基坑降水技術在建筑施工中的應用

摘要：本文以某臨江住宅樓工程為例，介紹了基坑降水技術在建筑施工中的應用。

關鍵詞：基坑降水技術 應用

某臨江住宅樓工程，建筑面積2.7萬平米，25層，地下2層，主體結構形式為框架—剪力墻結構。樁箱結合基礎形式，地下室防水設計采用結構自防水，外帖SBS改性瀝清防水卷材，由于地下水位高，為便于施工，同時也為保證抗滲混凝土的施工質量，該工程采用人工降水方式進行降低地下水位。

1 施工方案的選擇

因本工程臨江，地基土主要為砂性土，地下水含量較為豐富，容易發生基坑坍塌及流砂現象。因此，能否有效降低地下水位，滿足施工要求是基礎施工成功與否的關鍵所在，它不但影響到最終的工程質量，而且更為嚴重的是會導致施工過程中的重大人員傷亡和財產損失事故的發生，做好基坑降水工作對整個施工過程起到決定性的影響。由于該工程落地面積較大，并通過對涌水量的實地測算，最終選擇輕型井點和真空深井相結合的降水方案。井點采用二級輕型井點，一級設在一層基坑邊坡處，在挖土前10天開始抽水，二級設在負一層底板處基坑外，另設80只真空深井布置在基坑內及靠近建筑四個角點部位。

2 施工工藝

在坑邊開挖1.5m深的溝槽，進行一級輕型井點布置，并運行10天→第一層土方開挖至負一層底板位置→布置二級輕型井點并運行2天→負二層土方開挖→布置坑內真空深井并運行。

2.1 地下一層降水施工

①地下一層土方開挖過程中，在坑邊、先挖除1.5m以上部分雜填土后，再布置一級輕型井點，井點管長均為7.0m，濾管長1.4m，間距1米。坑邊輕型井點布置時，先用挖掘機開挖1.5m深的溝槽，然后打設井點管，安裝集水總管進行降水。坑內布置自流深井，深井管采用φ300口徑PVC管纏絲填礫過濾器，潛水泵排水。

②在一級輕型井點降水達10天后，開始負一層土方開挖，坑邊的井點一直運行至地下室回填土結束后拔除，中途不可有任何停止運行的情況，即必須持續抽水。

2.2 負二層降水施工

①當負一層土方開挖至負二層區域范圍時，設置好二級輕型井點的作業面，開始布置二層區域內坑邊的井點管并降水。坑邊的井點抽水時間持續到負二層頂板澆搗完畢，并根據具體情況決定是否繼續。

②當負二層區域坑內的真空深井降水運行一定水位及坑邊二級輕型井點運行2后，開始進行負二層土方開挖。

3 輕型井點的施工方法

3.1 輕型井點施工方法

①井點施工采用3BLq導桿式水沖槍成孔，成孔井點管居中設置，瀝料采用粗砂。施工工藝為：定位→沖孔→放支管→填砂→安裝總管→調試抽水→正式抽水→（井孔孔每徑為300～400mm，孔深超過井管埋深0.5m灌砂量每孔約300kg）。

②降水設備采用JSJ－60型真空泵機組，離心泵功率7.5kw，最大抽水量為60m3/h，最大抽吸深度9.6，最大提升高度為8m，真空壓力必須達到6-8kg。井點降水是利用真空吸力，把地下水位降低。真空泵使用井點系統形成真空，井點周圍形成一個真空區，真空區通過砂井向上向外擴殿一定范圍，地下水便在真空泵吸力作用下，使井點附近的地下水通過濾水管被編制吸入井點管和集水總管，排除空氣后，與離心水泵的排水管掃出。

③施工技術措施。做好準備工作，包括設備保養、濾管清洗、沙布包裹、水源、電源及必要材料的準備，排水溝的開挖，并做好附近管線、建筑物的監測工作；井點管的埋設采用水槍沖水成孔法施工。沖孔時，沖槍應垂直插入土中，并作上下左右擺動，以加快土體溶解，邊沖邊沉，沖孔直徑為300－400mm，沖孔深比濾管深500mm，以確保濾管四周及底部的濾水層，并孔沖成后，即插入井管，灌和黃砂，黃砂用粗砂，灌砂高度3m，確保水流暢通，上端用粘土封口，以防漏氣；井點系統全部安裝完畢后，需進行試驗抽水，以檢查無漏氣現象，井點運行后必須連續工作，所以要準備好備用電源及電動機，確保真空正常運轉。

3.2 真空管深井施工方法。

①工藝流程。準備工作→鉆機進場→定位安裝→開孔→下護口管→鉆進→終孔后沖孔換漿→下進管→稀釋泥漿→填礫→止水封孔→洗進→下泵試抽→合理安排排水管路及電纜電路→試驗→正式抽水→記錄

②本基坑外采用真空泵深井降水的方法，即在深井中集水，抽水，以達到基坑降水和土體排水固結，利于土方開挖，土建施工的目的，由于深水井的特殊結構，使真空能作用與地表以下各層，將各土層中自由水充分排出，匯集于深井之中，由深井內水泵排出，降水效果特別好。同時，土體由于自由水充分排出，在重力作用下，土體孔隙比下降，提高了土體強度，對工程施工安全、圍護結構安全和環境保護均十分有利。

③本工程降水孔徑為Φ800mm，設計井深約為12.6m，根據本公司多年來的施工經驗，鉆井設備選用SJ-150型打井機，成孔采用正循環，原漿護壁回轉鉆進成孔，鉆頭選用帶保徑圈的三翼鉆頭，鉆頭直徑按設計及規范要求選用Φ800mm.根據施工經驗，使用這些鉆頭施工穩定性好，能確保成孔質量，能有效控制成孔中的縮徑現象，為確保工程質量奠定基礎。本工程井管可采用300mm口徑的PVC管，采用纏絲填礫過濾器，填礫采用石灰砂。水泵采用10T泵，施工過程中根據試抽水運行效果進行優化合理配置。

4 降水技術要求

4.1 降水試運行。在開始降水運行之前，準確測量各井口和地面標高，測定靜止水位，安排好抽水設備、電纜及排水管道作試運行，以保證抽水系統完好。抽出來的水應排入場內臨時集水系統，再用提升泵通過場邊排水溝加過濾排入場外市政道路中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內的降雨積水應立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內積水的入滲。

4.2 正式運行。根據基坑開挖的安排決定降水運行的先后和井位，確保基坑局部開挖前該處已有10天的降水正常運行，同時密切注意監測單位提供的開挖面附近的水位觀測資料，確信該處水位已經達到開挖以下0.5m，如開挖工期較緊或有緊急情況，必要時可以采用增大泵量和多開井的方法，將水位降低；降水運行階段對壞掉的泵應及時調泵并修整；降水運行過程中應切實做好水量/水位記錄，輪流選取1-2口井作為觀測井測量水位，及時分析整理資料；降水運行期間必須雙路供電，不能斷電而影響井點抽水。施工現場配備足夠的備用發電機組，發電機隨時可以啟動使用；根據以往施工經驗，深井在地下室底板施工時，可直接封口埋設在基底，坑內井點的總管均埋入墊層下面，僅留出水管穿出墊層與主機相連。

通過采用二級輕型井點與真空管深井降水結合使用，基坑內水位降低到預計深度，滿足了基礎施工要求，完全達到了預期效果，且綜合經濟效益顯著。