工程中基坑支護與降水設計的應用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了工程中基坑支護與降水設計的應用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：隨著工程產(chǎn)業(yè)的逐漸發(fā)展，工程基坑開挖深度逐漸增加，實際施工中對坑支護和降水設計的重視程度也在逐漸增加。本文針對某工程施工實際，探究其施工中坑支護降水設計的概念，探究降水設計的目的及主要方法，并對坑支護和降水技術的應用措施進行總結，以保證基坑施工的安全性和施工質量，推動工程產(chǎn)業(yè)的安全化發(fā)展。

關鍵詞：基坑；支護與降水設計；工程；應用

1引言

工程產(chǎn)業(yè)作為我國社會經(jīng)濟的重要支柱，在新時期的城市化建設中更是得到了巨大的發(fā)展機遇，但是隨著人們對工程質量要求的不斷提升，工程施工中基坑深度也在逐漸增加，在施工實踐中就必須通過坑支護和降水設計來保證工程基坑施工的整體質量，并且保證基坑施工的安全性。現(xiàn)代工程施工中坑支護與降水設計應用已經(jīng)成為施工重點內(nèi)容，對于工程產(chǎn)業(yè)施工發(fā)展具有重要的推動和保障意義。

2工程概況

某工程項目基礎埋深設計為16.2m，在工程施工實際中，基坑開挖深度為16.1m，該項目的地質結構情況主要分為7層，第一層主要為雜填土層，土質結構松軟，并且土壤結構的密實度分布也并不均勻，結構層厚度最薄處為0.9m，最后處為4.9m；第二層結構為粉質黏土，整體呈現(xiàn)為軟質狀態(tài)，具有可塑性特征，具有中壓縮性，層厚為0m~2.6m；第三層結構為灰黑色粉質黏土，呈現(xiàn)為軟塑狀態(tài)，具有高壓縮性特點，層厚區(qū)間為0m~3.2m；第四層為砂質土層，呈稍密的土質結構狀態(tài)，層厚為0m~2.1m；第五層為粗砂層，地質結構羅米度相對較大，達到了中密狀態(tài)，層厚為0.4m~5.1m；第六層為全風化泥巖結構，硬度極低，巖芯強度較低，層厚為0.8m~3.6m；第七層為強風化泥巖，硬度相較于全風化泥巖較高，巖體結構呈現(xiàn)為破碎狀，質量等級分類為V類，層厚0.6m~4.8m。該項目地下水屬于微承壓水類型，主要流存于黏性土和砂土層之中，在工程施工的勘察期間發(fā)現(xiàn)，地下水位存在變化情況，初探水位深度為1.5m~4.7m.復探時水位深度增加了的0.3m左右。經(jīng)過技術人員的全面研究，擬采用坑支護和降水設計的方式，來提升施工質量，保證施工安全性。

3基坑支護降水設計概念

基坑降水就是指在基坑開挖的過程中，開挖地點的地下水位高于基坑開挖深度，地下水不斷滲透到基坑內(nèi)部，容易導致基坑出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)、基礎流沙、坑底隆起、坑底管涌和地基承載力下降的問題，就需要通過降水工作，來為基坑施工創(chuàng)造干燥的條件，保證基坑施工的安全性和基坑的承載力。在基坑支護降水技術的實際應用過程中，需要綜合考慮三方面因素。第一，施工現(xiàn)場的條件及建筑物設計施工資料。場地條件是影響基坑支護降水方案的直接因素，主要包含了建筑物的高度、分布、結構和離擬建工程的距離；地基四周的地下設施（包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等）；向外抽水排水通道以及供電情況等。有關設計施工資料包括基坑開挖尺寸和分布；地下建筑物施工的有關要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設計施工方案，也決定了具體保證周邊建筑物和地下設施安全的實施措施[1]。第二，地質情況因素。地質結構直接決定了地質巖層及涂層的物理力學性質和承載力情況，尤其是土層的滲透性因素，更是基坑支護降水施工的決定性影響因素。滲透系數(shù)計算結果的真實性，勢必直接影響降水方案的選擇。由于影響滲透系數(shù)的因數(shù)復雜，一般勘察報告提供的數(shù)值多是室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)，誤差往往較大，只能供降水設計時參考，對重要工程應做現(xiàn)場抽水試驗加以確定。第三，場地地下水情況。地下水一般分為潛水和承壓水兩種，潛水主要是流存于地表與第一層不透水層之間，是無壓力的重力水，流動特性為四周擴散。承壓水儲存于兩個不透水層之間含水層中，若水充滿此含水層，則水具有壓力[2]。在工程基坑支護降水施工實際中，需要對地下水的連接情況進行深入了解，確認地下水是否與地表流動水相連接，例如江、河、湖、海等，如果存在連通情況，都會大大增加降水難度，甚至導致基坑支護降水失敗的情況發(fā)生。

