一、任务来源:
中建八局四公司内部自选项目。
二、应用领域
本施工技术适用于基坑深度或局部坑中坑深度较深,地下土层中有承压水,基坑开挖过程中坑底发生泉涌的情况。也适用于解决地下室上浮问题,在地下室周围采用管井应急降水降低地下水位。
三、技术原理
本施工技术主要施工工艺原理是集水井布置在垫层范围内的加深区域、电梯坑及渗水量较大的位置,采用人工挖孔的方式开挖至基底以下 2.0 米。挖孔直径 1.0 米,中间放置水泥无砂滤水管,管径 500mm,四周用碎石(粒径约10~20mm)回填。周边渗水点开挖盲沟,将地下水引至集水井。根据基坑底部渗水量的大小和部位,对整体来水量较大的部位可采用基坑开挖时直接用挖掘机开挖尺寸为 500mm×1000mm 的盲沟,垫层混凝土浇筑完成后的渗水点部位采用人工用风镐在混凝土垫层上剔凿沟槽尺寸300mm×300mm的盲沟。盲沟底部和中部用粒径10~20mm的碎石填筑,并埋入直径 50mm 的 PE 滤水管,滤水管外侧包裹土工布。在盲沟顶部做封闭混凝土垫层,将水引入集水井,井内安放 1.1Kw 清水泵抽水至基坑四周相邻的集水坑内,并排出坑外。
四、性能指标
在基坑底部局部出现泉涌的部位采用人工挖孔的方式开挖至基底以下2.0米。挖孔直径 1.0米;根据基坑底部渗水量的大小和部位,对整体来水量较大的部位可采用基坑开挖时直接用挖掘机开挖尺寸为 500mm×1000mm 的盲沟,垫层混凝土浇筑完成后的渗水点部位采用人工用风镐
在混凝土垫层上剔凿沟槽尺寸300mm×300mm 的盲沟。周边渗水点通过开挖盲沟,将地下水引至集水井。
在已经挖好的的集水坑中间放置水泥无砂滤水管,管径 500mm,四周用碎石(粒径约·10~20mm)回填。在开挖好的盲沟底部和中部用粒径·10~20mm·的碎石填筑,并埋入直径·50mm·的·PE·滤水管,滤水管外侧包裹士工布。在盲沟顶部做封闭混凝土垫层,将水引入集水井,井内安放· 1.1Kw· 清水泵抽水至基坑四周相邻的集水坑内,并排出坑外。“
五、与国内外同类技术比较
传统施工技术一般采用加长止水帷幕或基底注浆的方法,但随着基坑的开挖,底部砂水从基坑内冒出,甚至会出现泉涌现象。并且复杂的机具设备井点制作,降水设备及操作工艺、维护管理均较复杂周期较长,往往无法大面积的展开作业面,土方开挖及垫层基础施工无法进行,大大影响整个工程深基坑的施工进度。而采用管井应急降水的施工技术能明显解决基坑泉涌现象,大大的降低施工成本,施工工期短。本技术对降水工艺进行优化,具有如下特点:
1.排水量大、降水深、降水效果好;降水范围大、井距大、对施工平面布置的干扰小;降水井及沉井制作较易解决、机械灵活、操作简单;井点制作,降水设备及操作工艺、维护管理均较简便;施工不需复杂的机具设备。
2.方便工程施工。在土方开挖过程中发现有泉涌的迹象时可立即采取管井应急降水施工技术,管井降水单个井点有效降水半径大,所需布置的井点较少,并可在土方开挖的同时根据现场实际情况来布置降水井点,能最大程度的减小对挖土、垫层、底板防水及基础施工的影响,保证了工期。
3.解决基坑泉涌效果明显。管井应急降水施工技术能实现较大降深,对基坑开挖深度较深,涌水量较大的工程有很好的效果。
4.经济合理,降低工程造价。深基坑泉涌问题,很有可能是因为地质起伏原因,止水帷幕未完全切断地下土层与河水的联系,致使基坑开挖后水位一直得到周边河水的补充,并未随土方开挖而下降。按照以往的工程经验,一般采用加长止水帷幕或基底注浆的方法,而采用管井应急降水的施工技术能大大的降低施工成本,施工工期短。
