基础承台坑PVC管有组织抽排水系统施工技术

基础承台坑 PVC管有组织抽排水系统施工技术

刘翔

运城市水利工程建设局有限公司

摘要：通常情况下，基础施工阶段的排水多采用明沟及降水井点等方式，但基础中的承台坑排水措施较少，且经常因积水影响施工进度与工程质量。

关键词：基础承台坑PVC管有组织抽排水系统施工技术

引言

卫河倒虹吸深基坑降排水的关键是降水量的计算和方案设计。采用减压井降水，经计算确定了基坑总出水量、单井出水量、降水井的数量。根据现场对降水井管进行布置，并在施工过程中结合实际降水情况进行观测和调整。降水井管布置在倒虹吸管左右两侧距管身1.5m，井管轴线外侧0.5m为基坑边坡起点。因基坑四周是土质围堰或边坡，减压井排水期间边坡、围堰渗透坡降加大，容易造成失稳产生坍塌事故，所以需对围堰基坑内的地下水水位下降速度进行适当控制。开始排水降速以0.5～0.8m/天为宜，待周围土体相对稳定后，速度可适当增加至1.0～1.5m/天，后期施工期间保证地下水位在建基面以下0.5m。本工程采用减压井降水方案完全解决了深基坑降水困难、砂土易坍塌的问题，并且工期较短、成本低、效果好。从而确保了工程施工期间干场作业，保证了工期、质量和安全。

1.排水系统施工总体方案

基坑降排水通常在大基坑中设置排水明沟，采用抽水设备配合水带，将承台坑中的水排入明沟。由于本项目承台坑特别多，大量采用水带排水会导致基坑内工作面非常杂乱，而逐个基坑接水泵抽排水，效率低且浪费人力，也不利于安全管理和文明施工。为此，对基坑抽排水系统进行优化，优化后的系统由PVC排水管、管道支架、小型水泵、集水井组成，不依赖排水明沟。主排水管道沿基坑边缘平行布置，且按一定的角度向集水井找坡，主排水管道按基础坑位置预留支管接口。承台及独立基础坑内的垫层，向抽水点找坡，以便坑积水汇聚，快速抽排积水。此外，在基础施工完成后，拆去支管及相关配件，主管道还可作为地下室施工阶段的施工供水管道使用，有效节约材料。

2.降排水设计

泵站进水池及泵房建基面高程均为1.38m，压力水箱及控制段建基面为1.48m，为基坑开挖最深的两处。现状地面高程在10.39~15.12m，地下潜水高程为11.50~12.22m，承压水高程为11.03m。基坑底部左侧为粉细砂，右侧为轻、中粉质壤土。在高承压水位的作用下，基坑底部土层易在施工期间发生渗透破坏，为保证基坑安全和干地施工条件，需进行降水措施。考虑降水量较大，降水水头高，基坑降水采用深井降水，通过理论计算结合类似工程经验布置深井位置。

3.场区降排水注意事项

（1）深基坑平坡底井笼自动潜水泵采用不小于25kW功率，通过DN50PVC材质管抽地下水至坡顶排水沟。（2）自动潜水泵电线采用透明软皮管保护，波纹管接头位置采用铁皮条捆扎箍进行固定，井笼、三级沉淀池、雨水口、雨水市政接驳点、业主厂区雨水井等均设置提醒防撞标识，被破坏后应及时修复。（3）项目排水沟、雨水管网、三级沉淀池施工有专人负责测量放线，施工监督，纳入施工验收程序，满足施工要求后方可进入下一道程序，保障后期场地雨水、地下水及时排放。（4）考虑台风及极端天气降雨量，项目需准备5台功率为75kW的污水泵、100个沙袋，50套雨衣，50套雨靴，20把铁锹，一台备用150kW发电机、等其他防汛防涝物资。（5）设置专人负责场地降排水的泥砂清掏、设施维护管理人员，保障场地降排水设施正常运转。根据类似地层工程经验，一般降水5~10d后，地下水稳定后再进行基坑土方开挖。由于本工程施工工期紧，在降水深井全部完成并开始抽水3d后即开始土方开挖，降水不充分。左岸粉细砂层大量出露，降水较为显著。右岸层轻、中粉质壤土由于存在淤泥质软弱夹层、砂壤土及粉砂夹层，水平和垂直渗透系数不一致，不利于降水井降水漏斗形成。泵站降水深井施工并稳定运行后，基坑底部及左岸边坡均干燥无水，右岸边坡仍有明显渗水，渗水量不大，边坡整体稳定。

