綠色施工基坑降水回收再利用技術

摘 要：本文通過工程實例介紹了利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中，對降水和回灌進行相應設計，抽取地下水降低地下水位，來滿足施工地下部分的要求，抽取的地下水回收后，用于整個施工期間的降塵、車輛沖洗、廁所沖洗、結構施工中的混凝土養護等施工用水，不僅節約了水資源，同時降低了施工單位的施工成本。

關鍵詞：綠色；基坑；降水；回灌；回收；技術

目前國內大部分施工工地對地下水都未能有效的加以利用，通常是直接排入了市政污水管線，同時又引入市政生活用水，用以解決生產、消防、環衛、防塵、生活等用水。不僅浪費了現有資源，并且加大了項目投入成本。如果能采取有效措施將這些地下水回收再利用，則不僅能夠降低施工成本，增加水資源的利用方式，且從長遠角度來看對資源的可持續發展將起到一定的推動作用。本文結合山西宇星客車有限公司搬遷改造項目實例，介紹深基坑降水和施工中抽取地下水降低地下水位，來滿足施工地下部分的要求，抽取的地下水回收后，用于整個施工期間除飲用水外的消防、降塵、車輛沖洗、廠區綠化、廁所沖洗、結構施工中的混凝土養護、裝飾裝修施工用水均可采用回收利用的地下水，不僅節約了水資源，同時降低了施工單位的施工成本。

1 工程概況

山西宇星客車有限公司搬遷改造項目一期工程位于國家級經開區太原經濟技術開發區內，用地呈不規則矩形，東西寬分別約為580m和660m，南北長約495m，總用地面積28.47hm2（合427.07畝）。科研實驗樓基坑面積5420.8m2，基坑開挖深度為6.20m。此場地地下水位較淺，穩定水位為0.60～1.80m，屬液化場地，地基液化等級為中等～嚴重，主要液化土層為第②層粉土、第③層粉土夾粉砂，賦存和運移于中砂、卵石混砂孔隙中，地下水穩定水位為4.5m左右。中砂、卵石混砂中的地下水滲透系數為3.8×10-2cm/s，而殘積砂質粘性土的滲透系數為5.0×10-5cm/s。

2 綠色施工地下水回收再利用技術特點及前景

（1）建設部《建筑業10項新技術2010版》將綠色施工過程水回收利用技術進行推廣。

（2）建筑施工周期長，施工降水的回收利用大有潛力可挖，節約水資源，水資源循環利用有廣闊的前景。

（3）地下水回收再利用技術，使得施工用水管線的鋪設長度大副減少，節約了大量的鋪管材料和人力投入，縮短了臨時設施建設的時間。

（4）地下水回收再利用技術極大方便了我工程的生產、衛生和環保工作，使工地保持了充足的養護等施工用水，同時現場始終保持著清潔、衛生、無揚塵狀態，贏得了周圍居民的信賴，取得了良好社會效益。

3 綠色施工基坑降水回收利用關鍵技術

（1）利用自滲效果將上層滯水引滲至下層潛水層中，使大部分水資源重新回灌至地下的回收利用技術。

①基坑降水回收利用率

R=K6（Q1+q1+q2+q3）100%/Q0

式中：Q1——回灌至地下的水量（根據地質情況及試驗確定）；

Q0——基坑涌水量（m3/d）；

K6——損失系數；取0.85～0.95；

q1——現場生活用水量（m3/d）；

q2——現場灑水控制揚塵用水量（m3/d）；

q3——施工砌筑抹灰用水量（m3/d）。

②在基坑工程施工中，采用降水方法將坑內或坑外地下水位降低至開挖面以下。地下水位的降低，地基中原水位以下土體的有效自重應力增加，導致地基土體固結，產生不均勻沉降、傾斜、開裂等現象。為了防止這種情況發生本工程采用回灌技術，通過對降水井設計、基坑涌水量Q計算、單個管井出水量計算、群井抽水影響系數η計算、回灌井設計等將抽出的地下水重新回灌利用。

