论高层建筑基坑开挖地下水处理措施

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　　摘要：2008年，防城港市地方税务局综合办公楼基础工程施工，当时本人作为一个施工现场管理者，亲身参与整个地基基础的施工全过程。 当基础深度在天然地下水位以下时，在基础施工中常常会遇到地下水的处理问题。该工程天然地下水位较高时，为了降低地下水位，在基坑施工中所采取的各种各样的地下水处理措施。
　　关键词：高层建筑深基坑 地下水处理措施 井点降水
　　1、工程概况及前言：防城港市地方税务局综合办公楼工程为框架剪力墙结构，上部17层。有地下室，地下一层为地下室，层高为4.8米。主楼基础型式为2米厚筏形基础和钢管桩基础。工程所在处原为一个大鱼塘，淤泥较深，且地下水位较高，且多处有溶岩溶洞，地质较为复杂。在工程初始时，工程基础开挖过程中因没有采取措施降低地下水位及进行排水，导致基础浸泡在水中，不便施工。基础边坡也因此多次坍方，工做无法开展。一般而言，基坑开挖前要保持基坑土为干燥状态，创造有利于施工的条件，使地下水位降低到基础底500mm；其次是开挖集水坑及沟渠排水，确保边坡稳定，做到安全施工。如果忽略上述条件，盲目进行施工，造成的损失是相当严重的。如导致基坑积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工；或出现“流砂现象”导致边坡塌方，地质破坏；有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。之所以会出现上述异常情况，都是因为地下水引起的。所以结合工程实例来浅析在基坑施工中因地下水引起的事故应予采取措施防治处理。
　　2、施工方案：本工程场地地下水水位主要受大气降水补给影响，稳定水位埋深0.15～3.4米。结合土质情况，为了便于本工程的顺利开展，提高土方开挖基坑边坡的稳定性防止流砂现象的发生，特采用轻型井点降水的方法，轻型井点系在基坑外围或一侧、二侧埋设井点管深入含水层内，井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接，集水总管再与真空泵和离心水泵相连，启动抽水设备，地下水便在真空泵吸力的作用下，经滤水管进入井点管和集水总管，排出空气后，由离心水泵的排水管排出，使地下水位降低到基坑底以下。其优点是机具设备简单，使用灵活，装拆方便，降水效果好的特点。
　　2-1、 基坑开挖及降水
　　在基础开挖前，必须采取预降水措施，时间不少于4周。坑底加固区以上土体须满足挖土要求，坑底加固区以外范围要求降水后水位离坑底0.5-1.0米。土方开挖前按已经批准的土方工程施工组织设计进行施工，基坑内部挖土应遵循分区、分层、分块、对称盆式的原则开挖，基坑内严禁相邻多区域大面积同时开挖，每区开挖至基底标高后及时浇筑混凝土垫层及基础底板，以减少基坑大面积暴露时间，控制基坑的回弹隆起。开挖阶段应采取有效的降水措施降低坑内水位和排除地表水，严禁地表水或基坑排除的水倒流回渗入基坑。因工程地下室面积为92.8米×32米，在大面积基坑施工中，主要采取轻型井点降水措施，局部开挖较深的区域采用深井降水。所谓的轻型井点降水是指在工程的基坑槽附近埋设大量的渗水井点管，与此同时地面组装抽水管路系统，通过井群连续抽吸地下水，使基坑范围内的地下水位降低到基坑以下一定深度，以保持基坑干燥状态。轻型井点降水法并具有下列优点：施工简便，操作技术易于掌握；适应性强，可用于不同几何图形的基坑；降水后土壤干燥，便于机械化施工和后续工作工序的操作；井点作用下土层固结，土层强度增加，边坡稳定性提高；地下水通过滤水管抽走，防止了流砂的危害；节省支撑材料，减少土方工程量等。在玉林地方税务局综合办公楼基础工程中主要采取的是轻型井点降水法。具体来说，在基坑旁地下水位低处设置2套井点降水设施，日夜不停地抽水。所要注意的是在降水中前应做好井点和管路的清洗和检查工作，如发现问题及时处理，防止“死井现象”的发生，确保管路畅通和井点正常工作。对效果较差的井管重新返修。