陳俊 李志強

【摘要】深基坑施工是建筑工程中的基礎內容，降水是基坑且尤其是深基坑施工中的重點內容。本文首先分析了建筑深基坑施工難題，并圍繞深基坑降水施工技術方法展開詳細探討，最后以具體案例為基礎闡述了深基坑降水施工技術的應用情況，以期可供參考。

【關鍵詞】建筑;深基坑;降水技術;工程案例? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.065

1、引言

近些年隨著深基坑工程的發(fā)展，由于深基坑開挖所導致的事故屢見不鮮，在諸多導致深基坑事故的因素中，地下水的影響最為明顯，如何正確合理地處理好地下水的不利影響，對基坑工程至關重要，同時也是工程中必須攻克的困難。對此，加強建筑深基坑降水施工技術研究具有重要現(xiàn)實意義。

2、建筑深基坑施工難題

近幾十年來，我國工業(yè)與民用建筑建設步入高速發(fā)展時期，層出不窮的市政水利工程、高層住宅和超高層商業(yè)建筑、地鐵隧道工程推動著基坑工程向大范圍、深基坑、復雜多變方向發(fā)展?；庸こ淌且粋€串聯(lián)的整體，主要由場地勘察、支護體系、降防排水體系、土方開挖、現(xiàn)場監(jiān)測、環(huán)境保護等部分組成，任何一部分發(fā)生失控，都會導致深基坑工程事故的發(fā)生。為了推動深基坑工程的發(fā)展和應用，本文從建筑深基坑降水的角度出發(fā)展開詳細分析?，F(xiàn)場基坑施工根據施工組織設計要求通常需要開挖到地下水的含水層中及其以下位置。在以往的工程施工案例中時常會出現(xiàn)流砂、管涌、坑底突涌現(xiàn)象，尤其是當基坑開挖深度內存在飽和軟土和含水層時，如果未對含水層進行減壓，地下水滲流很容易破壞基坑底部，同時還伴隨流砂和基坑底部土壤流失現(xiàn)象。根據基坑的大小和深度，地質條件和土壤特性，可以通過各種降水方法來控制地下水。

3、建筑深基坑主要降水施工技術方法

基坑降水一般分為明溝排水和井點降水兩大類。根據場地的水文地質條件與地表的復雜程度，各類降水方法可擇優(yōu)選擇，也可組合應用。下文就建筑深基坑主要降水施工技術方法展開分析。

3.1明溝排水技術

明溝排水最為經濟、簡單、方便，適于淺基礎排出上層滯水。地下水比較豐富，開挖深度不大于4m，水的滲水量較少的地層中宜適用此種降水方法。若在地下水位較高的地方僅采用這種方法，容易使基坑底部土質軟化，并造成地下水侵蝕、基坑邊坡出現(xiàn)滲漏失穩(wěn)，并且錨噴網支護施工難度可能會增加。所以，在此類的基坑支護施工過程中，明溝排水一般不單獨使用，經常與其他降水方法結合使用，降低工程風險。

3.2井點降水技術

（1）輕型井點降水是一種使用頻率較高的排水系統(tǒng)。它通過集水總管利用降水設備在井點管路內形成真空，將地下水從井管內不斷抽出，從而降低地下水位（圖1）。該系統(tǒng)可以根據地下水量安排井間距，適用于地下水位較高的地方;3～6m是此種方法降水的最佳深度，一般不超過8m。

（2）電滲井點降水法一般不會單獨使用，通常與輕型井點或噴射井點法結合使用。利用黏土的電滲現(xiàn)象和電泳特性，促使土壤中的毛細水分子更快流動，加速土體的固結速度，增加土體強度，以達到較好的降水效果。在滲透系數(shù)小于0.1m/d的飽和粘土、粉質黏土、淤泥質土中通常采用此種方法，尤其是在淤泥和淤泥質黏土中降水效果較好。

（3）噴射井點降水由于其系統(tǒng)的復雜性，降水中很少使用此法。適用滲透系數(shù)較小的粉質黏土、粉土、粉細砂土層，降水深度較大，可達到8～20m。但是，噴射井管地面運行系統(tǒng)非常復雜，易出錯，施工管理復雜，工作效率低，且成本比其他井點降水方法高。

（4）管井及深井降水。主要設備由濾水管、吸水管、水泵組成（圖2），管井或深井井點一般在地下水豐富的土層、砂層、碎石土層，滲透系數(shù)較大（20～200m/d），以及輕型井點或噴射井點難以解決時使用。管井孔徑一般為400～800mm，管徑一般為200～500mm。深度從10m左右到100m以上。每口管井排水量因管徑的不同而不同，最大排水量可達1000m3/d，適用范圍廣，施工方便。

（5）自滲井點。在基坑下部的土層中，如果存在上下兩層或多層含水層，可采用自滲井點。通過向孔內投擲礫石或粗砂;或放入水泥礫石濾水管，利用自滲井良好的滲透條件，將上部含水層中的地下水、上層滯水導入下部含水層中，最終達到控制基坑地下水位的目的。

4、實例探析建筑深基坑降水施工技術的應用

4.1工程概況

本項目為某11層的住宅樓工程，地下設有單體停車庫及建筑人防工程。施工場地地勢較為平緩，地質環(huán)境穩(wěn)定，常年未發(fā)生過滑坡、坍塌及泥石流等災害。

