基坑渗水施工措施
黄泽智
韶关市第一建筑工程有限公司 广东韶关 512026
摘要:基坑渗水是建筑施工中的常见问题,其处理措施对于工程进度和结构安全至关重要,针对粤北人民医院医疗中心建设项目中基坑渗水的实际情况,提出了一系列有效的施工处理方法,包括引流管排水、材料优化及混凝土抗渗等级提升等。调整基坑开挖顺序和科学利用旱季施工等手段,有效减少了地下水对基坑的影响,保障了工程质量和施工安全。
关键词:基坑渗水、引流管排水、混凝土抗渗、施工优化、工程质量
引言:
基坑渗水问题常常对建筑工程的施工进度和质量造成严重影响,随着现代建筑项目的复杂化,如何在渗水条件下保证施工的安全性和工程的长期稳定性成为了关键挑战。粤北人民医院医疗中心建设项目因特殊的地质条件面临较为严重的基坑渗水问题,本文针对该项目提出了行之有效的渗水处理措施,这些措施不仅提升了基坑施工的抗渗性能,还材料和施工工艺的优化,确保了工程顺利进行。
一、基坑渗水问题的成因分析
(一)地下水的水力作用与渗透路径
基坑渗水在很大程度上受到地下水水力作用与渗透路径的牵制,以粤北人民医院医疗中心基坑为例,其坐落于武江区,此地的地下水主要为潜水类型,而水位则深受东侧北江河的补给作用影响。鉴于地质勘察报告表明,场地土层是由素填土、粉质黏土、粉砂以及卵石层共同组成,其中卵石层的透水性颇为强劲,成为基坑渗水的关键路径之一。渗水途径的成形与地质构造、含水层特性以及水力联系紧密相连。在基坑施工进程中,含水层里的岩溶与裂隙水经由这些渗透路径涌入基坑,致使局部水头压力不断增大,渗水问题也随之愈发严峻。特别是在基底土体当中,卵石层与粉质黏土层呈交替分布状态,并且搅拌桩的成桩质量欠佳,进而导致渗水集中于特定位置,呈现出局部涌水的情形,对基坑渗水路径展开详尽研究,乃是制定具有针对性施工措施的根基,同时也是解决基坑渗水问题的重要环节之一。
(二)关于基坑施工过程中地质结构所产生的影响
粤北人民医院项目所处场地的地质结构极为复杂,对基坑渗水状况及其处理措施有着直接影响,在基坑施工之际,下部土层主要由素填土和粉质黏土构成,这些土层所具有的压缩性与不均匀性,在基坑开挖之后,容易引发基底隆起以及渗水现象。而卵石层的存在,更是加剧了基坑周围的水力渗透过程。在施工过程中,A-5 轴下柱墩的砼垫层隆起以及 C-1 轴电梯基坑出现的多处渗水情况,均与卵石层的透水特性以及地质结构的薄弱环节息息相关。随着基坑的持续深挖,原有土层间的水力平衡被打破,地下水透过透水性较强的卵石层流入基坑,使得基底水位不断攀升,甚至演变为承压水。在基坑施工过程中,地质结构的变化对渗水问题的影响呈现出多方面的特点,在设计与施工阶段,必须充分考量地质结构的特殊性,并结合工程实际制定行之有效的防渗措施,以确保基坑施工能够顺利推进[1]。
二、基坑渗水的施工处理措施
(一)引流管排水技术的应用
在粤北人民医院医疗中心的基坑施工进程当中,引流管排水技术被广泛运用于处理基坑内部的渗水问题,在基坑开挖的过程之中,由于地质条件呈现出复杂之态,地下水经由透水性颇为强劲的卵石层持续渗入基坑,进而致使局部涌水现象显得较为严重。为了能够切实有效地缓解这一问题,施工现场在基坑底部以及侧壁布置了多个引流管,以 A-5 轴下柱墩区域作为示例,该区域的渗水量相对较大,水头压力约为 51.85 米高程,现场施工采用了 PVC 管进行引流操作,将渗水导入集水井之中,以此降低基坑内的水位压力。C-1 轴电梯基坑作为标高最低之处,因渗水频繁发生,采取了在侧壁以及板底布置引流管的方式,将水集中排放至临时集水井,有效地防止了渗水的扩散。对于渗水量较大的 B-9 轴区域,则设置临时集水井并且使用大功率泥水泵进行抽排,确保基坑内部始终保持相对干燥的施工环境,这些排水措施显著地降低了基坑内的水压,减少了对后续混凝土浇筑以及结构稳定性所产生的影响,保障了施工的顺利进行。
