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复杂环境下基坑降水对邻近建筑结构

2021/11/05 阅读:

摘要:文中以某工程为例,从基坑围护设计、止水帷幕、坑中坑封底、坑中坑支护等方面,分析了复杂情况下建筑工程基坑降水的基本情况。

关键词:复杂环境;基坑降水;基坑支护

0引言

建筑物的降水问题是建筑施工过程中最为重要的问题之一。随着近些年来建筑技术的进步,我国基坑降水工程技术也有了显著提升,但是仍存在许多问题。基坑降水工程对周围施工环境具有较高的要求,容易造成周围建筑物的塌陷或者裂缝,因此必须引起足够的重视。本文从基坑降水的主要方式出发,探究复杂环境下基坑降水对周围建筑物的影响。

1基坑降水对邻近建筑结构的影响

1.1场地条件及地质情况。在实际的施工过程中,基坑降水技术大多数都用在地下几十米的区域内,施工地质条件不一、环境复杂、施工危险系数较大,场地的硬性条件对基坑降水有着一定的制约作用,例如场地四周建筑物的高度、分布情况、建筑的结构设施情况,排水供气管道、向外抽水排水通道等,只有综合考虑这些因素,才能做出合理的基坑排水方法和计划。基坑排水计划主要包括基坑开挖的深度、尺寸以及该建筑物施工的要求等,需要了解该场地的地质情况,分析地质分层柱状图和剖面图,研究各土层的地下水类型以及物理力学性质、水质情况等,尤其是土层的渗透性。土层的渗透性在很大程度上影响了降水方案的选择,因为影响渗透系数的因素比较多,故在进行施工前,要进行数据测试,以减少误差,为基坑降水方案设计提供一定的参考,在现场做抽水试验加以确定。

1.2地下水的影响。地下水主要考虑含水层、隔水层、承压含水层、潜水、地下水位以及水头(见图1)。潜水集中在地表与第一层不透水层之间,容易向四周渗透。大气降水和浅层水管道破裂漏水是潜水的主要来源。承压水在基坑施工中十分重要,具有水头高、埋深大、水量大等特点,给深基坑的降水工作带来很大的困难。如果施工场地下有承压含水层,而在开挖前没有对其进行调查,那么,在上覆的土重小于承压水的顶托力时,由于隔水层厚度的减小,承压水的水头压力突增,最大能够冲裂或冲毁基坑底板,造成地下水突涌的情况发生。当地下水的处理不合理时,还会造成地基土的渗流,地基中的细小颗粒流失,造成地基中空,被掏空的地基或坝体会发生变形,即称为管涌,甚至会造成建筑物的坍塌。因此,应根据不同场地的水位情况采用不同的降水方案。

1.3提前做好预防和防护措施。基坑问题较为复杂,且在施工过程中难免遇到突发情况,因此,首先要在施工前做好一定的调查和了解,还要进行结果的预测,分析水位下降可能出现的趋势,并且根据不同的情况提出相应的降水方法和标准,制定多个计划。最后通过多个方案的分析比对,选择最合理、安全系数最高、最省时的方案。其次,要提前在施工处的建筑物和降水井点之间安装回灌井或回灌沟,以提高建筑物周边的安全指数,避免土地沉降的问题出现,加强周边建筑物的安全性。再次,在施工的过程中,应根据实际情况不断改进和完善方案,以提高基坑降水工程的质量。最后,在施工过程中若发生紧急情况,必须及时安排专业人员进行抢救,了解周围建筑物的质量,如果存在危房,在报批后及时进行拆除处理。施工过程中存在着很多危险因素,需要我们随机应变,及时调整施工方案,对存在不合理的地方,应及时进行修改并完善。

1.4加强建筑施工前后安全的监测时间的预测。在基坑降水过程进行前,专业人员要深入了解基坑深度、地质情况以及周边建筑情况等,确定地下水的组成情况与周边地下的排水管道、排气管道的排布情况。在了解基本情况后,确定施工方案,方案主要就是对场地上下的监测,场地上为周边建筑以及公共设施的情况,场地下为地下水域的分布情况,根据场地上下的实际情况,做出合理方案。基坑降水作业在时间的选择上,应该在水位低且避开雨季时,合理安排施工时间和进程,加快底部建筑物的施工速度,以达到缩短基坑降水工程施工工期的目的。考虑到工程的安全性和紧凑性,在基坑降水作业前,一定要制定好预防措施和方案,比如备用电源和设施、有效防渗、防雨措施等。

2以某工程为例的基坑降水分析

基坑降水工程是一个复杂的施工过程,有诸多注意事项,下面以某工程的基坑降水工程为例进行分析。

2.1工程概况。某工程的场地从上到下分别有厚l~4m不等的填土、厚度约为13~19m的粉土以及粉砂层、厚度为1~3m左右的软塑、流塑状的灰色粘性土、局部夹粉砂、可塑状粉质粘土、灰色粘土、粉层、细砂层以及圆砾层。在本工程所勘探的范围内,地下水类型主要有松散岩类孔隙潜水和松散岩类孔隙承压水。

2.2基坑的围护设计。基坑的围护结构要采用地下连续墙加上内支撑的体系,地下连续墙的深度为40.60m,墙厚为1000mm,底标高为-41.000m,地下墙外侧采用Ф850@600三轴水泥土揽拌桩止水、土体加固,桩长24.60m。坑内在-1.900m、-6.300m、-10.500m、-14.600m标高处,分别设置钢筋混凝土支撑。

2.3止水帷幕。基坑围护的止水帷幕结构采用Ф850@600三轴水泥搅拌桩以及1000mm厚地下连续墙。三轴水泥搅拌桩的设计底标高为-25.000m,作为槽壁加固及止水帷幕使用。水泥土搅拌桩则采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1.5,水泥掺量比为22%。水泥搅拌桩超喷50cm,空搅部分水泥掺量减半。桩身采用一次搅拌工艺,下沉及提升均为喷浆搅拌。外侧水泥搅拌桩无法搭接或搭接不良时,应采取补救措施,应用冷缝处理做法。

2.4坑中坑封底技术。本工程开挖深度较深,所以基底开挖标高为-18.600~-24.500m,承压水头较大,故在深坑部位布设承压井降水。A、B、C塔楼区域以承压水封底为主,A、B塔楼同时辅以降水井降水,以确保塔楼区域电梯井坑土方开挖安全。承压水封底采用高压旋喷桩,桩顶标高-21.000m,桩底标高-29.000m。

2.5坑中坑支护技术。基坑大面开挖深度为18.60m,而3座塔楼基底开挖深达19.60m,其中坑中坑的开挖深度分别为22.10m、22.70m、24.10m,高差为2.5~4.5m。为保证开挖时坑中坑边坡稳定,采用高压旋喷桩封底技术对土体进行固结处理,保证坑中坑的安全。

3结语

随着建筑行业的发展,其技术和安全系数也有了很大提升。其中基坑降水工程是其中十分重要的一个环节,因其实施的复杂性,因此在施工前,需要进行精确地监测,充分做好准备工作,制定最佳方案,尽量减少对临近建筑物的影响。

参考文献

[1]范武.浅谈复杂环境下基坑降水对临近建筑结构的影响[J].建筑与预算,2021(3):80-82.

[2]王超.复杂环境下基坑降水对临近建筑结构的影响[D].西安:西安工业大学,2019.

作者:彭红卫 单位:福建广兴建设有限公司

复杂环境下基坑降水对邻近建筑结构

2021/11/05 阅读:

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