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一、海綿城市的認知
海綿城市,顧名思義是指城市能夠像海綿一樣,讓城市變為能夠吸納雨水、過濾空氣、過濾污染物質的超級大海綿,具有降溫、防洪、抗旱、捕碳等效益,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”。
海綿城市的建設注重保護與源頭控制,遵循的是順應自然、與自然和諧共處的基本原則,“滲、滯、蓄、凈、用、排”是海綿城市的六字方針,強調對原有水生態的保護,對周邊水生態環境低影響,城市建成后地表徑流量能保持不變。因此,海綿城市建設又被稱為低影響設計和低影響開發(Low impact design or develop-ment)。
目前國內海綿城市規劃方面的主要實施路徑有三個方面,宏觀方面,區域生態安全格局的保護,以實現區域的生態循環體系;劃定城市生態紅線,保護城市中的河流、湖泊、公園綠地等海綿體;相關工程技術實施。海綿城市的建設有利于推動城市邁向真正的生態與低碳。
二、西咸新區介紹及海綿城市建設經驗
1. 西咸新區介紹
西咸新區是國家批復的首個以創新發展方式為主題的國家級新區,旨在控制西安、咸陽的圈層式擴張蔓延,以“現代田園城市”為發展理念。2015年,西咸新區獲評國家首批海綿城市建設示范城市試點,成為西北地區唯一入選的城市。
西咸新區在海綿城市建設過程中秉承“理念引導,規劃先行”的原則,以建設集約、綠色、低碳、智慧的現代田園城市為目標,利用城區范圍內的山川河流、宮殿墓葬大遺址群、都市田園區等共同建構了西咸新區綠色基底,劃定了文物、生態及水體保護區域,建設整體區域的“大海綿”,借助自然力量排水,讓雨水“停一停、留一留、滲一滲”,實現雨水在城市中的自然遷移、低碳循環。
2. 海綿城市建設經驗
海綿城市的建設需要因地制宜,深入識別存在問題進而將對策本地化,從建構“山水林田湖“系統入手,兼顧水資源安全、生態安全、環境安全等多方面要素,提出西咸新區海綿城市規劃方案。并在此基礎上協同規劃、建設環保、財政等多部門,實現政府、企業及社會合作的共贏。
經驗一:劃定生態底線,建構海綿基底。
最大限度的保護原有“山水林湖“的體系,維持城市開發前的自然水文特征,并結合目前正在開展的城市增長邊界劃定工作,將規劃方案中提出的海綿體納入增長邊界,為區域海綿體預留充足的生態空間,以防止其在城市擴張中被侵占。同時,對區域范圍內的生態空間進行空間分區,提出空間管制要求,并提出生態保育措施。最后,梳理區域“大海綿體”及由建成區內部公園、綠地構成的“小海綿體”,與區域水系、排水渠等相結合,構成“水綠相融”的藍綠網絡體系,提升海綿體的連通性及排水能力。
經驗二:完善基礎設施,分類生態環境修復.
對傳統城市的粗放型水系統進行恢復,完善污水、雨水排放系統,強化市政排水體系網絡,完善生態駁岸、再生水補水、濕地修復等工程建設,增強區域生態功能,并同時在分類修復工程中融入城市游憩、觀賞等多樣功能,以實現修復工程一舉多得的作用。
策略3:踐行低影響開發
西咸新區處于快速建設階段,因此將在各類建設空間內選擇適宜的低影響技術,控制透水面積比例,以加強水系吸滲及徑流速度,增加全區域的雨水吸收及排放能力。此外,還通過明確分區管控目標,對不同建成區域及組團提出建設指引,將重點組團及一般組團予以區別,達到因地制宜的作用。同時,對組團內部不同空間如公共空間、建筑場地等提出因地制宜的建設導引,以指導城市實際的建設。
三、小結
【關鍵詞】海綿城市;雨水資源化
一、海綿城市的發展概況
