)降水是利用真空吸力，把地下水位降低。真空泵使用井點(diǎn)系統(tǒng)形成真空，井點(diǎn)周圍形成一個(gè)真空區(qū)，真空區(qū)通過砂井向上向外擴(kuò)殿一定范圍，地下水便在真空泵吸力作用下，使井點(diǎn)附近的地下水通過濾水管被編制吸入井點(diǎn)管和集水總管，排除空氣后，與離心水泵的排水管掃出。

　　4.1.4施工技術(shù)措施

　　(1)做好準(zhǔn)備工作，包括設(shè)備保養(yǎng)、濾管清洗、沙布包裹、水源、電源及必要材料的準(zhǔn)備，排水溝的開挖，并做好附近管線、建筑物的監(jiān)測(cè)工作。

　　(2)井點(diǎn)管的埋設(shè)采用水槍沖水成孔法施工。沖孔時(shí)，沖槍應(yīng)垂直插入土中，并作上下左右擺動(dòng)，以加快土體溶解，邊沖邊沉，沖孔直徑為300-400mm，沖孔深比濾管深500mm，以確保濾管四周及底部的濾水層，并孔沖成后，即插入井管，灌和黃砂，黃砂用粗砂，灌砂高度3m，確保水流暢通，上端用粘土封口，以防漏氣。

　　(3)井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，需進(jìn)行試驗(yàn)抽水，以檢查無漏氣現(xiàn)象，井點(diǎn)運(yùn)行后必須連續(xù)工作，所以要準(zhǔn)備好備用電源及電動(dòng)機(jī)，確保真空正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　4.2真空深井施工方法

　　4.2.1工藝流程

　　準(zhǔn)備工作→鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)→定位安裝→開孔→下護(hù)口管→鉆進(jìn)→終孔后沖孔換漿→下進(jìn)管→稀釋泥漿→填礫→止水封孔→洗進(jìn)→下泵試抽→合理安排排水管路及電纜電路→試驗(yàn)→正式抽水→記錄

　　4.2.2真空深井降水原理

　　本基坑外采用真空泵深井降水的方法，即在深井中集水，抽水，以達(dá)到基坑降水和土體排水固結(jié)，利于土方開挖，土建施工的目的，由于深水井的特殊結(jié)構(gòu)，使真空能作用與地表以下各層，將各土層中自由水充分排出，匯集于深井之中，由深井內(nèi)水泵排出，降水效果特別好。同時(shí)，土體由于自由水充分排出，在重力作用下，土體孔隙比下降，提高了土體強(qiáng)度，對(duì)工程施工安全、圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全和環(huán)境保護(hù)均十分有利。

　　4.2.3設(shè)備選型

　　本工程降水孔徑為Φ800mm，設(shè)計(jì)井深約為12.6m，根據(jù)本公司多年來的施工經(jīng)驗(yàn)，鉆井設(shè)備選用SJ-150型打井機(jī)，成孔采用正循環(huán)，原漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，鉆頭選用帶保徑圈的三翼鉆頭，鉆頭直徑按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求選用Φ800mm.根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，使用這些鉆頭施工穩(wěn)定性好，能確保成孔質(zhì)量，能有效控制成孔中的縮徑現(xiàn)象，為確保工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。本工程井管可采用300mm口徑的PVC管，采用纏絲填礫過濾器，填礫采用石灰砂。水泵采用10T泵，施工過程中根據(jù)試抽水運(yùn)行效果進(jìn)行優(yōu)化合理配置。

　　4.3降水技術(shù)要求

　　4.3.1降水試運(yùn)行

　　在開始降水運(yùn)行之前，準(zhǔn)確測(cè)量各井口和地面標(biāo)高，測(cè)定靜止水位，安排好抽水設(shè)備、電纜及排水管道作試運(yùn)行，以保證抽水系統(tǒng)完好。抽出來的水應(yīng)排入場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)集水系統(tǒng)，再用提升泵通過場(chǎng)邊排水溝加過濾排入場(chǎng)外市政道路中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內(nèi)的降雨積水應(yīng)立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

　　4.3.2正式運(yùn)行

　?、俑鶕?jù)基坑開挖的安排決定降水運(yùn)行的先后和井位，確?；泳植块_挖前該處已有10天的降水正常運(yùn)行，同時(shí)密切注意監(jiān)測(cè)單位提供的開挖面附近的水位觀測(cè)資料，確信該處水位已經(jīng)達(dá)到開挖以下0.5m.如開挖工期較緊或有緊急情況，必要時(shí)可以采用增大泵量和多開井的方法，將水位降低。

　?、诮邓\(yùn)行階段對(duì)壞掉的泵應(yīng)及時(shí)調(diào)泵并修整。

　?、劢邓\(yùn)行過程中應(yīng)切實(shí)做好水量/水位記錄，輪流選取1-2口井作為觀測(cè)井測(cè)量水位，及時(shí)分析整理資料。

　?、芙邓\(yùn)行期間必須雙路供電，不能斷電而影響井點(diǎn)抽水。施工現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的備用發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)隨時(shí)可以啟動(dòng)使用。

　?、莞鶕?jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，深井在地下室底板施工時(shí)，可直接封口埋設(shè)在基底，坑內(nèi)井點(diǎn)的總管均埋入墊層下面，僅留出水管穿出墊層與主機(jī)相連。

　　基坑內(nèi)水位滿足設(shè)計(jì)降深，符合坑底干燥的施工要求，完全達(dá)到了預(yù)期效果。由此可見，本工程采用井點(diǎn)降水和真空深井相結(jié)合的降水方案具有較大的優(yōu)勢(shì)，節(jié)省基礎(chǔ)工程投資，綜合效益明顯。

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