六、成果创新性、先进性
主体结构内部的集水井封井采用钢管+混凝土措施封闭,混凝土与钢管间设置止水环以确保防水效果。钢管为外径 273mm(127mm 钢管采用在下柱墩处,具体情况以实际为准)、壁厚 6mm 钢管,集水井井管内采用混凝土回填,钢管内第一块封井钢板以下采用M15 干混砂浆填实,必要时加盖一层堵漏灵进行止水封闭。第一块封井钢板上部 100~200mm 再次用混凝土或砂浆填充,填充完毕后,施工第二块封井钢板。第二块钢板与填充混凝土或砂浆之间确保无缝隙吻合,第二块封井钢板设置在筏板顶面以下至少 50mm,上部超出筏板的钢焊管予以切除,用混凝土和堵漏灵进行抹平封堵。位于基坑内部的集水井和盲沟若位于结构受力较大的部位,在封井之前,也可采用高压注浆工艺进行灌注密实,确保承载力要求。利用集水井井和基底排水暗沟相结合完成深基坑内应急降水,顺利完成垫层、底板防水及筏板基础混凝土浇筑,保证了工期。施工技术效果明显,为工程建设解决技术问题,费用低,影响工期少。
七、作用意义
深基坑水泥无砂管井降水直接在深基坑范围内地表土中钻孔,安装井管,成井简便快捷,井管构造和抽水设备简单,维护成本低,保证了垫层、底板防水及基础混凝土的施工。整个基坑开挖过程中,始终保持基坑土体干燥,为垫层、底板防水及基础顺利施工创造了条件,预留井降水有效减少了地下水浮力,主楼和车库沉降满足要求,封井做法可靠,无一渗水,效果良好。
实践证明该施工技术流程合理,在施工过程中由于地质的复杂性,深基坑工程其影响因素是比较多,降水的失利容易导致一系列安全事故出现,并大大降低了施工质量。因此,项目管理人员和现场作业人员要严格根据现场实际情况确定施工方案,并进行科学合理的深基坑工程施工规划,采取有效措施,提高自身管理水平,解决深基坑工程的重难点,铸造精品工程。具有良好的社会效益和经济效益,良好的效果得到了监理和建设单位的赞扬,受到有关专家的好评。在以后施工中,我们会让这一技术日臻完善,逐步推而广之。
深基坑水泥无砂管井降水直接在深基坑范围内地表土中钻孔,安装井管,成井简便快捷,井管构造和抽水设备简单,维护成本低,保证了垫层、底板防水及基础混凝土的施工。
本施工技术与一般二级轻型井点降水方法相比,设备简单、降水效果好、对确保大型深基坑施工质量和工期,效果更好。可节约施工成本15%,与真空井点降水相比可节约运行成本20%。垫层及筏板施工至封井降水及维护费用共计6万元,节省施工总费用约19万元。整个基坑开挖过程中,始终保持基坑土体干燥,为垫层、底板防水及基础顺利施工创造了条件,预留井降水有效减少了地下水浮力,主楼和车库沉降满足要求,封井做法可靠,无一渗水,效果良好。
一、推广应用的前景、范围及条件
实践证明该施工技术流程合理,在施工过程中由于地质的复杂性,深基坑工程其影响因素比较多,降水的失利容易导致一系列安全事故出现,并大大降低了施工质量。因此,项目管理人员和现场作业人员要严格根据现场实际情况确定施工方案,并进行科学合理的深基坑工程施工规划,采取有效措施,提高自身管理水平,解决深基坑工程的重难点,铸造精品工程。具有良好的社会效益和经济效益,良好的效果得到了监理和建设单位的赞扬,受到有关专家的好评。在以后施工中,我们会让这一技术日臻完善,逐步推而广之。
二、存在的问题和改进意见
盲沟底部和中部碎石填筑,碎石粒径过小或者过大,造成泥浆混杂,PE 滤水管堵塞。改进措施用粒径 10~20mm 的碎石填筑,滤水管外侧包裹土工布。