現有的許多關于雨水資源化的設計與研究基本上都是從具體的工程及項目的角度入手來進行研究的,但是從整體上和多目標來解決雨水的問題并不是一個單一的工程或者一個具體的方法能做到的,這需要一個整體的理論體系和系統操作。因此,這就需要從城市發展規劃的前瞻性地層面來分析雨水資源化的方向,構建雨水的利用格局。在我國,這方面的研究才剛開始起步,僅僅停留在具體的小措施水平上,而發達國家已經從工程技術的層次發展到與景觀生態設計相結合的程度。城市整體規劃以及城市景觀規劃設計應該為提供解決問題的平臺,但是傳統的規劃主要是將雨水通過管道收集到污水處理廠進行處理,這樣不僅增加了排水設施的工作壓力增大也加重了處理設備的負荷。我國目前城市的雨水還沒有被納入規劃,這樣就造成了雨水設施的隨意性較大,沒有充分利用好雨水的價值。
海綿城市的建設是以小區和城市道路或者綠地等為依托,并涉及城市建設的方方面面。海綿城市在保護城市環境以及生態文明等方面體現出的價值是不可估量的,因此要真正落實海綿城市的要求,不僅僅需要政府職能部門的密切配合,也需要每一個市民的積極參與。
我國海綿城市的建設還處于起步階段,在城市中對雨水還屬于小尺度的應用,以工程設施的探討為主,而在更大尺度上的考慮,也僅僅限于雨水的儲存排除和利用的水平。而設計者往往不愿意更多從城市整體的建設的角度去思考,而政府部門又由于種種原因不能做出正確的判斷,或者難以給出一個合理有效的方案,因此我國在建設海綿城市方面還沒有一個整體的系統的理論和實踐的經驗或指導思想,還停留在一個概念的階段。但是也有地方的成功案例令人眼前一亮,這里的成功經驗是指在治理的過程中引入新的理論和實踐。陜西西咸新區灃西新城在推行雨水綜合利用上邁出了堅實的一步,該地區在城市綠地建設上采取了下沉式綠地的做法,他們稱此為“植生滯留槽”,即在城市道路邊低幾公分區域種植灌木花草,鋪上粗砂礫石,再把我們平常看到的下水道格柵設置在灌木花草間,保證所有道路范圍內綠地都能有效收集到雨水。在房屋建筑上,采用雨水花園、生態綠地等工藝,用人工挖掘的淺凹綠地,匯聚吸收來自屋頂或地面的雨水;在景觀綠地內,采用生態濕地、生態雨洪系統等工藝,將臨近的市政道路、小區的雨水匯流至綠地內。
二、城市雨水資源化系統特點
城市在形成和發展過程中有復雜性、動態性等特征,雨水在 資源化利用過程中又有作為資源的部分特點。因此,城市雨水資源化系統有以下特點。
(一)尺度性
尺度性即指區域性。城市從興起到現在,不同的城市職能不同,同一城市各個分區又具備不同的功能,因此正確把握研究尺度、合理選擇研究區域至關重要,從而為不同區制定不同的可行性方案,特別是對典型區、特殊區的利用研究。
(二)綜合性
雨水的降落具有不穩定性,時空差異性。城市的下墊面又分為不透水地面和透水地面,不同的降雨過程在不同的城市區 域往往會形成不同的徑流和下滲,所以綜合考慮不同功能區如居民區、工業區、文教區的土地利用和建筑特點才能對雨水的利用作出合理的規劃,達到雨水利用最大的目的。如日本于1992 年頒布了“第二代城市下水總體規劃”正式將雨水滲溝、滲塘及透水地面作為城市總體規劃的組成部分,要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。
(三)效益性
(1)經濟效益。雨水的收集能夠在工業、農業、日常生活中產生巨大的經濟效益。工業方面,收集的雨水經簡單凈化后可用作設備冷卻循環水,提高經濟效益,增加國民收入;農業方面,雨水可直接引入農田,同時建立雨水集蓄系統解決干旱時節農作物灌溉問題,從而提高糧食產量,增加農民收入;日常生活方面,可將收集的雨水并入中水系統,用于家庭洗車、沖廁等,這樣間接減少了對地下水的開采,達到采補平衡。
(2)社會效益。城市雨水利用是城市防洪的重要內容。雨水利用能夠調節洪峰時的徑流量,減少洪澇災害。美國加州富雷斯諾市的LeakyAreas地下回灌系統,在1971- 1980年期間, 回灌總量為1. 338億立方米,回灌量占該市年用量的1/5大幅減少了城市雨水徑流量[4]。
