基坑降水循环利用技术研究

1、作者：江湖笑笑生目 录1绪论11.1选题背景11.2国内外研究现状11.2.1相关领域国内外技术现状、发展趋势11.2.2国内现有工作基础21.2.3课题单位现有工作基础21.3本文研究的内容和目标31.3.1研究目标31.3.2研究与开发的主要内容32 基坑降水循环利用施工技术分析112.1基坑降水循环利用施工技术论述112.2基坑降水循环利用施工的内涵122.3基坑降水循环利用施工的优势122.4基坑降水循环利用施工的技术路线122.5基坑降水循环利用在建筑施工中的应用133关于基坑降水循环利用施工研究建议134循环利用技术分析144.1降低施工成本144.2绿色环保、节能减排145建筑工程基坑降水回收再利用绿色技术分析145.1绿色施工理念对于建筑施工管理的促进作用145.2建筑工程基坑中节水存在的主要问题及措施155.3建筑工程基坑降水回收再利用绿色技术的案例分析165.4结论176基坑降水循环利用在工程实例中的应用176.1工程实例一176.2工程实例二216.3工程实例三247结论271绪论1.1选题背景在地下水位较高的地区,建筑项目深基坑开挖施工过程中，由于含水层被切断，

2、在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑。如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施，通过开采抽取一定区域范围内（一般沿基坑周边布置降水井点）的地下水，造成特定范围内（基坑施工作业区内）地下水水位降低，即降水工程。降水工程地下水具有水量大、不间断开采、开采周期长、开采时间与建筑项目建设时间重合度高等特点。目前大多数降水工程地下水未经其他有效利用直接排入市政管道或地上明渠、河流。然而，建筑项目施工本身又要消耗大量水，用于生活饮用、消防、现场降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工（包括结构施工中的混凝土养护、混凝土试块养护、砌筑抹灰、装饰装修施工）等。目前这些施工用水大多数采用市政供水（自来水）。这些用水，除生活饮用水质要求较高外，其他用水水质要求相对较低，与降水工程地下水在此方面有很高的成合度，在一定程度上，降水工程地下水能够部分或全部满足这些需求。1.2国内外研究现状1.2.1相关领域国内外技术现状、发展趋势在基坑工程施工中，常采用降水

3、方法将坑内或坑外地下水位降低至开挖面以下。但随着地下水位的降低，地基中原水位以下土体的有效自重应力增加，导致地基土体固结，进而造成降水影响范围内的地面和建（构）筑物产生不均匀沉降、倾斜、开裂等现象，严重时可能危及其安全和正常使用。为了防止这种情况发生常采用回灌技术措施回灌技术原理在抽水井和被保护建筑物之间（靠近被保护建筑物一侧）设一排注水井，在基坑降水的同时，将抽出的地下水通过回灌井点持续地再灌入地基土层内，阻止侧面下水的流失，使其地下水位基本保持不变，土层压力基本处于原始平衡状态，从而可有效地降低降水井点对临近建筑物与地下管线的影响，保证其安全使用。 工程降水是一项非常复杂的工作，它与地下构造，周边环境，建筑本身性质等都有关，多年来施工降水的综合利用进展并不快速。施工降水的量很大，但能够合理利用的很少。大量的工程降水排入市政管道，这样不仅加重市政管道排泄能力，而且更重要的是大量的水资源白白流失，当做污水排走。1.2.2国内现有工作基础我国是水资源短缺的国家，城市缺水问题尤其突出。随着社会经济发展和城市化进程的不断加快,水的供需矛盾日益加剧。有资料显示，全国669座城市中有400座供水

4、不足，110座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰。在46个重点城市中，45.6%水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重；地处水乡的上海、苏州、无锡、重庆等也属水质性缺水城市。目前，我国年缺水总量约为300亿m3400亿m3，城市的年缺水量已远远超过60亿m3。水资源短缺，水污染严重已成为影响我国经济社会可持续发展的制约因素。作为用水大户建筑施工的用水状况以及节水措施应引起相关行业的高度重视。在我国水资源的短缺情况加重与新建建筑量提高双重条件下，施工降水的合理回收应用逐渐成为众家关注点对于工程基础设施建设施工过程中产生的大量施工降水如何进行有效地利用也非常值得研究和探讨。我国目前有440亿平方米的既有建筑，预计到2020年，还将新增建筑面积约300亿平方米，每年新增的建筑面积约20亿平方米，居全球首位，现在我国每年老旧建筑拆除率占新建建筑面积的40%左右。为了节约土地资源，新建建筑以高层建筑和大型地下建筑居多，为了保证施工作业环境的干燥与安全，不产生边坡塌方和地基承载力下降或形成浮力反弹，必须采取措施降低地下

5、水位。1.2.3课题单位现有工作基础我局具有雄厚的技术力量，每年完成大量的住宅、市政项目等工程施工任务，而参与本课题组的人员具有丰富的工程管理经验和良好的理论基础，可以很好结合工程来开展研究，最终将研究成果推向市场。成立了技术中心，专业从事技术研究工作。成立了课题实施小组，小组人员的学历层次较高、专业人员较多，其中包括结构工程、土木工程、工程管理等各专业专家和科研人员。除此之外，还将聘请国内建筑领域知名专家和信息化专业公司作为课题的顾问小组，作为本次课题实施的坚强后盾。经费方面，在工程局领导和支持下，可以提供充足的科研资金，完全可以支持本课题完成。1.3本文研究的内容和目标1.3.1研究目标通过对基坑降水循环利用技术进行全面的研究和总结，形成一整套完善的施工技术，并形成工法。通过对基坑降水循环利用技术进行研究，提出目前先进施工技术，编制研究报告，进行专家鉴定，撰写论文及申报相应科技奖项。1.3.2研究与开发的主要内容利用自渗效果将上层滞水引渗至下层潜水层中，可使大部分水资源重新回灌至地下的回收利用技术；将降水所抽水体集中存放，用于生活用水中洗漱、冲刷厕所及现场撒水控制扬尘，经过处理或水

