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摘要:深基坑降水工作是建筑工程建设中重要的组成部分。采用有效的措施对深基坑进行降水控制,可以促进建筑工程的顺利开展,同时也保证了施工工作的安全运行。本文对某建筑工程中的深基坑降水工作进行了研究,分析了深基坑施工中的降水控制问题,并结合实际情况制定了有效降水控制对策,望可以为以后的建筑施工工作提供参考。
关键词:顺逆作结合;深基坑;降水控制
一、工程概况
该建筑中心项目地面以上为3幢独立的超高层办公楼,呈“品”字形布置,无裙房,地面以下为5层连通的地下室,不设人防设施。本工程基坑可分为塔楼顺作区、纯地下室逆作区及金融剧院区。塔楼顺作区由上证所塔楼顺作区、中金所塔楼顺作区及中国结算塔楼顺作区组成。基坑外侧采用深46m地下连续墙和深53m等厚止水帷幕进行围护,基坑内部在顺逆结合区域设置深45m地下连续墙进行临时隔断。
二、降水难点分析
1、基坑开挖深度大,周边环境复杂
本工程在实际对基坑进行挖掘时应将其深度控制在26.5028.06m范围之内,最大局部深坑可达到33.1m。最深可对第七层土层进行挖掘。第八层以及第十层分别为粘性土以及粘性土缺失。第七层与第九层以及第十一层之间的承压水呈现出相互连通的现象,这也是导致场地内呈现承压水巨大现象出现的主要原因。粉砂土层是第七层的重要组成部分,同时需要注意的是工程地下连续墙以及止水帷幕都位于其中。
在进行实际施工之前,需要对工程周围的环境和地势情况进行了解和掌握,该工程周围的城市管线比较多,这对的实际施工增加了难度。进行基坑挖掘挖掘时,需要避免工程周围的管线,同时还要考虑到建筑工程建设过程中出现时的沉降现象。想要保障深基坑降水控制效果,在施工期间一定要对周围的城市管线和施工中建设的雨水泵房采取保护措施,避免周围环境对其造成影响,为后续的顺利施工做好准备。
2、顺逆结合施工,降水周期长以及工况复杂
(1)逆作区域与支撑桥栈需要保持同一施工进度进行施工,需要注意的是B0层与B1层与3幢塔楼都属于逆作区域,第1道与第2道支撑栈桥则属于顺作区域,因此需要同时进行施工。
(2)3幢塔楼数属于顺作施工区域,主要对地下室结构进行施工,需要注意的是纯地下室逆作区需要暂停施工。
(3)顺作区在对地上结构进行施工时地下室的逆作区也需要同时进行施工。
在施工之前一定要提前设计施工流程,根据是施工现场的实际情况来确定设计方案,对实际操作步骤进行科学化的安排。基坑在施工的过程中考虑到基坑的降水周期,施工速率要与之相协调,并且要对基坑降水时间进行控制。而在实际施工中,施工的进度很容易受到外界因素的影响,施工环境也对其造成一定的影响,基坑的降水深度也会受到不同区域的影响发生变化,为了避免基坑降水对深基坑施工造成影响,施工单位需要实时关注基坑的降水情况,并将其控制在合理的范围内,降低对深基坑顺利施工的影响。
三、工程降水控制措施
1、顺逆结合工况下的降水运行控制
(1)选用超强真空降水井进行疏干降水,这种井管由于真空度较大,其降水有效面积可达400m2,约为普通疏干降水井的1.5倍,这在保障疏干降水效果的同时将有效地减少疏干降水井数量,大大降低了基坑土方特别是逆作区域的土方开挖难度。另外,由于超强真空降水井在基坑开挖过程中不割管持续降水,降低了疏干降水的管理强度,同时也降低了土方开挖期间疏干降水井遭破坏的风险。考虑到超强真空降水井需要搭设辅助操作平台进行管理,所以在环撑和逆作区域采用超强真空降水井,在无支撑区域则采用与普通疏干井相结合的方法。
(2)接下來进行逆作区的施工,因为顺作区与逆作区的结合区域没有将两个区域完全隔断,如果顺作区进行降水作业出现压力的变化,那么逆作区的承压水位也会受到一定的影响,这样会在一定程度上延长了降压井的开启时间,逆作区与顺作区相比,降压井开启的次数就会减少。在实际作业的过程中,可以利用这一原理来对逆作区的降水情况进行监测和控制,有效调高了降压井的应用效率。另外,进行深基坑降水工作需要很长一段时间,施工单位要掌握好地下承压水位,根据实际情况来进行降压井的分配,利用降压井观测和控制基坑降水,为基坑工作的顺利进行提供帮助。