(3)生態效益。雨水資源可用作城市園林綠化區的生態用 水,同時下滲的雨水又可彌補下降嚴重的地下水,緩解地下“漏斗”區和地面沉降。此外,對雨水利用程度的提高相應地會減輕對周邊水的污染,改善水循環系統和城市生態環境。
三、利用雨水的重要意義
雨水收集后不僅可以減輕暴雨期間城市的排水壓力,減少水污染,還可以節省優質自來水,從而解決城市水資源短缺,把資源利用、預防洪澇、城市景觀和環境改善等功能融為一體,一方面雨水利用可以減緩洪澇災害、改善生態環境。通過建立完整的雨水利用系統(由河流水系、坑塘、濕地、綠色水道和下滲系統共同構成),就可以有效調節雨水徑流的高峰流量,待最大流量下降后,再將雨水慢慢排出,大大減輕城市排水管網的壓力,減緩洪澇災害的發生,同時還可減少排水設施投資,而且采用雨水滲透設施,使雨水滲透至地下,不僅涵養了地下水,還可增加淺層土壤的含水量,調節氣候,從而遏制城市熱島效應、干島效應;建立分散式或集中式雨水集蓄滲透設施,如集雨深井等,將雨水回灌地下,可緩解地下水位下降,避免因地下水過度開采而導致地面沉降等的發生;一方面雨水利用可以減少污染物排放。雨水沖刷屋頂、路面等硬質鋪裝后,其污染比較嚴重,通過坑塘、濕地和綠化通道等沉淀和凈化,再排到雨水管網或河流,就會起到攔截雨水徑流和沉淀懸浮物的作用;一方面雨水利用能實現雨水資源化。通過保護河流水系的自然形態、增加坑塘濕地等下滲系統,可以保障地表水和地下水的健康循環和交換,可以間接地補充城市水資源;而且通過凈化之后的雨水,也可以直接補充水資源用于非飲用水。
四、結束語
為緩解我國城市水資源緊缺的現狀和解決水澇現象嚴重的問題,需制定科學、合理的城市雨水利用規劃,實現投入資金的合理安排和使用。同時鼓勵采用高效率的雨水利用系統和技術創新 ,進一步促進雨水利用工程技術的相關規范、標準的制定和管理制度的建設,推動雨水利用產業的發展。
五、參考文獻:
關鍵詞:中小河道;長效管理
1引言
川沙新鎮位于上海市浦東新區東部,地域面積96.7km2,下轄六團、黃樓、城廂、城南、華夏、六灶等6個社區,包括42個村、46個居委。鎮域南與祝橋交界,西北接唐鎮鎮,北鄰合慶鎮。川沙新鎮地處長江三角洲入海東南前緣,西靠黃浦江,東南端水域為長江與東海的匯合處。區域內河網縱橫交錯,溝塘密布,水系發達。截至2018年,川沙新鎮共有河道1650條段(其中區級河道15條段,鎮級河道92條段,村級河道1543條段),其他坑塘水體230條段,小微水體196條段,養殖(種植)水體289條段,合計水面積12.859km2(見圖1)。
2川沙新鎮河道養護管理發展過程
2.1起步階段
2004年上海實施“萬人就業項目”,以此為契機,川沙成立了河道保潔服務社,負責區域內鎮、村級河道的水域保潔工作。自此,川沙新鎮河道養護管理正式啟動。盡管養護內容單一,但川沙河道養護從此邁出了從無到有、具有里程碑意義的一步。2.2發展階段2012年,六灶鎮和川沙鎮合并,成立新的川沙新鎮。原六灶、川沙的河道保潔隊伍也合并為新的川沙新鎮河道保潔服務社。自此,川沙新鎮開始對區域內的鎮、村級河道實行保潔全覆蓋,在河道水域保潔的基礎上增加了河道陸域保潔工作。隨著河道整治建設力度的加大,河道綠化、護欄、防汛道路等設施逐步配套完善,川沙新鎮又逐漸增加了河道設施、河道綠化等養護工作。同時,川沙新鎮對養護范圍內的河道進行登記造冊,對河道長度、寬度、起訖點、設施情況、整治情況等以表格、示意圖和照片的形式建立檔案,實行“一河一檔”,并在每年年底對照遙感信息和整治情況對已有的河道資料進行更新和完善。
2.3擴展階段