6、质达到要求的水体可用于结构养护用水、基坑支护用水，如土钉墙支护用水、土钉孔灌注水泥浆液用水，以及混凝土试块养护用水、现场砌筑抹灰施工用水等的回收利用技术。目前我们重点从施工准备及施工管理两个方面展开相关工作，着力从施工工艺改进及现场管理入手，并依据下列指导准则展开。（1）发展与新型建筑工业化相关的各类支撑技术，提高建筑节能环保。（2）在体制机制上进行协同创新，进行人才的协同培养，为我国建筑业基坑降水施工技术的发展提供动力和保障。（3）不断挖掘新技术新工艺，推动四新技术发展，提高建筑施工科技含量。经过多年的发展，我国建筑行业已经步入了新的发展时期。认真研究战略机遇，不断寻求新的施工技术，提高绿色施工水平，尤其对于我国地下水资源浪费严重的现状，对于基坑降水水源再利用要求不断升温，必须引起建筑行业足够的重视。在地下水位较高的地区,建筑项目深基坑开挖施工过程中，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑。如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降

7、水和排水措施，通过开采抽取一定区域范围内（一般沿基坑周边布置降水井点）的地下水，造成特定范围内（基坑施工作业区内）地下水水位降低，即降水工程。降水工程地下水具有水量大、不间断开采、开采周期长、开采时间与建筑项目建设时间重合度高等特点。目前大多数降水工程地下水未经其他有效利用直接排入市政管道或地上明渠、河流。然而，建筑项目施工本身又要消耗大量水，用于生活饮用、消防、现场降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工（包括结构施工中的混凝土养护、混凝土试块养护、砌筑抹灰、装饰装修施工）等。目前这些施工用水大多数采用市政供水（自来水）。这些用水，除生活饮用水质要求较高外，其他用水水质要求相对较低，与降水工程地下水在此方面有很高的成合度，在一定程度上，降水工程地下水能够部分或全部满足这些需求，必须不断的完善该施工体系。1、施工降水的来源主要来源于地下水，雨水，现场生产废水施工过程中，在地下水位较高的地区开挖深基坑，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑，如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失

8、稳等现象，因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施试用范围：适用于在地下水面埋藏较浅的地区。雨水回收利用技术是指在施工过程中将雨收集后，经过雨水渗蓄、沉淀等处理，集中存放，用于施工现场降尘、绿化和洗车，经过处理的水体可用于结构养护用水、基坑支护用水，如土钉墙支护用水、土钉孔灌注水泥浆液用水，以及混凝土试块养护用水、现场砌筑抹灰施工用水等的回收利用技术。现场生产废水利用技术是指将施工生产、生活废水经过过滤、沉淀等处理后循环利用的技术。适用范围：工业与民用建筑的施工工程。先阶段水资源的情况，新技术使用的必要性我国是水资源短缺的国家，城市缺水问题尤其突出。随着社会经济发展和城市化进程的不断加快,水的供需矛盾日益加剧。有资料显示，全国669座城市中有400座供水不足，110座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰。在46个重点城市中，45.6%水质较差，14个沿海开放城市中有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水最为严重；地处水乡的上海、苏州、无锡、重庆等也属水质性缺水城市。目前，我国年缺水总量约为300亿m3400亿m3，城市的年缺水量已远远

9、超过60亿m3。水资源短缺，水污染严重已成为影响我国经济社会可持续发展的制约因素。作为用水大户建筑施工的用水状况以及节水措施应引起相关行业的高度重视。在我国水资源的短缺情况加重与新建建筑量提高双重条件下，施工降水的合理回收应用逐渐成为众家关注点对于工程基础设施建设施工过程中产生的大量施工降水如何进行有效地利用也非常值得研究和探讨。3、基坑施工降水回收利用技术介绍一是利用自渗效果将上层滞水引渗至下层潜水层中，可使大部分水资源重新回灌至地下的回收利用技术；二是将降水所抽水体集中存放，用于生活用水中洗漱、冲刷厕所及现场撒水控制扬尘，经过处理或水质达到要求的水体可用于结构养护用水、基坑支护用水，如土钉墙支护用水、土钉孔灌注水泥浆液用水，以及混凝土试块养护用水、现场砌筑抹灰施工用水等的回收利用技术。4、技术指标基坑涌水量式中：Q0基坑涌水量（m3/d），按照最不利条件下的计算最大流量； K含水层渗透系数（m/d）； H含水层厚度（m）； S降深（m）； R0影响半径（m），； r0基坑换算半径（m）。降水井出水能力式中：q0单井渗水量（m3d）； l1进水管高度（m）； d进水管直径(m)； 与含水层渗透系数有关经验系数（经验系数取值范围30130）。现场生活用水量式中：q1现场生活用水量(m3/d)； P1生活区居民人数； N1生活区昼夜生活用水定额(m3/（人d）)； K2生活区用水不均衡系数；取2.5。基坑降水回收利用率为式中，Q1回灌至地下的水量 （根据地质情况及试验确定）； K6损失系数；取0.850.955、 施工降水的回收应用方式分析在基坑工程施

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