2、深基坑减压降水运行风险控制系统
深基坑减压降水方法在实际运用过程中,承担着一定风险。施工单位需要对其进行科学化、规范化的管理和控制,才可以发挥出其具体作用,如果出现突发性的问题,产生的后果是无法承受的。目前,在对承压水运营的管理中,通常都是人员处理,在实际管理中比较被动,无法实现全面化的监测和管理。想要对其进行全方位的控制,提前做好事前准备工作,需要利用现代化的科学技术,采用智能化设备对深基坑降水进行风险控制,这样可以提前预测风险,并做好风险解决措施。
本工程采用了智能电子控制系统——深基坑减压降水运行风险控制系统(ICDR)进行降水控制。该系统由无线远程数字化水位监控系统、工程降水智能预警系统、备用电源智能应急系统、水位一减压井智能控制系统组成。
(1)无线远程数字化水位监控系统:本工程以每10口水位观测井的无线远程数字化监测点为1组,此外根据具体的需求,可以设置多组。其可以在以下方面发挥作用:
①可以集中化地同时管控不同地区多个项目多个监测点的水位数据。
②可以提供具体的水位监测点的平面位置,并且可以显示选定监测点的实时动态水位曲线。
③可以实现水位异常时的报警。
(2)工程降水智能预警系统:可通过报警器和灯光提示进行水位异常报警,而且在供电电源异常时及时通过检测系统进行报警。
(3)备用电源智能应急系统:能做到主供电线路与备用供电线路智能切换。当主供电线路出现缺相、电压低、断电等情况时,ATS智能切换柜自动切换至备用供电线路并延时启动降压井。
结语:
本工程采用新型超真空疏干井进行潜水降水控制,有效地进行了上层潜水的降水,相比传统疏干井,其作用范围和效率有明显的提升。针对3个塔楼深基坑和逆作区地下室,采用降压井合理布置,利用ICDR系统,在不同的施工阶段,确保深基坑降水既能安全运行,又能满足施工的需要。本工程做到按需降水,在保证基坑开挖安全的同时,也使周边建筑物及重要管线的沉降在可控范围之内。
关键词:顺逆作结合;深基坑;降水控制
一、工程概况
该建筑中心项目地面以上为3幢独立的超高层办公楼,呈“品”字形布置,无裙房,地面以下为5层连通的地下室,不设人防设施。本工程基坑可分为塔楼顺作区、纯地下室逆作区及金融剧院区。塔楼顺作区由上证所塔楼顺作区、中金所塔楼顺作区及中国结算塔楼顺作区组成。基坑外侧采用深46m地下连续墙和深53m等厚止水帷幕进行围护,基坑内部在顺逆结合区域设置深45m地下连续墙进行临时隔断。
二、降水难点分析
1、基坑开挖深度大,周边环境复杂
本工程在实际对基坑进行挖掘时应将其深度控制在26.5028.06m范围之内,最大局部深坑可达到33.1m。最深可对第七层土层进行挖掘。第八层以及第十层分别为粘性土以及粘性土缺失。第七层与第九层以及第十一层之间的承压水呈现出相互连通的现象,这也是导致场地内呈现承压水巨大现象出现的主要原因。粉砂土层是第七层的重要组成部分,同时需要注意的是工程地下连续墙以及止水帷幕都位于其中。
在进行实际施工之前,需要对工程周围的环境和地势情况进行了解和掌握,该工程周围的城市管线比较多,这对的实际施工增加了难度。进行基坑挖掘挖掘时,需要避免工程周围的管线,同时还要考虑到建筑工程建设过程中出现时的沉降现象。想要保障深基坑降水控制效果,在施工期间一定要对周围的城市管线和施工中建设的雨水泵房采取保护措施,避免周围环境对其造成影响,为后续的顺利施工做好准备。
2、顺逆结合施工,降水周期长以及工况复杂
(1)逆作区域与支撑桥栈需要保持同一施工进度进行施工,需要注意的是B0层与B1层与3幢塔楼都属于逆作区域,第1道与第2道支撑栈桥则属于顺作区域,因此需要同时进行施工。