4.集水坑明排水施工工法

随着城市建设的发展，高层建筑物不断呈现，无论是在数量还是高度上，都得到了提高，相应地，基坑工程正向着面积更大、开挖深度更深的方向发展。众所周知，基坑开挖与地下水存在着紧密的关系，在基坑开挖过程中，地下水的渗透与降排都会对基坑本身及周围土体产生影响。因此，在施工的过程中难免会遇到各种基坑事故问题，如基坑底部的涌水、涌砂，边坡失稳，地面变形以及地基承载力下降等。据统计，在已发生的基坑事故中，由于地下水处理不当而引发事故约占22%，可以说地下水是引发基坑事故的重要影响因素之一，在富水地层施工基坑时，首要任务即是地下水控制。地下水控制通常是根据工程地质和水文地质条件、基坑周边环境要求及支护结构形式选用截水、降水、集水明排或其组合。考虑管井降水的漏斗效应，基坑内超挖的电梯井、集水坑成为降水的最薄弱点。当基坑底部下存在强透水层时，极易发生涌水冒砂现象，因含砂量较高，滤网淤堵，无法进行常规的基坑内抽排水，进而导致垫层、承台、防水层等工序无法正常施工。将工法应用于实践工程中，可以成功解决富水砂卵石地层集水坑涌水冒砂难题。对于垫层施工后集水坑涌水冒砂的现象，由于基底周边砂大量流失，若不及时处理，轻则影响后续工序施工，延缓工期；重则影响基坑安全、周边建筑及人民生命财产安全。一般情况下会采取人工或机械的在集水坑内打井降水的方法，但当涌水冒砂量过大，且机器无法进场施工的情况下，仅采用人力在集水坑内打井降水难以达到处理完成后降水治砂的效果。采取钢箱压砂配合人工开槽降水的方式可有效解决上述问题。相对于常规治理涌砂的方法，本工法对集水坑底降水井的深度要求更低，治砂效果更强。同时工艺简单，投入人员、设备少，成本较低。

5.确定合理的排水施工方案

因卫河常年有水，倒虹吸主河槽段施工采用分期导流方式、两期导流方案，在两岸漫滩地开挖导流明渠，全断面一次性截流，截流同时导流明渠承担过水任务。在一个非汛期(1—5月)内两次开挖明渠完成导流。施工期间最大基坑开挖深度达20m，基坑内有围堰、导流明渠渗水并且地下水位较高，需对基坑进行排水、降水，降排水采用初期排水和经常性排水相结合的方案。初期排水主要排除围堰内的明水，包括基坑积水、围堰和导流堤渗水、雨水等，明水利用开挖的排水沟收集，然后用污水泵排出。初期排水后复测地下水水位，根据复测结果，建基面地下水水位高且渗透压力大，应采取排水降压措施，以排除承压水和覆盖层、围堰、基础渗水，保证施工现场干场作业。通过开挖排水沟，将渗水引流至集水井，通过水泵排出;利用减压井排水降压，保证施工区地下水位降到建基面以下0.5m。

结束语

本项目基础承台坑采用PVC管有组织抽排水系统避免了逐个基坑接水泵进行抽排水，在基坑内有序连接排水管会导致基坑内工作面杂乱；选择柴油机水泵，避免电机水泵需长距离布设电缆线的问题；基础施工完成后，拆去支管及相关配件，主管道还可作为地下室施工阶段的施工供水管道使用，有效节约材料。与传统抽排的排水方式相比，本项目基础承台坑采用PVC管有组织抽排水系统消除了施工用电安全隐患，水泵安装更为快捷，在基础承台坑出现积水后，能快速布置水泵开展抽排水作业，节约了大量排布水带和接电布线的准备时间，有效保证了施工进度。基础施工完成后，拆去支管，排水主管即可作为施工供水管道使用，节约施工成本。该排水系统有效解决了基础抽排水组织困难的问题，具有良好的实用性和经济性，适合推广应用。

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