建筑工地安全论文题目
关键词:深基坑地下水对策
序
一般认为,基坑开挖应满足以下必要条件:一是保持基坑干燥,创造有利于施工的环境;二是确保边坡稳定,实现安全施工。如果忽略了这些必要条件,后果会很严重。有的基坑积水或土质薄软,工人难以立足,无法施工;有的有“流沙现象”,导致边坡坍塌,地质破坏;部分内部基坑位移较大,影响相邻建筑物的安全。这些异常都是地下水造成的。因此,基坑施工中应重视地下水的处理。
一.地下水的人工处理
地下水处理的可行方法很多,可分为水法和排水法两大类。止水法,即通过有效手段,在基坑周围形成止水帷幕,将地下水挡在基坑外,如沉井法、注浆法、地下连续墙等。排水方法是排除基坑范围内的地表水和地下水,如明沟排水、井点降水等。
止水方法相对昂贵且难以施工;井点降水是一种有效的现代施工方法,施工简单,操作技术容易掌握,已被广泛应用。本文结合工程实例简要介绍了井点降水方法。
井点降水法,即在拟建工程基坑周围设置可渗水的井点管,并配置一定的抽水设备,持续抽走地下水,使基坑内的地下水降至设计深度。井点防水适用于不同几何形状的基坑,可以克服流沙,稳定边坡。由于基坑内土方干燥,有利于机械化施工,缩短工期,保证工程质量和安全。
目前国内常用的井点降水方法有轻型井点、喷射井点和电渗井点。在我国,井点降水法是在新中国成立后逐步发展起来的。本工程基坑<槽>附近埋设了大量的渗流井点管。同时,在地面组装抽水管道系统,通过井组不断抽取地下水,使基坑内的地下水位降低到基坑以下一定深度,保持基坑干燥。这种方法通常称为井点降水法。
井点降水法具有以下优点:施工简单,操作技术容易;适应性强,可用于不同几何形状的基坑;降水后土壤干燥,便于机械化施工和后续工序;在井点作用下,土层固结,土层强度增加,边坡稳定性提高;地下水被滤管抽走,防止了流沙的危害。节省支护材料,减少土方等。井点降水法目前已成为含水、透水土层中的一种有效方法。
1.轻型井点降水方法
(1)轻型井点抽水系统为真空抽水,除管道系统外,很大程度上依赖抽水设备。目前,常用的真空泵式和隔膜泵式配套抽气装置。
轻型井点井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等构成管道系统,由抽水设备启动,在井点系统内形成真空,在井点周围形成真空带,真空带通过硅井延伸到一定范围。在真空力的作用下,井点附近的地下水穿过沙井,通过过滤器被强行吸入井点系统,使井点附近的地下水位降低。在运行过程中,井点附近的地下水位与真空区以外的地下水位存在水头差。在这种水头差的作用下,真空区以外的地下水靠重力流动。因此,轻型井点降水常被称为真空强制抽水法,更准确地说,应该是真空-重力抽水法。只有在这两种力的作用下,基坑内的地下水才会减少,并在一定范围内形成降水的漏斗抛物线。
井点管与主管的连接可采用钢管和透明塑料管。由于真空力的作用,塑料管内装有弹簧,以加强外部张力,保证地下水的顺畅流动。
主管与主管的连接有两种形式:法兰法和卡套法。
(2)施工中应注意的问题
降低地下水位后,土体会固结,也会造成抽水影响半径内的地面沉降,有时还会给周围已有的建筑物带来一定的危害。在降低地下水位的施工过程中,为了避免周围建筑物的过度沉降,采用回灌井点是一项有力的措施。这种方法是在受抽水影响的半径范围内的建筑物附近钻一排孔,在抽水降低地下水位之前,事先探清楚孔内水位并记录下来。抽水降低地下水位时,为避免地下水位低于既有建筑物,在降水的同时向钻孔内注水,保证原有地下水位不变,防止地面沉降给既有建筑物带来危害。
2.深井井点
深井井点降水是在深基坑周围埋设深于基底的井管,依靠深井泵或深井潜水泵将深井中的地下水提升至地面并排出,使地下水位降至坑底以下。
深井井点降水具有排水量大、降水深、吸力不受限制、井距大等优点。但其一次性投资大,成孔质量高。深井井点降水适用于大渗透系数(10 ~ 250m/d);土壤为沙土和砾石;地下水丰富,降水深厚(10~50m),面积大。
(1)施工工艺规程
(2)井点设置和使用阶段的注意事项
①孔隙形成
(2)安装井管,填充滤料。
③洗井
④安装水泵。
⑤使用阶段的注意事项
ⅰ、基坑内的井点应同时抽水,使水位差控制在要求的范围内。
Ⅱ.加强水位监测,特别是对现有建(构)筑物附近的深井井点。宜在建(构)筑物附近设置观察井。水位差过大时,应立即采取补救措施,如设置回灌井点。
Ⅲ.防止排出的地下水回渗到基坑内。
Ⅳ.潜水泵运行时,检查电缆是否与井壁碰撞,防止磨损后水沿电缆芯渗入电机。
ⅴ.对于位于基坑内的深井井点,由于井管较长,挖至一定深度后,井管应就近与支护结构或立柱连接并固定。
ⅵ.当基坑底部有不透水层时,为了排除上部地下水,可采用砂井配合深井降水。
ⅶ.用完后拔出井管。
二、工程实例
山东省畜牧兽医科技服务中心工程地上13层,地下1层,高度39m,建筑面积13000m2,钢筋混凝土框剪结构,基础为钻孔灌注桩,桩径0.6m,单桩承载力设计值1600KN,桩尖嵌入中等风化岩层深度不小于
1工程地质条件
场地地层自上而下依次为:①杂填土;②粉质粘土;③残积砂(砾)质粘性土,上部多为粘性较强的粘性土;下部多为粉砂,遇水易软化,轻摇液化,所以富含水分。(4)强风化花岗岩,中粗粒、碎块状结构,裂隙发育,涌水量大;⑤中等风化花岗岩;⑥风化花岗岩。
2井点降水法
根据地质资料,拟建场地水文地质条件较为简单,场地地下水属于第四系孔隙潜水,主要补给来源为大气降水,受季节性影响较大。场区地下水位在1.2-1.73米之间,水位很高。其含水层主要为第三砾石层,第二、四层为弱透水层,其渗透系数为(0.72~45.52)*10-6cm/s,第五层为隔水层。本工程采用大口径深井降水,在拟建建筑物周围设置15降水井,采用深水电泵抽水。考虑到降水深度大,影响半径广,如果长时间抽取降水,必然会对场馆附近的建筑产生影响。为增强降水效果,缩短抽水时间,采用间歇抽水,减少外界影响面积,设置沉降观测点。降水井直径大于600mm,孔深15.0m,护壁套管直径600mm,套管外包两层尼龙网布;套管外周填充粒径为0.5 ~ 2.0 cm的砾石,作为反滤层。反滤层应填至原地下水位,其上部应回填粘土并夯实。本工程严格按照降水井施工规范要求埋设管井,采用泥浆护壁钻孔法成孔。钻孔后,清洁钻孔,然后安装井管。
建设成果
本工程井点降水成功,水位得到控制,仅出现少量泥砂流,改善了施工条件,保证了±0.000以下结构的质量并按时完成,取得了良好的经济效果。
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