浅谈基坑降水工程中常见的质量通病与防治措施

浅谈基坑降水工程中常见的质量通病与防治措施

摘要降水是深基坑施工中的一道重要环节,大部分基坑事故都与地下水有关。因此,在基坑工程施工中必须对地下水进行有效治理。浅谈基坑降水工程中的质量通病和预防措施。

关键词基坑;降水工程;质量通病;防治措施

高层建筑一般都有多层地下室,其基础埋深较大,基坑开挖经常会遇到地下水和地表水大量渗入,造成基坑浸水、地基承载力下降、破坏边坡稳定等不良后果;另外,当基坑下遇有承压含水层时,若不降水减压,则基底可能被冲溃破坏。因此,为了保证基坑开挖,并在无水的状况下施工,必须做好基坑的降水工作。本文浅谈基坑降水工程中的质量通病和预防措施。

1 轻型井点

1)滤管淤塞。滤管渗水不畅,地下水不易进入滤管。为此,滤管位置应设在渗透性较大的土层中;冲井点孔时,井点孔的直径不宜小于30cm,孔身要直、要圆,孔身上下保持一致;井点孔深度应大于井点管深度0.5m,严禁将井点管硬插入土中;砂滤料应符合规定要求,滤料应过筛,清除夹杂其中的泥块、杂草等垃圾;井点孔冲孔深度达到规定位置后,应将孔内泥水进行稀释;待井点管放入孔内后,应立即灌填砂滤料;回填砂滤料时,应围绕井点管四周均匀填人,使滤层厚度均等,填砂滤料的数量应满足规定要求;一套井点埋设后应及时试抽洗井;灌砂量不足的,应及时查清原因,采取措施进行补充灌砂;对于渗水性能很差的井点,应及时分析其原因,采取措施提高其渗水性能。

2)水质浑浊。抽出的地下水始终不清,水中含泥砂量较多,且基坑附近地表沉降较大。为此,井点滤网应注意保护,在堆放、装卸和运输等过程中不使受压、踩踏;在下井点管以前,必须严格检查滤网,发现破损或包扎不严密应及时修补;井点滤网和砂滤料应根据土质条件选用,当土层为粘质砂土或粉砂时,根据经验一般可选用60～80目的滤网,砂滤料可选中粗砂;为满足滤层厚度要求,应根据地质资料、现场施工条件选用合适的成孔机具和制订相应的施工工艺来成孔;灌砂量应根据冲孔孔径大小和深度确定,实际灌砂量应不少于计算量的95%;若冲孔期间发现弯孔或坍孔造成井孔淤塞,应填土后重新成孔;始终抽出浑浊水的井点,必须停止使用。

3)真空度过低。井点的真空度太低,使地下水位降深没有达到预定深度。为此,井点施工时,各根井点滤管的顶端高程应按规定标高保待一致;井点距离开挖面不得过近;集水总管应搁置平稳,管路系统安装应严密,并经检查合格;真空泵的传动装置在开泵前应作适当调整,使转速满足规定要求;集水总管因地表沉降过大而发生变形时,应及时调整总管的高程;集水总管连接处漏气,应拧紧螺栓或拆下重新安装;总管阀门漏气,应调整或更换;井管断裂或连接部位丝牙脱离(滑牙),经处理无效,则应将该井管与集水总管脱离,如该井管位置处于降水的关键地点,应重新

补打井点。

2 喷射井点

1)扬水器失效。压差不正常,使井点附近常有涌水冒砂、局部土层较湿或边坡局部不稳定。为此,严格检查扬水器质量,重点是同心度和焊缝质量,并作性能测定,其地面测定的真空度不宜小于93kPa;井点管和总管内必须除净铁屑、泥砂和焊渣等杂物,并加防护;工作水要保持清洁,井点全面试抽2d后,应更换清水,以后视水质浑浊程度定期更换清水;工作水压力要调节适当,能满足降水要求即可,以减轻喷嘴磨耗程度。

2)井点堵塞。工作水压力正常,但井点真空度超过附近正常井点很多;或向被堵塞的井点内管中灌水,水渗不下去;或基坑边坡土体潮湿,甚至出现边坡不稳或流砂。为此,在沉设井点管、灌填砂滤料、接通进水总管后,单井应及时试抽;在成层土层中,井点滤管应设在透水性较大的土层中,必要时可扩大砂滤层直径,适当延伸冲孔深度或增设砂井;冲孔应垂直,孔径应不小于400mm,孔深应大于井点底端lm以上,拔冲管时应先将高压水阀门关闭,防止把已成孔壁冲坍;当滤管内被泥砂淤积时,可先提起井点内管少许,通过井点内外管之间的环形空间进水冲孔,由内管排水,或通过内管进水,由环形空间排水,使反冲的压力水把淤积的泥砂冲散成浑水排出;当淤泥堵塞滤网或砂滤层时,可通过井点内管压水,使高压水带动泥浆从井点孔滤层翻出地面,翻孔时间约1h,停止压水后,悬浮的砂滤料逐渐沉积在井点滤管周围,重新组成滤层;如果滤管埋设深度不当,应根据具体情况增设砂井,提高成层土层的垂直渗透能力,或在透水性较好的含水层中另设井点滤管,或拔出井点重新埋设。

