建筑工程基坑降水施工技术浅析

　　摘 要：本文分析了建筑工程坑降水的理论，再以某具体工程实例对其进行实践分析，指出了降水方案中的几项注意要点。

　　关键词：建筑工程,基坑降水,施工技术

　　开挖基坑之前一定要保持基坑处在干燥的状态，给下一步施工创造有利的环

　　境条件，再者，应当保证边坡稳定，安全施工，若不能重视这些条件，便极有可能发生严重的后果。因此，应当了解并妥善解决基坑施工地下水问题。

　　一、建筑工程基坑降水方法

　　(一)价值：每年都会有建筑工程因为管涌、流砂、坑壁坍塌与坑底失稳等情况形成工程事故，地下管线与建筑物同时受到破坏，所以基坑中的地下水位降低的价值是非常明显的。

　　(二)明沟排水法。在基坑内安置集水井与排水沟，以抽水机械在集水井里排水。利用真空工作原理，使土中形成水气混合物，再经过管路系统吸进水气分离器里。空气入真空分离器，水分入离心泵水管。

　　(三)轻型井点法。此法适用范围较广，施工简单、安全、经济，适合于水位浅、基坑面积小的场合。

　　(四)管井井点法，以钻孔成井，各管井单独用离心泵抽取地下水，此法适且于轻型井点法不易解决的、渗透系数超过0.1的砂土、粉土、碎石土环境。这种方法具有排水效果优良、设备简易、方便维护等优点，实际施工中多可以取代轻型井点。

　　(五)喷射井点法。采取高压力泵把水压到井点侧，形成独立空间，经过侧孔流至喷嘴，因为喷嘴截面的减小，水流会加速至30m每秒以上。水流喷射过后，水柱附近产生附压，把地下水及水中空气带入到混合室。这种办法的好处是降水深度较大，可是因为需要两层井点管，管网架设复杂，在管理上有一定困难，而且工作效率较低。

　　(六)深井井点法。适用于管井深度超过15米，管井内用泵难以满足要求的情况。深井降水法土粒粗，渗透系数高、透水厚度大的环境。其能够布置于基坑范围外，排水降落曲线可以到达基坑以下。

　　二、建筑工程基坑降水应用

　　(一)案例工程情况。某一处办公综合大楼属该区域内重点工程，此工程二期综合楼，长124米，宽86米，开挖基坑深度9.2米，地下水类型属于以潜水为主，埋深水位1.6米。基坑周边环形分布轻型井点。区域场地内侧安排少量的管井降水。场地土层环境分别为粉土、粉砂土、粉质土、粉质粘土。

　　(二)基坑降水技术方案。

　　基坑降水工程应当以最大深度作为降水最终目标，因为地基土存在软弱层的可能性非常大，对其进行处理时通常要加大挖掘深度，如此一来，降低水头的深度则需要在设计时适当控制，留有一定余地。再者，开挖基坑的时间紧迫。应当在尽量少的时间里疏通干净坑中地下水，把水位降至坑底下面。

　　基坑降水使周边土体应力情况受到改变，水位的降低让土体自身应力增大，而地下水从静止转变为稳定运动，水的渗流加大了土层附属应力。很明显，基坑内的渗流要依照二维平面的渗流方法加以研究，为了方便计算，本基坑设计中假设土体只有重力作用下的一维渗流。参考了总应力改变及基坑边缘4米、8米、12米、30米等处的应力改变，计算出其深度分别为3.4米、5.5米、9.1米和13.5米(自天然水位起算)。

　　根据工程地质结构情况，工程基坑降水设计与实施方案的关键技术可以分别概括为：轻型井点法同管井降水法结合.处理滞留水外渗。管井深度需要满足规范要求，并同实际需要相符合。注意加深泵头深度，适时改变水泵流量。基坑中需要提前预备固定的疏干点，住宅区与裙房的降水施工应该统一设置管井与轻型井点，施工一次，全面起到降水效果。

