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地下水在施工过程中的有效利用

金　泽,钟　波,李　亮

(浙江省三建建设集团有限公司,浙江 杭州 310002)

摘　要：以浙江省三建建设集团有限公司景芳三堡项目对地下水的利用为例,介绍了要求基坑降水的工程在降水阶段对地下水的有效利用方法。即通过建立大型蓄水池和泵房,在降水过程中将地下水集中收集至蓄水池,再利用水泵将收集的地下水输送到现场各用水点。使施工现场进出车辆冲洗、塔吊喷淋系统、围墙喷淋系统、结构施工过程中模板冲洗、混凝土养护用水、项目绿化浇灌等尽可能采用地下水。如此不仅符合浙江省委十三届四次全会关于“五水共治”要求,做到节约用水,而且有助于项目的成本降低。对类似工程的水资源节约具有一定的借鉴作用。

关键词：节约用水；地下水；有效利用

1　工程概况

景芳三堡单元JG 1202—48地块农转非居民拆迁安置项目位于钱江新城景芳单元范围内,东面为规划运河西路,南面为凤起东站延伸段,西面及北面为规划道路。总用地面积42 323 m2,总建筑面积88 080.79 m2,其中地上建筑面积62 272 m2,地下建筑面积25 808.79 m2,地上为25层,7#楼右侧裙房地上为2层和地下室为汽车库1层(局部2层)。

1.1　结构概况

结构安全等级二级,结构设计使用年限50年；建筑抗震设防类别均为标准设防类(丙类)，抗震设防烈度6度,设计基本地震加速度0.05 g；结构形式地上住宅楼为钢筋混凝土剪力墙结构,独立配套公建为框架结构,地下室为框架结构。

1.2　水文地质条件

场区内无地表水体,场地东侧有京杭运河,距离场地约80 m。场内主要分布2层地下水,上层地下水性质属松散孔隙型潜水,下层地下水性质属松散孔隙型承压水。场地潜水初见水位约在现地表下1.46～3.52 m,相当于85国家高程3.87～4.69 m之间；稳定水位约在现地表下1.20～4.30 m,相当于85国家高程3.21～5.81 m之间。

本工程地下室施工期间临时抗浮建议结合本基坑围护与排水要求一并进行。勘察建议一般可按场地施工期间平均地面高程考虑；对本工程地下室永久性抗浮设防水位,建议按拟建建筑物设计室外地坪高程下0.5 m考虑。

1.3　基坑降排水概况

本工程基坑外周边和基坑内均采用自流深井井点降水,降水深井共计115口(其中坑外46口)，井底标高-16.0/-20.0 m。自流深井降水工作在开挖前一周启动,降水过程中保证基坑最高水位在基坑开挖面以下1m左右。自流深井点的埋设采用套管法。降水井布置见图1。

1.4　创优要求

工程质量：符合《建筑工程施工质量验收统一标准》合格标准,并符合招标文件相关要求,争创“西湖杯”。

安全文明施工：达到杭州市“双标化”工地及浙江省标化工地建设要求。

图1　降水井平面布置图

2　地下水利用设想

根据本工程基坑围护设计总说明要求,在基坑降水阶段共需设置自流深井115口(其中坑外46口)。降水工作在土方正式开挖前一周开始,直至地下室结构施工完毕。本工程用于降水的水泵抽水能力为3 m3/台·h,由此可得每天最多抽水量为115台×3 m3/台·h×24 h=8 280 m3(前期土方开挖),最少抽水量只考虑坑外深井抽水为46台×3 m3/台·h×24 h=3 312 m3(地下室施工)。考虑地下水位的稳定平衡,日抽水量约在1 104～2 760 m3之间[1]。基坑降水阶段所得地下水通过市政管网直接排出将造成水资源极大浪费[2]。而在施工现场用水需求量大,如果能将该部分地下水通过回收用于施工现场进出车辆冲洗、塔吊喷淋系统、围墙喷淋系统、结构施工过程中模板冲洗、混凝土养护用水、项目绿化浇灌等处,可节约水资源，降低施工成本，美化自然环境,做到“利己、利人、利社会” 。

3　地下水利用方案策划

在降水施工前,充分考虑了消防、环卫、土方、土建施工等各方面因素的影响,通过对用水量计算,采用蓄水池蓄水,将地下水通过供水管网输送到施工现场各用水点[3]。

3.1　现场用水量统计

现场用水量统计见表1。

表1　现场用水量统计表

序号用水类别频数合计/t费用/元1洗车槽洗车500kg/车×(166000m3土方÷15m3/车+27000m3泥浆÷40m3/车+84483.63m3混凝土÷8m3/车)11151.0252409.792扬尘控制2次/日×1kg/次·m2×365d×10000m27300 343103混凝土养护88080.79m2×7d×3次/日×2.5kg/m2/次4624.2421733.944卫生间用水365d×7只×16kg/次×80次3270.415370.88合计123824.61