經調查，場地土層厚薄相對不均勻，主要填埋有①1層雜填土和②2層素填土，雜填土厚度0.30～2.60m，大多為碎磚塊、碎石等硬質建筑廢料以及部分生活垃圾。素填土主要以粘性土料為主，填埋土層厚度0.50～3.10m，呈塑性狀態(tài)分布在土層上方;素填土的自然濕度較高、壓縮比較大，但正是素填土的濕軟特性，使得其受壓承載力較低。通過現(xiàn)場對地下水位進行勘測，探明的地下水位特征如下：初見水位埋深0.60～1.40m，標高0.540～1.430m;穩(wěn)定水位埋深0.50～1.20m，標高0.640～1.630m。

4.2降水、排水設計方案

4.2.1降水設計

結合工程施工點地質特征及地質勘探水位探明報告，該施工區(qū)域地下水位適用于管井法達到降水目的，降水井的布設點位設計在降水基坑的外側，并在局部觀測點位對水井的水位進行觀測。基于區(qū)域內同類建設項目的施工經驗，設計降水井的間距為6m，井深開挖深度15m（該開挖深度已將集水坑、電梯井部位預觸水高度計算在內）。

鉆井時通過機械反循環(huán)鉆機打孔，設計井筒直徑600mm，井管埋設直徑400mm的無砂混凝土材質管道，水質過濾網材質與井管材質相同，過濾網的孔隙率設計為25%～30%，并在過濾網的最外層包裹80目的尼龍網進行粗過濾。在隔水層部位填入粘土球，對井筒地基層進行密封，其他填土段使用3～5mm濾料填充，若初次抽水值達到設計的目標值，可分時段抽水。

本項目探明的地質資料中，地下水位平均潛水標高約1.290m，抽水后水槽能夠降低至設計槽底水位以下2m左右。根據現(xiàn)場井槽的地質環(huán)境，水位達到設計標準后降水時長持續(xù)增加，在抽水過程中會出現(xiàn)一定量的沉砂現(xiàn)象，故鉆井設計深度為10～12m。對降水井的位置布局，分別在水井的4個角布設水井，中間位置按照橫、縱方位均勻布設，共計打降水井60～65口，確保降水效率。

4.2.2排水設計

本項目潛水泵設計最大揚程高于20m，水泵的排水量超過24m3/h。工程項目中的排水系統(tǒng)設計，分別在基坑降水部位的外圍安裝架空式排水管（管道直徑D=500），并開挖集水坑蓄水。在基槽頂部外側四周約1m位置，安裝主排水管道，并在排水管道下方每隔5～8m分別砌筑托臺，避免排水管道距離過長出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。在排水井的井口部位進行水泥襯砌，并蓋上井蓋，在設計排水管網時，應確保其與水流方向有1%～2%的坡度，確保排水時出現(xiàn)的積水被及時排出。

4.3施工方案

4.3.1降水井施工

鉆井施工的單井循環(huán)操作流程為：施工點位測量放線→開挖探坑下護筒→準備鉆機→試探性鉆孔→安裝井下濾水裝置→填充濾料物質→洗井沖刷→安裝抽水泵→試抽水→正常抽水。

鉆進過程中，鉆具等機械保持水平狀態(tài)，鉆孔垂直鉆入，按照設計的鉆孔直徑、孔徑進行施工。在鉆井作業(yè)中，對各項指標做好記錄，如孔號、孔深及地層巖性特征等;下管時管道的接口部位對齊進入，并在接口部位捆扎密布網避免濾料涌入。井管對接部位要嚴格捆扎牢固，防止出現(xiàn)井管脫落或傾斜現(xiàn)象;選用的井筒濾料規(guī)格均等、干凈無粘土，鉆孔施工需下井管時，使用清水沖洗管道并換漿。井筒成型后立即使用空壓機沖洗井壁，直至水質清澈，30min內的含砂量不超過1/10000的設計要求，降水作業(yè)環(huán)境下含砂量不超過1/50000的要求。洗井操作完畢后，及時將潛水泵下入水井，根據井內出水量大小，對降水方案進行調控。

4.3.2臨邊防護施工

由于工程涉及降水施工，開挖基坑較深，臨近邊坡會出現(xiàn)滑坡等風險。依據建設工程安全防護要求搭建臨邊防護裝置，主要包括臨邊防護欄桿、欄柱等。封閉欄桿的下方砌筑磚混結構墻體用于擋水，磚墻厚度24cm、高度不小于30cm，并使用1∶3的水泥砂漿對觸水面進行抹面。

結語：

綜上所述，深基坑工程雖屬于臨時性系統(tǒng)工程，但其整體的安全可靠性十分重要，一旦工程事故發(fā)生，將會造成惡劣的社會影響和不可彌補的經濟損失。對此，在工程實踐中必須對深基坑整體方案進行優(yōu)選，合理開展降水方案設計與施工，保證深基坑施工質量與安全性，為后續(xù)作業(yè)打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]李享.深基坑工程降水技術及現(xiàn)階段發(fā)展[J].價值工程，2018，37（34）：170-172.

[2]孫國梁，宋文智.緊鄰既有建筑物含流砂層深基坑管井降水施工技術[J].施工技術，2018，47（17）：83-88.

[3]盧士濤，許濤濤，李亮亮，李咀安.承壓砂層深基坑降水和回灌試驗的應用研究[J].地下空間與工程學報，2017，13（S2）：658-662.

作者簡介：

陳?。?995-），男，湖南湘潭人，助理工程師，本科，工作方向：房屋建筑類施工管理。