　　(三)基坑降水施工艺。

　　1、关键流程：(1)挖掘沟槽;(2)冲孔;(3)插入井点管;(4)填入粗砂;(5)以粘土封口;(6)连接主管与支管;(7)接入真空射流泵;(8)检查试验;(9)持续抽水;(10)对水位进行检查。

　　2、施工准备。按照井点体系要求计算，降水用轻型井点设备需有4台射流泵，总排水量在26m3每小时。采取直径为38的普通钢管立管，长度为8.0米，井点管尾段1.1米位置属于滤管，连接同样直径的橡皮管，部分段位以透明塑料管取代用以进行观察。集水管以100毫米钢管进行分节相连，每节长度为4米，各立管之间的距离为1.1米至1.6米不等。

　　3、安装井点管。由于工程上部含有2米厚左右的杂填土，冲孔困难，为避免冲孔时的用水外溢，依据开挖基坑的坡顶线位置，在其50公分外挖掘沟槽，沟槽深度至粉煤灰层，总计约1米，按照土质环境，采取水冲法，具体做法是以高压水对土体进行冲刷，以冲管拢动助冲，土层被冲成圆孔之后布设井点管，4.5米与6米井点管分隔布设。冲击时持续摇动冲管，让成孔直径保持在30至35公分之间。井点管同管壁之间要有一定间隙，以利于砂石的填充，为使井点管抽水对外围水造成有效切断，要把井点管埋设至粘质土层上部，根据地质勘察情况，保证降水深度。

　　总管设置于井点管外部50公分处，敷设之前先挖掘沟槽，整平槽底，将管子配好放到沟中，端头处穿置螺栓，以密封橡胶圈垫好，再用螺栓拧紧。总管端处，以法兰牢固密封。埋设井点管完成之后，总管与抽水设备相互连接，接下来进行试抽水，检查设备出水情况。注意在现场留置少量粗砂，防止死井而可以再次冲孔进行井点管安装。井点管冲洗试验，把直径在15至30毫米的胶管插进井点管基部流水清洗。

　　4、安装管路。所有的井点管敷设完成以后，把总管与井点管用吸水管连接，再用8#铁丝绑牢，之后将其同抽水设备相互连通，连入电源便能够实现试抽水，试抽水过程中检查有无淤塞及漏气情况发生，检查出水能不能达到正常要求，确保主流管水流坡度尽量偏向真空射流泵。对管路进行检查，检查井点管和集水管胶管接头有无漏气现象发生。如果发现上述任何异常情况，都应该在检修完成之后再正式投入使用。若压力表的数值在0.15至0.20兆帕之间，真空度超过93.0千帕，则表示系统连接正常，可以正常使用。

　　5、井点降水。轻型井点管完成安装以后，再进行试抽水，对井点进行应用时，要确保抽水的连续不断进行，试抽运转正常再投入正式的降水抽水作业当中去。开机7天以后正常可以形成降水漏斗。作业趋向稳定。开始抽水以后，要定期对水位与水量进行观测，通常是每天进行3次观测。当降水到达设计要求深度时，可以减少观测次数。观测结果要及时整理记录，绘制出准确的水量时间、降深时间的曲线过程图。对下降水位趋势进行预测，分析降水所需要的总时间。若有异常情况发生，要根据观测记录与实地情况进行原因查找，及时调整对策，保证降水在规定时间内达到深度要求。降水时间内要对降水设备的工作情况进行仔细检查，如有问题及时解决，对抽水设施进行定期保养，使其始终可以处在稳定正常的工作状态，防止抽水期内意外停抽。

　　总 结：

　　降低地下水位经常采取井点降水的办法，在基坑周围埋设管井，用总管接连抽水以降低水位，可是在现实工作中不可一概而论，需要分析具体的工程土工情况，用计算基坑涌水量的方式，布置合理的井点管，解决施工过程中遇到的难题，确保工程如期优质完成。

　　参考文献：

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　　[5] 王蓉 西安地铁五路口车站基坑降水设计[J]-山西建筑 2009,35(27)

《建筑工程基坑降水施工技术浅析》

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