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在基坑降水中,预防对邻近建筑物影响的方法

387 2021-11-30 10:16:55

基坑开挖,为保证控掘部位地基土稳定和方便施工,常用井点降水的方法降低地下水位。井点降水不仅使基坑内的水位降落到坑底以下,也使其周围地区的地下水位随之下降,导致土层因失水而压密固结。此外,降水过程中常会随着抽出的水流带走土层中部分细微土粒,因而会引起周围地面的沉降,使邻近的建筑物、地下管线发生不均匀沉降或开裂,带来较严重的后果。

上海曾在一未开挖的、无荷载空地上进行过降水 42d 的地面沉降试验,结果距井点2m处,地面下沉28mm;距离 6m 处下沉20mm;距离14m 处下沉10mm。上海耀华皮尔金顿浮法玻璃厂施工深13m 的熔窑基础时,基坑的支护结构为地下连续墙,在其外侧设两级井点降水,降水深度达15m,第一级为轻型井点,第二级为喷射井点。喷射井点降水5个月后,距轻型井点最近为 10m的一幢三层砖混结构楼房的底层中间地面及门前道路严重开裂,最大裂缝宽度达 85mm。其他,国内外也都有类似的实例。为此,在建(构)筑物密集地区进行降水施工,必须采取有效措施消除或减少周围地面的沉降。

针对降水引起周围地面沉降的原因,可采取以下措施预防;

(1)在基坑降水井点与被保护建筑物之间设置回灌井点,使建筑物下保持原有地下水位

回灌井点就是在降水井点和要保护的原有建(构)筑物之间打一排井点,在降水的同时,再通过回灌井点向土层内灌入一定数量的水,形成一道隔水帷幕,从而阻止或减少回灌井点外侧建(构)筑物下的地下水流失,使其地下水位基本保持不变,土层压力仍处于原始平衡状态,这样就不会因降水而使地基自重应力增加和地面沉降。图 24 是回灌井点布置示意图。

(2)采用砂沟、砂井回灌

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在降水井点与被保护建(构)筑物之间设置砂井作为回灌井,沿砂井布置一道砂沟,将井点抽出的水,适时、适量地排入砂沟,再经砂井回灌到地下,实践证明亦能收到良好效果。上海花园饭店工程中,在挖深达 8.5m的电梯井基坑施工中,采用此法回灌,周围的建筑物亦未因降水影响而产生沉降和开裂。

若建筑物离基坑稍远,且无隔水层或弱透水层时,也可以使用回灌沟,如图25所示,此法经济易行,但若土层中存有粘质粉土夹层时,则用回灌沟就不适宜,此时,应采用回灌井点的方法。

(3)减缓降水速度

在砂质粉土中降水影响范围可达80m 以上,由于降水曲线较为平缓,故可利用这一特点将井点管加长,降水速度减

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缓,使邻近建筑物均匀沉降。亦可在井点系统降水过程中,调小离心泵阀,减缓抽水速度。还可以在邻近被保护建(构)筑物一侧,将井点管间距加大,需要时甚至停止抽水。

(4)防止土粒带出的措施

井管滤管和滤层是人工降水工作中一个十分重要的环节,良好的滤管和滤层既渗透性好,又能将土粒阻挡于滤层之外。反之在真空和动水压力作用下,移动到滤层周围的细颗粒通过滤层和滤管不断地被抽汲,使抽出的水含泥砂量大,造成地基土流失,引起地面沉降。

为了防止土粒随水流被抽汲带出,滤管、滤料和滤层厚度,均应按规定设置,并保证施工质量。滤网孔径应根据土的粒径来选择,下井管前必须严格检查滤网,发现破损或包扎不牢、不严密应及时修补。滤料粒径应根据土质条件确定,不易太大,以免失去过滤作用。井点管上部1~5m范围内用粘土封孔,亦可防止将土粒带出。

上述措施有时混合使用,可更有效的防止降水引起的地面沉降,减少或预防对邻近建(构)筑物的有害影响。