自2018年7月1日起,川沙新鎮全面實行河道設施、水面保潔、河道綠化、河道輪疏等“四位一體”的綜合養護。綜合養護從養護管理機制上化解了河道范圍內存在多個養護管理單位的矛盾(如養護管理設施難界定,容易推諉扯皮等)。同時,依托信息化管理,加強河道巡查檢查監督力度。通過河道長效管理信息系統和河長APP,進行巡河軌跡GPS跟蹤定位,發現問題實時更新上傳,跟蹤巡檢單的處理進程,并利用系統抽查養護實績和分析存在問題,通過養護單位主動發現、第三方單位巡查發現、河長督辦解決的工作體系,形成閉環,解決養護短板。
3川沙新鎮河道長效管理存在問題分析
3.1水質不穩定
近年來,川沙新鎮水系通過黑臭河道整治、劣V類整治、斷頭浜整治、城鄉中小河道綜合整治、中小河道輪疏等工程建設,水質得到明顯改善,但目前仍存在水質不穩定的情況。主要原因如下。(1)污水直排:主要是農村生活污水直排河道。由于沒有完善的排水管網,農民生活污水幾乎沒有經過任何收集和處理,直接或間接排放到村落附近的河道中,導致河水中氨氮、總磷超標,造成河水富營養化。除了來自人畜排泄物、廚房污水外還有生活洗滌水,如洗衣、洗拖把等雜用水,其中可能含有重金屬和有毒有害物質,致使入河污染物種類增多。另外,住宅小區中,很多家庭將洗衣機放入封閉后的陽臺,將洗衣機出水管接入到陽臺地漏或直接接入雨水管,這些生活污水未經處理就直接進入市政雨水管網,最終排入河道,造成河道污染。(2)雨污混接:主要是居民小區、沿街商鋪、商業街坊等雨污混接,一方面污水通過雨水管道排入河道,造成河道污染;另一方面雨水大量流入污水管道,造成污水冒溢,影響周邊河道的水質。(3)河道護岸結構設置不夠生態:川沙新鎮的部分村級河道,河道規模較小,與外界連通性較差,居民建筑與廠房臨河而建,但由于拆遷征地困難,在整治中往往采用漿砌塊石、插板樁等硬質結構。這些結構雖然在一定程度上能夠保持河岸的穩定性和耐久性,但是也在不同程度上改變了河道的自然屬性,阻斷了微生物從陸上土壤與水體的過渡,由此產生的結果是河道水體水質惡化,水生物種減少,河道生態系統退化。特別是川沙地處平原河網,水動力差,在夏季連續高溫的疊加影響下,水體富營養化的河段容易出現藻類滋生、水體透明度下降的情況。
3.2部分河道淤積嚴重
川沙新鎮部分河道淤積嚴重,河中雜物沉積,河道束窄,河床抬高,使得水體調蓄能力下降,一方面影響了河道的過水能力和自凈能力,造成水流不暢,另一方面致使河內藍藻、綠萍等浮游植物大量滋生,繼而導致河道水質惡化。造成河道淤積的主要原因大致包括以下幾點。(1)本地岸坡坍塌、沖蝕造成的水土流失:川沙屬于感潮河網地區,平時河道內水動力條件不好,水流速度相對較緩,普遍以淤積為主。暴雨期間,河道內水量增加,水流運動加快,不少河道岸坡發生坍塌沖蝕,造成了一定的沖刷,流失的土壤一部分被沉積于河道的底部,一部分則會對下游河道產生淤塞。(2)部分生產生活和建筑垃圾傾入:由于生活習慣的影響,人們總會無意識地將日常生活當中產生的生活垃圾、農業生產過程中產生農作物秸稈以及修建房屋產生的建筑垃圾傾倒在河堤或河內,造成河道淤積嚴重,部分河道甚至被全部填埋。(3)基礎建設排泥的影響:近年來,隨著城市建設步伐不斷加快,建筑泥漿排放量明顯增加。由于管理不到位、缺乏聯動機制,而泥漿承運戶為追求利益最大化,亂排偷排手段也越來越隱蔽,泥漿偷排入河現象不斷發生,造成河道淤積。(4)船舶航行的影響:川沙新鎮區域內的主要通航河道川楊河和浦東運河,船只往來頻繁,大噸位船只因吃水深,航行時極易攪動河床底泥,引起泥沙懸浮,在船行波的帶動下,沉積在沿線的支河里,導致各支河入河口附近淤積了大量底泥。(5)清淤工作開展不全面:由于各種原因,川沙新鎮未將迪士尼區域、待開發區域、新農村建設區域等列入本輪輪疏規劃(2013~2020年)(見圖2),這也是造成川沙區域內部分河道淤積嚴重的原因。
3.3沿河違章占河