(二)关于混凝土抗渗等级提升的施工工艺
基坑渗水问题不但需要借助排水技术加以控制,还需要从根本上提升结构的抗渗能力,在粤北人民医院项目当中,为了应对复杂的地质条件以及高水位压力,基坑混凝土施工采用了提升抗渗等级的举措。将基坑底板以及柱墩的混凝土抗渗等级由原有的 P6 提升至 P8,这一提升措施显著增强了混凝土结构的抗渗性能,抗渗等级的提高主要优化混凝土的配合比、严格控制水灰比以及加入适量的外加剂得以实现。在施工过程当中,采用坍落度为 140 至 160 毫米的混凝土,以确保在满足抗渗性能的同时,具备良好的流动性以及施工性,为了降低大体积混凝土在浇筑过程中因温度差异而产生裂缝的风险,采取了温控措施。布设测温仪对混凝土内外温度进行连续监测,确保温差控制在 25 摄氏度以内,并采用外覆保温毯的方式减缓混凝土降温速度[2]。为验证混凝土抗渗性能,在施工完成后对混凝土试块进行抗渗性能测试,结果显示抗渗压力达到了 0.8 兆帕,显著提高了基坑结构的耐久性和稳定性。详细数据见表1和图1。
三、基坑渗水施工处理的优化与应用
(一)基坑混凝土浇筑顺序的优化调整
基坑混凝土浇筑顺序的优化是有效控制基坑渗水的关键措施之一,在粤北人民医院项目中,基坑混凝土浇筑深度约为5.6米,现场施工采取了分阶段浇筑的方式,通过控制浇筑顺序来减小基坑内外的水力差异。在优化过程中,基坑的浇筑顺序根据现场水位变化和地质条件进行了科学调整。首先浇筑位于场地较高处的XZD5、XZD6区域,这些区域的土质相对稳定,水位较低,浇筑深度控制在3米以内,便于控制基坑内水的流动。随后浇筑XZD1、XZD1a、XZD4区域,浇筑深度增加至4米,并在底部布设集水井,每个集水井的容量为3.5立方米,确保渗水能够集中排放。最后浇筑XZD2、XZD7区域,浇筑深度达到5.6米,采用大功率泥水泵进行抽排,抽排水量达到每小时0.8立方米,以降低水位并减少水力梯度的影响。
(二)关于利用季节性施工条件的技术应用
季节性施工条件对基坑渗水的处理具有重要影响,在粤北人民医院项目中,施工期恰逢旱季,地下水位较低,这有利于控制基坑内的渗水,基坑开挖深度与现场的降水量和地下水补给量密切相关,科学利用旱季这一施工窗口,可以显著减少地下水对基坑的压力。在施工期间,项目团队充分利用了旱季的自然条件,将基坑开挖与混凝土浇筑等关键工序安排在降水量较少的月份,以最大限度地降低地下水对基坑的渗透影响。在基坑底部和侧壁处布设临时集水井和引流管道,用于集中排放因地下水渗入而积聚的水量,确保施工区域保持干燥,合理利用季节性施工条件,既降低了施工难度,又减少了对施工机械的依赖,提高了施工效率和基坑的整体防渗效果,为类似工程提供了具有参考价值的技术手段。
结语
基坑渗水对建筑施工的结构安全和进度带来重大挑战,在粤北人民医院基坑施工中,引流管排水技术与提升混凝土抗渗等级,降低了水压并增强耐久性。优化开挖顺序和合理利用季节性施工条件,成功缓解渗水影响,保障工程质量与施工顺利进行,引流管布设、集水井容量控制及混凝土抗渗性能提升,形成一套应对措施,结合实际效果,这些技术工艺对类似地质条件的基坑施工有较高参考价值,可为建筑工程提供稳定安全施工环境,提高施工效率与工程耐久性。
参考文献
[1]李康健,王保磊,王革,等.基坑地下连续墙接缝渗水监测试验研究[J].广州建筑,2024,52(02):99-102.
[2]彭莹.成都某基坑渗水事故分析及处理[J].土工基础,2023,37(06):841-844+851.
[3]赵丽娟,杨梓芳.深基坑土钉墙渗水涌砂险情分析和应急处置[J].路基工程,2023,(03):217-221.