基坑工程地下水控制:常见问题原因大揭秘与防治办法

关键词:建筑论文范文;基坑工程;地下水控制;问题成因;防治策略

基坑工程中,地下水控制环节至关重要,然而常面临诸多棘手问题,影响工程进度与质量。本文深入剖析井管倾斜、井管上浮、潜水泵出水异常、降水井封闭不规范及降水不满足要求等常见问题的成因,并针对性地提出切实可行的防治措施,旨在为基坑工程地下水控制提供科学指导,保障工程顺利推进。

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一、引言

在基坑工程中,地下水控制是确保工程安全与质量的关键环节。然而,在实际施工过程中,地下水控制常出现一系列问题,若处理不当,不仅会延误工程进度,还可能对工程质量造成严重威胁。因此,深入剖析这些问题产生的原因,并探寻有效的防治策略具有重要的现实意义。

二、井管倾斜问题

2.1 原因分析

井管倾斜现象在基坑工程中较为常见,其成因复杂多样。首先,施工场地的平整度与地基坚固程度是重要因素。当钻机所处的施工场地不平整,地基不够坚固时,钻塔的中心线会偏离井孔的中心线,导致天车、转盘和井口这三个关键部位无法处于同一条轴线上,进而引发井斜。

其次,回转钻井过程中的操作不当也会导致井斜。钻头若未加导正圈,在松软地层中采用大钻压、高转速钻进且不控制钻进速度时,钻头极易偏离预定轨道,造成井斜。此外,降水管井下放后周边空隙填料环节也至关重要。填料速度过快或填料不均匀,都会使管井因受力不均而产生偏移倾斜。

2.2 防治措施

预防井斜,关键在于做好充分的准备工作。操作人员应全面了解施工场地的地层条件,严格把控设备安装环节,熟练掌握正确的操作方法。在钻机安装前,需对场地进行平整和加固处理,确保钻机安装平稳、牢固,使天车、转盘和井口三点呈一条直线,为钻进方向的正确性奠定基础。

在钻进松软层时,钻具应加导正圈以增加稳定性,同时适当吊起钻具,采用轻压、动转的方式,以小排量进行钻井,避免因用力过猛而造成井斜。一旦出现井斜,应立即停止钻进,查找原因。若由设备安装问题导致,可调正设备后,用轻压、动转的方式扫至井底,修整倾斜井段的井壁;若钻井已较深,可采取回填后再扫孔的方法进行纠斜;若开钻不久且纠斜不便,在情况允许时可重新开孔钻进。

此外,控制填料速度和均匀性是防止管井倾斜的重要环节。在填料过程中,要密切关注管井的垂直度,若产生偏移倾斜,应及时纠偏并重新就位。

三、井管上浮问题

3.1 原因分析

井管上浮现象主要由钻进成井后未及时换浆以及砾料规格较小等因素引起。未及时换浆时,泥浆稠度大、密度高,产生的浮力大;而砾料规格较小,不易下沉,从而导致井管上浮。

3.2 防治措施

为防止井管上浮,钻进成井后应及时换浆,合理控制泥浆密度,减小泥浆的浮力。同时,砾料规格不宜过小,填砾料速度也应适中,避免因砾料问题导致井管上浮。

若已出现井管上浮现象,可将潜水泵排水胶管接内径为Φ25的钢管插入井管外间隙进行冲堵,同时向井管内注入清水,使井管内外连通,降低泥浆、砾料混合液的密度,减小浮力,促使井管自动下沉。若使用高压泵代替潜水泵,效果会更佳,因为高压泵能提供更大的压力,加速井管下沉。

四、潜水泵出水异常问题

4.1 原因分析

潜水泵出水异常主要包括出水不连续、出水量小或不出水等情况。出水不连续的原因是动水位下降至泵的吸水口,导致水无法被吸上来;出水量小或不出水则可能是吸水管破裂产生大量漏水或电动机转向不对等原因所致。

4.2 防治措施

对于潜水泵出水不连续问题,可关闭阀门,适当减小出水量,或在潜水泵扬程许可的情况下加装扬水管,增加水的提升高度,使水能够顺利流出。

对于出水量小或不出水问题,若由吸水管破裂引起,应更换吸水管;若由电动机转向不对引起,可将电动机三相接线头中的任意两相接线位置进行更换,以调整电动机转向。

五、降水井封闭不规范问题

5.1 原因分析

降水井封闭不规范会导致诸多隐患,如封顶钢板焊接质量不佳、井内未按要求回填粘土或微膨混凝土、直接采用混凝土回填并与底板一起浇筑等,都会影响降水井的稳定性和封闭效果,容易出现裂缝和渗漏。

5.2 防治措施

为确保降水井封闭规范,井内应先回填粘土至降水井顶部下方2m处,增加稳定性;然后采用微膨胀混凝土回填至封井处,填补缝隙;最后采用双层钢板进行焊接封闭,确保封闭效果。

在钢板焊接前,要对管井进行清理,去除杂物和灰尘;焊接封闭时应进行旁站监督,确保焊接质量;并对焊缝进行全数检查验收,保证无漏洞。

此外,在施工前和施工过程中,要对降水管井位置进行复核。施工前应核对承台、集水坑的相对位置,确保降水井避开这些区域;施工中要做好定位放线工作,保证降水井与设计位置一致。若管井内外出现渗漏情况,可采用开孔机开孔,然后使用专用注浆机对渗漏部位进行双液注浆,修复渗漏点。

六、降水不满足要求问题

6.1 原因分析

降水不满足要求会给工程带来严重影响,其原因主要包括换浆不及时、洗井质量差、水文地质资料不准确、潜水泵排量小、管井内水泵扬程不足、基坑内局部地段井点数量不足、部分泵出现故障、降水井深度不够以及降水井底部沉砂段超出降水所需高度等。

6.2 防治措施

为满足降水要求,钻进到底后应及时用优质稀泥浆将井内含有岩屑的浓泥浆替换出来,防止井内劣质泥浆沉淀,保证填砾料能够正常进行。采用反循环钻进成井方式,减少井底岩屑,降低泥浆密度,让地下水更容易渗透。下井管前,用钢丝绳缠在钻头等正圈外缘加大外径后下入井内扫井“破壁”,消除钻进过程中在井壁上结下的泥皮,疏通地下水向井内渗透的通道。

选用比计算排量略大的潜水泵,在涌水量大的地段适当增加井点数量,满足降水需求。建议采用填砾过桥式钢过滤管,并定期对管井进行高压冲洗,防止沉砂段过高,影响降水效率。

七、结论

基坑工程地下水控制是一个复杂而重要的环节,涉及多个方面的技术和操作。井管倾斜、井管上浮、潜水泵出水异常、降水井封闭不规范及降水不满足要求等常见问题,给工程带来了诸多挑战。只有深入了解这些问题的成因,并采取针对性的防治措施,如做好施工准备工作、合理控制施工参数、加强质量监督和检查等,才能确保基坑工程地下水控制的有效性,保障基坑工程的顺利进行,为建筑工程的质量和安全提供有力保障。在未来的基坑工程实践中,应不断总结经验,持续改进地下水控制技术,以应对更加复杂多变的工程环境。


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