據不完全統計,2018年底,川沙新鎮沿河違建面積為39318.47m2,主要為簡易住房、廠房、棚舍、停車平臺等。截至2019年4月,已拆除沿河違章13425.71m2。由于拆違部門之間職能交叉,拆違效率低,即便是已拆除的違章,也存在拆違不徹底的現象,往往是地上違建房屋拆掉了,但下部的違建平臺還在。另外,像六灶港沿河的六灶向學街老街、城河浜沿河的西河浜路等還有一批歷史遺留的“老大難”違章,由于涉及面廣、違章建筑存在時間又比較長,拆違面臨較大的困難。沿河違章建筑物不僅占用河道,影響河道兩岸環境和景觀,同時由于這些違章建筑物排水設施極不完善,廢污水均直排入河,對水質同樣造成危害。
3.4開發地塊河道無序填堵
隨著川沙城鎮化進程的不斷推進,涉河建設項目面廣量大,擅自填堵河道的現象時有發生,造成河道蓄水能力下降、排水不暢、水環境惡化,嚴重影響防汛安全和生態環境。擅自填堵河道屢禁不止的原因大致如下:一是區域性規劃水系調整滯后于開發建設的發展速度。河道藍線方案與總體規劃、土地利用規劃、控制性詳細規劃等指導城市建設的法定規劃的銜接不暢,藍線與各類規劃用地、規劃控制線的沖突,導致河道藍線落地困難,規劃上無從控制,造成部分地區無序填河。二是河道建設不能與地塊開發同步建設。較多涉及填河的開發項目,雖然按規定程序辦理了水系調整相關手續,但由于項目分塊實施,施工進度逐步推進,常常是急著填掉先開發地塊內的河道,而新開河道要過一至三年才能全部完成。河道先填后開,造成排澇隱患。
4對策措施
4.1做好截污納管、雨污分流工作
目前,川沙新鎮的農村污水治理工程正在施工,部分居民小區、沿街商鋪、商業街坊已進行雨污分流改造,有些居民小區也已實施陽臺污水收集治理工程。但是,本次農村污水治理工程范圍不包含上一輪農村污水治理(納管)區域、已列入其他工程的區域(各鎮污水治理、河道治理等工程)和2020年底前完成動遷的區域(含土地儲備、保障房、重大項目、環境影響區域等),建議對已建設的污水處理系統進行提標改造,對待動遷區域采用臨時污水就地處理裝置。在工程完工后,要注重對管理部門人員的專業培訓,因地制宜地做好長效管理,確保污水收集處理設施的完善和運行正常。另外,在建設污水處理設施的同時,也要重視老舊雨水設施的修復,雨水基礎設施的完善,實現雨污并行治理。繼續推進雨污混接改造,探索長效管理辦法。進行管網普查,對排污單位錯接、漏接、混接等行為予以糾正,杜絕城鎮生活污水混入雨水管道直排河道。
4.2重新制定輪疏規劃,加強水系溝通
新一輪的輪疏規劃要努力做到不留死角,確?!坝杏俪J?、清水長流”,進一步改善河道水環境面貌。在河道疏浚的同時,還要連通水系,通過實地開河、架設橋梁等舉措,使斷頭河與周邊水系溝通;通過拆壩、拆涵建橋,疏拓瓶頸段,提升河水水動力。
4.3加強河道監管,守住整治成效
川沙新鎮的大部分河道都是村溝宅河,不少河道存在臟亂差、“反復治、治反復”的現象,特別是一些整治好的河道,容易出現毀綠占綠、亂倒垃圾等破壞整治成果的行為。因此,加強河道監管非常重要。加強河道監管,首先要依托河長制。增強村級河長履職的動力,在巡河的過程中要切實發現問題、落實解決,真正發揮村居河長在巡河治水中的關鍵作用。加強河道監管,其次要嚴格執法。一是對開發地塊的水系調整項目,不但要注重“事前調控”,更要加強“事中監督”及“事后管理”。根據項目實施的時間節點,定期開展聯合檢查,對不按照“先開后填”要求施工的、所還的水面積和填堵的河道面積不符合批復要求的,及時制止并督促整改,對違法現象依法予以查處。二是針對沿河違建,建立拆違工作聯席機制,由鎮河長辦牽頭,五違辦、城管、河道養護等相關部門單位參與,解決拆違困難、拆違不徹底等難題。三是對偷排泥漿、偷排污水、偷倒渣土等違法行為,要以“零容忍”態度嚴格查處。加強河道監管,還要強化社會輿論監督。要充分發揮新聞媒體輿論導向和輿論監督作用,通過報紙、電視、微信微博公眾號、網絡等多方資源,搭建輿論監督舉報受理平臺,引導群眾既當河道治理的參與者,又當河道治理的監督者。深度曝光群眾反映強烈的“臟、亂、差”河道,并跟蹤報道河道治理情況和治理成果,形成全社會共同關注河道管理工作的良好氛圍。