4基坑支護降水的主要方法分析

基坑支護降水的主要技術方法包含五種方法，如下所示。第一，明溝加集水井降水。明溝加集水井降水方法就是在場地中央和四周進行排水明溝的構建，然后在場地周邊進行集水井設置，是基坑內(nèi)的滲透水通過排水明溝匯集到集水井內(nèi)部，然后通過水泵將之排出基坑。明溝加集水井降水技術應用中，需要在施工現(xiàn)場采用兩路供電下路的方式，以保證的供電的穩(wěn)定性，并且需要定期對電纜進行檢查，避免線纜結構受損而導致水泵的運行穩(wěn)定性和安全性受到威脅。第二，輕型井點降水。輕型井點降水是利用真空技術進行基坑滲透水排出的一種方式，在其技術的應用過程中，需要將土壤中的水分進行吸干，然后將之轉化為一紅水汽化合物，然后經(jīng)由排水管道系統(tǒng)將之分離出去，在分離的過程中，需要采用真空分離的技術方式，保證其中水分處理的科學性和整體質量。第三，噴射井點降水。噴射井點降水技術是記住高壓水泵才能夠完成的基坑降水技術方式，其技術流程主要是通過在一定空間內(nèi)構建一個適宜的區(qū)域，然后對基坑的側孔進行調(diào)整，形成噴射井點降水技術[3]。由于高壓水泵設備的噴嘴較小，在基坑降水的過程中存在的水分流失方面的不利影響，容易導致以下系統(tǒng)性問題的產(chǎn)生，需要在其應用中高度重視，一旦水流加速，就需要根據(jù)水流速度對高壓水泵結構進行控制與操作，充分保證其技術應用的質量，避免其問題的發(fā)生。第四，電滲井點降水。電滲井點降水是通過井點管作為陰極，以鋼管或者鋼筋作為陽極，將井點管沿基坑進行補植，將鋼管或者鋼筋垂直埋設在井點內(nèi)側，然后將陰極、陽極分別用電線連接，形成通路結構，然后對陽極施加強直流電電流，使基坑內(nèi)滲水產(chǎn)生電泳作用。進而使帶有正電荷的孔隙水向著已經(jīng)方面集中電滲，達到基坑降水的目的。第五，深井井點降水。深井井點降水是一種人工降低基坑地下水位的技術方式，也成為井點降水法，其技術方式就是在基坑開挖前，在基坑四周設置一定數(shù)量的濾水管或井，利用抽水設備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)的方法。深井井點降水法主要適用于地下水為比較高的施工環(huán)境中，是現(xiàn)代工程基坑支護降水的主要技術方式，能夠有效疏于基土中的水分，保證基坑土體結構的干燥性，促進土體結構固結，進而提升地基的強度，降低基坑坡體側向位移或者沉降的發(fā)生概率。

5基坑支護技術要點

在該工程的基坑支護施工中，技術人員為了保證基坑結構的穩(wěn)定性，避免基坑坡體出現(xiàn)位移或者沉降的現(xiàn)實問題，技術人員根據(jù)我國《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120—2012）的要求，對基坑支護技術要點進行了深入挖掘，以保證施工的順利進行。根據(jù)基坑支護施工的技術流程，技術人員總結了如下的坑支護技術要點。第一，支護結構選擇要點?；又ёo結構主要包含了高壓旋噴樁、槽鋼鋼板樁、鋼筋混凝土板樁以及鉆孔灌注樁等，不同支護結構具有不同特點。高壓旋噴樁是以水泥漿作為支護材料，通過高壓噴涂，將之噴入土層，形成水泥加固體，通過相互之間的搭接形成排樁，進而起到支護作用。但其實際應用中會產(chǎn)生大量的泥漿，會給場地的生態(tài)環(huán)境造成較大壓力，與現(xiàn)代綠色化施工要求相悖。槽鋼鋼板樁多用于較淺的基坑施工中，是一種簡易的鋼板樁圍護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成，因此并不適用于該工程的施工中。而鋼筋混凝土板樁需要工廠提前預預制，并且具有運輸成本，實際應用中成本較高，不具經(jīng)濟性。而鉆孔灌注樁則是當前我國基坑支護工程應用較為廣泛地技術方式，并且施工過程中有無振動、無噪聲，不會產(chǎn)生環(huán)境污染情況，支護強度高，變形小的技術優(yōu)點，因此在本次工程的基坑支護中，選擇了鉆孔灌注樁的支護結構。第二，施工安全管理要點。在該項目的基坑支護施工中，技術人員對場地的地質情況進行了多次勘察，為基坑開挖及支護工程施工奠定了重要的勘察數(shù)據(jù)基礎。在基坑開挖的過程中，為了充分保證開挖的安全性，采用了多臺挖土機共同開挖的方式，挖土機之間的間距控制在10m以上，并采用由上而下逐層挖掘的方式，對開挖深度進行嚴格控制，以避免出現(xiàn)深挖情況造成施工風險。在進行土方吊運時，也提出了嚴格地安全施工要求，在吊運前全面確定起吊工具的牢靠性，吊斗下方嚴禁人員穿行，并且在深基坑邊上側堆放材料及移動施工機械時，與基坑邊緣保持安全距離，距離需要控制在0.8m以上，高度不得超過1.5m，以避免材料堆疊風險的發(fā)生。