备注：根据杭州市区自来水销售价格表杭价资【2014】204号、205号规定水价为4.7元/m3。

3.2　降水井选定

由于整个降水过程从土方开挖前一周启动,直至主体结构封顶结束。整个降水周期长,且在地下室施工时基坑内降水井需封闭。为此考虑对坑内降水井不做利用,仅利用46口坑外降水井作为施工现场用水水源。

3.3　蓄水池选择及水泵布置

根据用水量的计算,本工程施工临时用水量按3.0 L/s,施工机械用水量按3.4 L/s,施工现场生活用水按1.5 L/s,消防用水量按15 L/s考虑。总用水量计算为23.45 L/s。现场制作的水池容量采用8 m×4 m×1.8 m=57.6 m3,实际使用时蓄水约为51.2 m3左右。蓄水池顶面使用模板进行覆盖。

项目部根据楼层高度及输送距离考虑,现场配置TSWA型卧式多级离心泵作为现场供水加压设备。增压泵处按要求搭设防护棚。

3.4　管网平面布置

由于施工现场需水量小于地下水降水量,根据平面布置图以及可利用降水井位置,现场排水沟绕基坑外侧全覆盖设置,沉淀井沿排水沟线路按30 m一个设置。施工现场多余地下水通过沉淀井处理后接入市政管网。

场内塔吊喷淋、大门处洗车槽用水、围墙喷淋、楼层施工用水、消防用水等由蓄水池接出,通过场内布设的给水管网供水,做到充分利用水资源。

4　方案实施

4.1　供水系统布置

施工现场根据不同部位、不同设备的水压需求量配置DN100镀锌管、50PE管、40PVC管,作为施工用水输送管网。

按方案策划要求,施工现场制作8 m×4 m×1.8 m蓄水池,蓄水池边安装TSWA型卧式多级离心泵并搭设防护棚。水泵与输水管网连接,满足出水要求。

4.2　地下水使用

通过46口降水井抽取地下水,将其收集至蓄水池内,其中多余地下水排入市政管网。当施工现场需用水时,由增压泵与已布置好的给水管网共同运作,将蓄水池内陆下水输送至各用水点[4]。地下水收集输送见图2。

图2　地下水收集输送图

5　地下水利用效果评价

5.1　经济效益

经过项目部的一致努力,项目部自来水用量大幅节约,解决了高昂的自来水费支出,为整个项目节约了相当可观的成本。现场地下水利用18 747.32 t,水费从预算的123 824.61元降低到了35 712.19元,节约水费88 112.42元,利用地下水增加电费按“杭州市高峰用电价格”计算为4 681.664元。共计节约成本83 430.756元(实际成本节约大于目标要求80 485.996元)。地下水有效利用产生的经济效益见表2。

5.2　社会效益

通过对工程降水阶段地下水利用而采取的措施,使得施工现场得到快速、有效地洒水降尘,有效地控制了扬尘对空气的污染。进出车辆冲洗到位,场外市政路面清洁,周边小区居民无投诉。

深井地下水的有效利用,响应了政府的号召,符合绿色施工和政府打造“两美”浙江的要求。

表2　地下水利用经济效益表

序号用水类别预算自来水用量/t实际自来水用量/t预算费用/元实际费用/元1洗车槽洗车11151.02295352409.7913879.12扬尘控制730010003431047003混凝土养护4624.241156.0621733.945433.484卫生间用水3270.42489.2815370.8811699.61合计26345.667598.34123824.6135712.19自来水用量减少18747.32t水费减少88112.42元

注：根据杭州市区自来水销售价格表杭价资【2014】204号、205号规定水价为4.7元/m。

5.3　企业效益

本项目地下水的有效利用作为一个样板,让企业类似项目得以参考学习。为企业的成本节约作出了一定贡献。

参 考 文 献：

[1]　黄锡荃.水文学[M]. 北京：高等教育出版社,2010．

[2]　王德群.我国地下水资源现状与对策分析[J]. 现代商贸工业, 2010, 22(7):317.

[3]　方玉莹.我国地下水污染现状与地下水污染防治法的完善[D].青岛:中国海洋大学, 2011．

[4]　张效平,郭擎瀛.地下水可持续利用的研究[J]. 科技情报开发与经济,2005, 15(2):165-166．

Efficient Use of Ground Water in the Work Progress

JIN Ze, ZHONG Bo, LI Liang

收稿日期：2016-06-14

作者简介：金 泽 (1978—),男,浙江诸暨人,高级工程师，从事技术质量管理工作。

中图分类号：TU46+3

文献标志码：B

文章编号：1008-3707(2016)10-0055-03