4.4統籌協調,加快河道藍線落地
河道藍線是城市規劃的控制要素之一,是水務部門依法行政、指導河道建設和管理的重要依據,也是工程建設用地定界依據之一。建議將河道藍線盡早納入上海市城市總體規劃,合理規劃用地紅線和河道藍線,加強與城市總體規劃、片區發展規劃等其他規劃的有機銜接,做到與城市總體規劃、片區發展規劃的銜接統一,實現河道藍線的規劃落地。
4.5返璞歸真,建設生態河道隨著社會的進步,經濟的發展,人們對生存環境的要求越來越趨向于“回歸自然”,“人水和諧發展”。在上海著力打造生態宜居城市的背景下,河道建設逐步向恢復生態、回復自然的方向轉變。川沙新鎮也在積極探索實踐,目前連民村的3條河道正在委托上海海洋大學做生態技術修復試點,通過種植苦草、菹草等沉水水生植物,修復受污染河水,恢復水體自凈能力。另外,在河道工程建設項目中,建議設計單位在滿足河道安全性的前提下,盡可能不布置護岸結構,或者采用多孔和透水護岸材料和結構,在岸線設計方面,盡量不做截彎取直,恢復河道的蜿蜒性。同時,在日常養護過程中,要求養護單位適當的保留一些岸邊的雜草及水生植物,這樣不僅有利于邊坡穩定,對水質也有一定的改善。
關鍵詞:建筑;深基坑;施工技術
Pick to: after the reform and opening up, China's economy has achieved great development, the city scale expands unceasingly, the population density increasing, land tension, as the economical use of land, gave rise to the top, the rapid development of high-rise buildings, this makes the building foundation type of diversification, and embedment depth increase, so the foundation pit excavation depth is becoming more and more big, the reasonable construction technology of foundation pit is the key to ensure the safety of building construction, in order to ensure the stability of buildings, building foundation must meet the specification requirements of the underground buried depth built-in. The higher structure main body, the embedment depth is deeper, the construction of foundation pit project requirements are higher, then there is a problem more and more, which bring the great difficulty in building construction. According to the author's work experience, this paper expounds the characteristics and construction method of deep excavation engineering.