3)井点管漏水。底座密封部位大量漏水,井点抽出的是漏下去的循环工作水,使地下水位降不下;井点外管或内管接头漏水。为此,改进安装工艺,避免密封环磨损;安装密封环时严禁管子钳卡在密封铜环上;外管底座上的密封面应无锈蚀,且应保持必要的光洁度;露在地面上的内管和外管之间的紧固件应箍紧,防止井点内管上升;井点外管或内管接头连接后要进行压水实验,合格后方可使用。

4)井点周边冒水砂。为此,井点管组装前应认真检验内管底座部位的支座环密封质量,组装后在地面上对每根井点进行泵水试验;井点使用期间要把井点内管顶部的管卡拧紧,防止内管上移;要保证必要的工作水压力;井点的进水闸门和回水闸门在安装前必须检验质量,安装后,任何一根喷射井点的进水、回水闸门在使用时均应开足,在未使用时均应关严防止漏水,冬季要防冻;如密封铜环损坏失去密封作用,则立即更换铜环;对井点进水、回水闸的启闭状态进行检查,发现不正常应立即纠正,并加以确认,防止因闸门内芯损坏而出现的假象;也可参照“扬水器失效”的预防措施。

3 管井井点

1)地下水位降不下去。井泵的排水能力有余,但井的实际出水量很小。为此,在井点管四周灌砂滤料后应立即洗井,一般在抽筒清理孔内泥浆后,用活塞洗井,

或用泥浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井,借以破坏深井孔壁泥皮,并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出,然后立即单井试抽,使附近土层内未吸净的泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来}需要疏干的含水层均应设置滤管,滤网和砂滤料规格应根据含水土层的土质颗粒分析选定;在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时,应按照降水要求进行专门钻探,对重大降水工程应做现场抽水试验,在钻孔过程中,应对每一个井孔取样,核对原有地质资料。在下井点管前,应复测井孔实际深度,结合设计要求和实际水文地质情况配置井管和滤管;在井孔内安装或调换水泵前,测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度,如果井深不足或沉淀物过厚,需对井孔进行冲洗,排除沉渣。

2)地下水位降深不足。为此,按照实际水文地质资料计算降水范围的总涌水量、管井单位降水能力、抽水时所需过滤部分总长度、井点根数、间距及单井出水量,并复核井点过滤部分长度、井点进出水量及特定点的降深要求;选择井泵时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求}改善和提高单井排水能力,根据含水层条件设置必要长度的滤水管,增大滤层厚度I在降水深度不够的部位增设井点根数;在单井最大集水能力的许可范围内,更换排水能力较大的井泵。

4 电渗井点

1)无电渗效应。通电后没有发生电渗效应,基坑内地下水位没有进一步下降。为此,必须要用直流电源;对正极和负极的连接线应有明显的标志;纠正原先错误的连接。

2)电极偏斜相碰。电渗降水通电时发生短路。为此,井点管和钢筋在加工时均应保持成直线,在运输和堆放时防止受弯,在埋设时应检查是否保持成直线,若发现弯曲应立即调直;井点管和钢筋应保持一定间距,不能过于靠近;井点管和钢筋埋设后,应进行验收;将发生短路的钢筋与正极连接的总线路断开,同时将钢筋拔出,孔洞用土填塞,然后在附近补设电棒,再与正极连接,总线路接通,恢复电渗降水。

3)没有达到预定降水要求。为此,用作正极的钢筋设置深度应比井点管深度大500mm;负极与正极之间的距离,应经过计算确定,根据经验一般可参考下值:采用轻型井点作为负极时,其相隔距离为0.8～1.0m,采用喷射井点作为负极时,其相隔距离为 1.2～1.5m;电渗井点降水的工作电压不宜大于60V,电流密度宜为0.5～5A/m2;要保持井点正常运转;用作正极的钢筋设置深度不足的,应接长后伸入到土中的规定深度;负极和正极之间的距离太大时,应拔出正极,重新设置;对于电渗中工作电压不足时,应增设直流电焊机或直流发电机,以提高工作电压;直流电焊机或直流发电机设置地点应尽可能靠近电极,并加粗连接电极的导线截面;通电后如果电压偏低,根据具体情况可以改为分组通电方式。

5 结束语

只有通过科学的布井、严格控制降水井的施工质量,以及降水期间科学及时的监测,才能保证基坑在干槽状态下开挖。