6基坑降水應用措施

基坑降水作為提升土層黏結力和平整度的重要施工流程，能夠有效提升基坑的牢固性，避免基坑出現(xiàn)涌水、翻砂等情況，對于現(xiàn)代工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。在該工程的基坑降水設計中，技術人員提出了以下基坑降水應用措施，以保證基坑施工的整體質量。第一，全面監(jiān)管基坑降水效果。在工程的基坑降水技術應用中，必須對基坑的降水情況及效果進行全面監(jiān)管，以保證基坑降水應用的實效性。在工程的施工實際監(jiān)管中，需要對基坑井點的水位變化情況進行測量，并不斷記錄出水量和基坑水位高度變化情況，并根據(jù)記錄的水位變化數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)基坑水位變化數(shù)據(jù)情況對降水趨勢進行深入研究，確保降水過程中處于均衡裝填，以避免對工程周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，增加施工風險。第二，注重對周邊建筑物保護。在基坑降水設計應用中，需要對周邊環(huán)境進行全面思考，注重對周邊建筑物的保護。在基坑降水應用的實際過程中，需要對施工進度情況進行全面監(jiān)管，加強信息反饋與處理，盡可能降低基坑降水對周邊地質結構的影響，避免因為基坑降水導致周邊的土地結構承載力遭到破壞，給后續(xù)施工造成不利影響。第三，注重施工安全監(jiān)管。安全作為現(xiàn)代工程施工的首要原則要求，基坑降水設計作為工程施工安全保證的重要環(huán)節(jié)，需要在基坑降水過程中落實嚴格地安全監(jiān)管措施，以保證施工安全。首先，加強材料監(jiān)管。材料作為基坑降水施工的重要基礎，在進行材料采購時，需要保證材料的質量滿足施工質量要求標準，并對材料進行多層次、多環(huán)節(jié)的質量檢驗，考察材料廠家的相關資質，避免材料中存在以次充好的情況對施工產(chǎn)生影響。其次，加強施工監(jiān)管。施工流程監(jiān)管不僅是保證施工質量的關鍵途徑，更是保證施工安全的必然過程。在基坑降水的實際過程中，需要落實嚴格地安全監(jiān)管要求，對施工進行嚴格監(jiān)管，充分保證施工流程的規(guī)范化進行，對施工中存在的問題及時予以糾正，避免施工問題的積累，最終導致施工問題的產(chǎn)生。最后，加強施工人員培訓。施工人員作為工程基坑降水施工的重要基礎，其專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)直接決定了基坑降水施工的整體質量[4]。因此，在基坑降水的實際應用中，也必須注重對施工人員的強化，為基坑降水應用奠定人員基礎。

7結束語

基坑支護和降水技術應用是現(xiàn)代工程施工中的重要環(huán)節(jié)，是提升工程施工質量和施工安全的必然途徑。在工程基坑支護和降水技術的實際應用過程中，必須對其應用要點和具體應用措施進行全面把握，充分保證基坑支護方式和基坑降水技術方法應用的科學性，推動我國工程產(chǎn)業(yè)的安全化發(fā)展。

參考文獻：

[1]李本貴.探析深基坑支護與降水施工技術的應用[J].山東工業(yè)技術,2018(2):96.

[2]顧永攀.探析深基坑支護與降水施工技術的應用[J].建筑工程技術與設計,2018(21):1313.

[3]白皓,梁若冬.基坑支護與降水方案分析[J].建筑與裝飾,2019(4):151.

作者：樊昊斌 單位：江西省地質礦產(chǎn)開發(fā)局贛西北大隊