Keywords: building construction; Deep foundation pit; The construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013
前言:
目前狀況下,城市建筑面積彌足珍貴,現代建筑都在向高層建筑膨脹式的方向發展。目前的工程實踐證明,高層建筑與之前建筑相比,能夠減小建筑用地以及市政的建設投資,帶來較高的經濟以及社會效益。但是高層建筑有著高度高、層數多、施工工序多、建筑結構復雜、施工難度大、工期長等特點,對建筑設計的安全性要求、高層建筑項目施工的基礎設計要求以及深基坑的要求都非常高。
一、深基坑工程的主要特點
隨著城市建設中高層、超高層建筑的大量涌現,深基坑工程越來越多。同時,密集的建筑物大深度的基坑周圍復雜的地下設施,使得放坡開挖這一傳統技術不再能滿足現代城鎮建設的需要,因此,深基坑開挖與支護引起了各方面的廣泛重視。尤其是90年代以來,基坑開挖與支護問題已經成為我國建筑工程界的熱點問題之一,基坑工程數量、規模、分布急劇增加。經過十幾年的發展,目前我國深基坑工程具有以下特點:
1、建筑趨向高層化,基坑向大深度方向發展;
2、基坑開挖面積大,長度與寬度有的達數百米,給支撐系統帶來較大的難度;
3、在軟弱的土層中,基坑開挖會產生較大的位移和沉降,對周圍建筑物、市政設施和地下管線產生嚴重威脅;
4、深基坑施工工期長、場地狹窄,降雨、重物堆放等對基坑穩定性不利;
5、在相鄰場地的施工中,打樁、降水、挖土及基礎澆注混凝土等工序會相互制約與影響,增加協調工作的難度;
6、支護型式的多樣性。迄今為止,支護型式有數十種。
二、支護體系施工技術
本文以某小區高層深基坑施工為例,詳細介紹支護體系施工技術。施工順序為:測量一攪拌樁施工一擋土樁施工一基坑土墳開挖、噴錨施工一直至基坑底標高-12.5m止。
(一)擋土樁施工
1、工程人工挖孔擋土樁共39根,分2批完成,開工后先進行全面間隔開挖,第一節護壁澆好固定后,再跳挖。第2批樁成孔在第1批樁開挖成孔并完成樁芯砼后進行。
2、成孔施工降水采取潛水泵直接從井內抽水,抽出的水排到場地排水溝內,以防地表水回灌。
3、成孔遇淤泥時, 首先用鋼筋打入淤泥底層挖土30cm ~ 50cm,讓鋼筋部分露出后,再用稻草在鋼筋內側堵塞,防止淤泥或砂流失,同時改用30cm ~ 50cm高模板澆筑護壁,緩慢地通過淤泥層。
4、澆筑樁芯砼必須采用串筒入倉,每樁一次連續澆筑到頂,不得留施工縫。如樁穿過含水土層,涌水量較大,樁芯砼應采用導管水下灌注混凝土的方法,嚴禁直接往水中灌注混凝土。或采取隨抽水隨灌注的方法。
(二)深層攪拌樁施工
1、為加快施工進度,深層攪拌樁施工由6臺PH-5B型攪拌樁機同進進行。2臺由北分別沿基坑兩側施工,2臺由南分別沿基坑兩側施工,2臺分別在東、西兩邊沿基坑施工。
2、采用二噴四攪拌法施工,噴漿提到建度0.5m /min,注漿壓力0.5MPa。施工流程為:測量定位一樁機就位一預攪下沉一噴漿攪拌上升一重復攪拌下沉一重復噴漿一攪拌上升一移位進行下一根樁施工。
3、攪拌樁施工必須連續進行,以確保帷幕的完整和止水效果,相鄰樁體間隔成樁時間不得超過24h,如間歇時間過長,應采取鉆孔留出榫頭或局部補樁、注漿等措施處理。
4、為保證村端樁頂施工質量,當漿液達到出漿口后,應噴漿座底30s,使漿液完全到達樁端,當噴漿口達到樁頂標高時,應停止提升,再攪拌數秒,以保證樁頭均勻密實。
5、施工中因故停噴漿,宜將攪拌機下沉至停漿點下0.5m,待恢復供漿時,再噴漿提升。若停機時間超過3h,應清洗管路,防止漿液硬化堵塞管子。
6、攪拌樁施工完后,應養護15d以上。始可進行基坑土墳開挖。
(三)噴錨施工
1、噴錨施工流程為:修坡一初噴一成孔一錨桿一制安一注漿一掛網一噴面層混凝土。