(2)3幢塔楼数属于顺作施工区域,主要对地下室结构进行施工,需要注意的是纯地下室逆作区需要暂停施工。
(3)顺作区在对地上结构进行施工时地下室的逆作区也需要同时进行施工。
在施工之前一定要提前设计施工流程,根据是施工现场的实际情况来确定设计方案,对实际操作步骤进行科学化的安排。基坑在施工的过程中考虑到基坑的降水周期,施工速率要与之相协调,并且要对基坑降水时间进行控制。而在实际施工中,施工的进度很容易受到外界因素的影响,施工环境也对其造成一定的影响,基坑的降水深度也会受到不同区域的影响发生变化,为了避免基坑降水对深基坑施工造成影响,施工单位需要实时关注基坑的降水情况,并将其控制在合理的范围内,降低对深基坑顺利施工的影响。
三、工程降水控制措施
1、顺逆结合工况下的降水运行控制
(1)选用超强真空降水井进行疏干降水,这种井管由于真空度较大,其降水有效面积可达400m2,约为普通疏干降水井的1.5倍,这在保障疏干降水效果的同时将有效地减少疏干降水井数量,大大降低了基坑土方特别是逆作区域的土方开挖难度。另外,由于超强真空降水井在基坑开挖过程中不割管持续降水,降低了疏干降水的管理强度,同时也降低了土方开挖期间疏干降水井遭破坏的风险。考虑到超强真空降水井需要搭设辅助操作平台进行管理,所以在环撑和逆作区域采用超强真空降水井,在无支撑区域则采用与普通疏干井相结合的方法。
(2)接下來进行逆作区的施工,因为顺作区与逆作区的结合区域没有将两个区域完全隔断,如果顺作区进行降水作业出现压力的变化,那么逆作区的承压水位也会受到一定的影响,这样会在一定程度上延长了降压井的开启时间,逆作区与顺作区相比,降压井开启的次数就会减少。在实际作业的过程中,可以利用这一原理来对逆作区的降水情况进行监测和控制,有效调高了降压井的应用效率。另外,进行深基坑降水工作需要很长一段时间,施工单位要掌握好地下承压水位,根据实际情况来进行降压井的分配,利用降压井观测和控制基坑降水,为基坑工作的顺利进行提供帮助。
2、深基坑减压降水运行风险控制系统
深基坑减压降水方法在实际运用过程中,承担着一定风险。施工单位需要对其进行科学化、规范化的管理和控制,才可以发挥出其具体作用,如果出现突发性的问题,产生的后果是无法承受的。目前,在对承压水运营的管理中,通常都是人员处理,在实际管理中比较被动,无法实现全面化的监测和管理。想要对其进行全方位的控制,提前做好事前准备工作,需要利用现代化的科学技术,采用智能化设备对深基坑降水进行风险控制,这样可以提前预测风险,并做好风险解决措施。
本工程采用了智能电子控制系统——深基坑减压降水运行风险控制系统(ICDR)进行降水控制。该系统由无线远程数字化水位监控系统、工程降水智能预警系统、备用电源智能应急系统、水位一减压井智能控制系统组成。
(1)无线远程数字化水位监控系统:本工程以每10口水位观测井的无线远程数字化监测点为1组,此外根据具体的需求,可以设置多组。其可以在以下方面发挥作用:
①可以集中化地同时管控不同地区多个项目多个监测点的水位数据。
②可以提供具体的水位监测点的平面位置,并且可以显示选定监测点的实时动态水位曲线。
③可以实现水位异常时的报警。
(2)工程降水智能预警系统:可通过报警器和灯光提示进行水位异常报警,而且在供电电源异常时及时通过检测系统进行报警。
(3)备用电源智能应急系统:能做到主供电线路与备用供电线路智能切换。当主供电线路出现缺相、电压低、断电等情况时,ATS智能切换柜自动切换至备用供电线路并延时启动降压井。
结语:
本工程采用新型超真空疏干井进行潜水降水控制,有效地进行了上层潜水的降水,相比传统疏干井,其作用范围和效率有明显的提升。针对3个塔楼深基坑和逆作区地下室,采用降压井合理布置,利用ICDR系统,在不同的施工阶段,确保深基坑降水既能安全运行,又能满足施工的需要。本工程做到按需降水,在保证基坑开挖安全的同时,也使周边建筑物及重要管线的沉降在可控范围之内。