达到降水效果为止（原有2套井管降水深度-8.0m左右）。在原有降水措施基础上，再重新设计3套井管降水措施，进行二级降水。井管深度至基底流砂层底，即井管深度为-5~-6m轻型井点降水。把流砂的水量下降为零点，阻止流砂现象。其布置部位在原井点管布置向外1m。井点之间间距为1m。同时在坑内布置井点管一套，连同外围井管一起降水，降水到位后拔除，挖土。井点管降水，管底滤网管长度不少于700mm。且清洗干净，不容许存在瞎网。滤网管四周回填粗砂，高度为滤网管高度的2倍。井点管上部口，采用泥土堵封。阻止空气进入提高抽水效果。每套井管留一管孔作为观测水位之用。根据实际情况，先进行井点降水，如果不行再进行压密注浆。
　　2-2、降水中的土体加固措施：
　　经过降低地下水位后，土壤会产生固结，也就会在抽水影响半径的范围内引起地面沉降，有时会给周围已有的建筑物带来一定程度的危害。施工中常常遇到这种情况，如果不引起足够的重视而置之不理，便会引发严重的质量事故，使周围已有的建筑物地基下沉，轻者产生裂缝，重者为大楼倒塌。为避免因不间断的抽水造成已有建筑物下面的地下水位下降，必须在与降水的同时采取向钻孔内灌水，以保证原地下水位不变化，以此来防止地面产生沉降给已有的建筑物带来危害。在该工程中，就遇到过这种情况，基坑不间断的抽水降水引起相邻不远的防城港市卫生学校的教学大楼刚浇倒好的垫层下沉下陷。究其原因，地下水在基础下是一个大的连通器，水会相互流动。所以单单采取抽水的方法往往不能奏效，必须采取加固土体，消除地质不良影响。目前施工较常用的是土体加固采取高压挤密注浆措施，即通过打桩机械设备，预先钻孔至基坑低一定深度，然后利用桩机进行回灌。压密注浆放线距钢板桩1m，布置三排，梅花形布置施工，排与排间距为800mm。纵横布置。浆液配合比调整：水泥：粉煤灰：水玻璃=1：0.2：0.04。采用普通硅酸盐水泥P.O 42.5。浆液水灰比为：1：0.5~0.55。灌注时先内后外，也可跳跃布点施工。以防注浆时串通，浆液在土内不密实。压密注浆按深坑外侧环形布置，注浆布点不能遗漏，施工时要认真放线布点。
　　2-3、轻型井点降水的施工步骤：
　　成孔→安设井管、填充滤料→洗井→安设水泵→抽水降水
　　2-4、 轻型井点降水中的使用阶段注意事项：
　　2-4-1、井点降水应确保砂滤层施工质量，做到出水常清。对出水混浊的井点管应予更换或停闭。基坑内井点应同时抽水，使水位差控制在要求范围内。
　　2-4-2、在基坑开挖期间应每天测报抽水量及坑内地下水位。在基坑降水及开挖期间，须做到一日一测。在基坑施工期间的观测间隔，可视测得的位移及内力变化情况放长或减短。若测试值达到上述界限须及时上报，以引起各有关方面重视，并及时处理。测得的数据应及时上报加强水位监测，特别是靠近已有建（构）筑物的深井井点，宜在建（构）筑物附近设观测井，水位差过大时，应立即采取补救措施，采取土体加固措施，如工程中采用的高压灌浆等。基坑开挖至基底以后，根据现场的抽水量等情况确定是否需要在底板施工结束前保留部分井点以确保基坑工程的顺利进行。
　　2-4-3、防止排出的地下水回渗而流入基坑。
　　2-4-4、潜水泵在运行时要注意检查电缆线是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗如电动机内。
　　2-4-5、位于基坑内的深井井点，由于井管较长，挖土至一定深度后，井管应于附近的支护结构支撑或立柱等连接，予以固定。
　　2-4-6、当基坑底部有不透水层时，为排除上层地下水，可采用砂井配合深井降水。
　　2-4-7、井管使用完毕拔出。
　　施工结果：本工程的轻型井点降水使用得较为成功，地下水位得到了很好的控制，流泥、流砂的现象基本没有出现，保持了基底的土方为干燥状态，改善了施工条件，使该工程的±0.000以下结构能保证质量并按时完成，取得了较好的经济效果，降低了施工成本。
　　
　　
　　参考文献：1、《建筑工程施工手册》
　　2、《现行建筑工程施工规范》
　　
　　

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