2、為提高剛開挖出的坡面土層臨時自穩能力,在修坡后,給土層面初噴1層3cm ~ 5cm的砼,噴射砼強度等級不低于C20,配合比為:w(水泥):w(砂):w(石)一1:2:2。
3、成孔按照錨桿的間距和排距,在作業面上安出孔位,按設計角度彩MZ=Ⅱ型錨桿鉆機或XY-1、XY-2型工程地質鉆成孔。
4、按設計和實際施工調整后的錨桿孔深制作錨桿,桿體采用Φ25鋼筋。為保證錨桿送人錨孔居中,每隔2m焊一個保護架。錨桿自由段≥5m,錨固段長度≥4m。錨桿鋼筋前端應綁孔好注漿管底部,以確保將液送至孔底部。
5、錨桿注漿采用底部注漿法,注漿體材料為M30水泥凈漿,水灰比0.45,內摻l5膨脹劑、0.5早強劑。
6、鋼筋網離邊壁6cm,焊牢于錨桿端部,鋼筋網的固定采用在土層中每隔2m打人-Φ16鋼筋并與之點焊。
7、噴射砼采用425#普通硅酸鹽水泥,中砂、瓜米石和適量外加劑拌合而成。噴射前應打濕和清理干凈噴射面,噴射工作壓力在0.6MPa左右,噴射自下而上進行。
8、邊坡開挖后要在短時間內完成作業面的初噴。上、下排錨桿施工48h內不宜開挖該段的下一層土體。
(四)預應力錨索施工
1、施工工藝流程:鉆機定位安裝一鉆孔一清孔一錨索安裝一高壓注漿一錨索張拉及錨固。
2、鉆孔采用制式錨鉆機和帶套管護壁裝置的XY-1型地質鉆機,水循環四翼鉆頭或巖芯合金鉆頭慢速鉆孔,鉆孔采用回轉鉆進方式,泥漿循環護孔,泥漿比重控制在1.2左右,鉆孔達設計濃度后,繼續超鉆20cm ~ 30cm。
3、錨索按“內錨固段長度+自由段長度+外錨頭張接長度(一般為1m)”之和截取鋼絞線,組裝錨索在錨索組裝架上進行,依次制作棗形內錨固段、安裝架線環、束線環、對中支架、導向帽等部件。注漿鋼絞線不得相互交叉。
4、錨索推送前,須先用大排量水泵對鉆孔進行徹底清洗,并檢查確認鉆孔及錨索各項指標達到要求后即可進行錨索推送。推送過程中,力求用力均勻,速度平穩,防止損壞注漿管、隔離層及錨索部件。
5、注漿采用UBJ-1.8型擠壓式砂漿泵,砂漿強度等級為C30,配合比為w(水泥):w(砂)=1:0.5。水灰比0.45,內摻15%膨脹劑、0.5早強劑、注漿壓力0.5MPa ~ 1.0MPa。
6、錨固體的強度達到80%的設計強度后方可進行張拉,正式張拉之前,取設計軸反力的10% ~ 20%對錨索進行預張拉1 ~ 2次,使其各部分密切接觸,錨索體完全平直。每級荷載的觀測時間不少于5min。最后卸載至設計荷載進行鎖定。
三、降排水措施
1、對于地表水,采取“集水明排”的辦法:在第一道攪拌樁施工結束后,沿基坑支護樁冠梁邊做環形排水明溝,以防地表水倒流人基坑。
2、對于坑壁滲水,設計上雖采取止水措施,但止水樁位置因施工工藝的局限不可能準確無誤,坑壁滲水在所難免,預防上采取“堵”和“疏”結合的辦法;于坑底四周及后澆帶位置設置卵石鋪設的盲溝、盲井,當坑壁滲水量較小時,用干海綿和導流管進行疏導,有組織地排到集水坑;當坑壁的滲水量較大時,將該處土體適當暫時保留并壓實,以平衡基坑內外水頭壓力,再通過注漿措施將滲水堵死。
3、淤泥層水位較高,滲透性大,采取輕型井點輔助降水措施。同時加強對周邊建筑物、道路等的監測,密切注意降水對周邊的影響。
四、經驗與教訓
1、地下連續墻槽壁兩側加固,是目前對付地下砂質土層、防止槽壁坍塌的有效方法。但一定要控制好攪拌樁的成樁垂直度,否則很難確保成槽的施工質量,若在鎖口管背面產生混凝土繞流,則對下幅槽段施工就成為障礙,采用旋挖鉆機進行清障,費用是非常昂貴的。
2、在基坑內設置中隔墻,不僅增加了工程造價、施工工期,也給現場施工帶來很多麻煩。
3、降水井和降壓井的布置要考慮周全,電梯井深坑施工增設的井點降水管,不僅影響到小挖機挖土,還影響鋼筋施工,幸好未影響到整個基坑的安全。