A.降、灌井點布置和施工

a.降水井布井時，基坑周邊多布，中間少布；在地下補給的方向多布，另一方向少布。根據地質報告，使井的濾水器部分能處在較厚的砂層及砂卵層中，以免影響井的出水能力。

b.鉆探施工達到設計深度后，根據洗井擱置時間的長短，宜多鉆進2～3m，避免因洗井不及時泥漿沉淀過厚，增加洗井的難度。洗井不應擱置時間過長或完成鉆探后集中洗井。

c.降水深井在成孔后井管沉放前，應用壓縮空氣和潛水泵聯合洗井，反復2～3次，然后迅速下放濾水井管，并在周圍填上級配碎石。

d.回灌井點的濾管部分宜從設計回灌水丘頂部開始一直到井管底部。濾管上鉆孔？準8@200，呈梅花型布置，濾管外纏密目網三層，用扎絲綁牢固。

e.回灌井點在使用前應進行沖洗工作，沖洗方法是：通過濾管往回灌井內大量的注水至滿后，迅速用深井泵抽出，反復2～3次。

f.為使注水形成一個有效的補給水幕，避免注水直接回到降水井點管，造成“兩井”相通，兩者間應保持不小于6.0m的距離。

B.抽水、回灌

a.水泵選擇應與井的出水能力相匹配，水泵小時達不到降深要求；水泵大時，抽水不能連續。一般可以準備大中小幾種水泵，在現場實際調配。

b.降水、回灌期間應對抽水設備和運行狀況進行檢查，每天檢查不應少于3次，使抽水設備始終處在正常運行狀態。同時應有一定量的備用設備。

c.回灌注水壓力應大于0.5個大氣壓以上，為滿足注水壓力的要求，現場一般應設置高位水箱，利用水位差重力自流灌入土中。

d.回灌水盡量采用抽出的原水，但必須經常檢查灌入水的污濁度及水質情況，防止機油、有毒有害物質、化學藥劑、垃圾等進入回灌水中。

e.回灌井點必須與降水井點同時使用，當其中有一方因故停止工作時，另一方應停止工作，恢復工作亦應同時進行。

（2）是將降水所抽水體集中存放，用于生活用水中洗漱、沖刷廁所及現場撒水控制揚塵，經過處理或水質達到要求的水體可用于結構養護用水、基坑支護用水，如土釘墻支護用水、土釘孔灌注水泥漿液用水，以及混凝土試塊養護用水、現場砌筑抹灰施工用水等的回收利用技術。

①將降水井所抽出的水通過基坑周邊的排水管匯集進蓄水池，經水泵沖洗運土車輛。沖洗完的污水經預先的回路流進沉淀池進行沉淀，沉淀后的水可再流進蓄水池，循環使用。

②根據技術指標測算現場回收水量，制作蓄水箱，箱頂制作收集水管入口，與現場降水水管連接，并將蓄水箱置于固定高度（根據所需水壓計算），回收水體通過水泵抽到蓄水箱，同時水箱頂部設有溢流口，溢流口連接到馬桶沖洗水箱入水管，溢水自然排到馬桶的沖洗水箱，水箱的底部設有水閘口，水閘口可以連接各種用水管，用于現場部分施工用水。

4 基坑及周圍建筑物監測

（1）委托具有相應巖土工程監測資質的單位，進行基坑及周圍建筑物穩定性監測，并且在基坑工程開工之前根據設計及有關規范，編寫出基坑監測專項方案。

（2）監測主要內容為：原有建構筑物沉降；坑頂水平位移和垂直沉降；降、灌水前后水位差過大應加密監測。

（3）基坑邊坡土的位移變形、沉降監測；避免在基坑外2.0m內行駛車輛和堆放物體，以防邊坡被擠垮。

5 結 語

本工程由于使用了綠色施工基坑降水回收再利用技術，極大方便了我工程的生產、衛生和環保工作，使工地保持了充足的養護等施工用水，同時現場始終保持著清潔、衛生、無揚塵狀態，贏得了周圍居民的信賴，取得了良好社會效益。并為公司進行地下水和其它資源的回收再利用提供了大量經驗。

參考文獻

[1]《建筑工程綠色施工評價標準》（GB/T50640-2010）.

[2]《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）.

[3]《建筑與市政降水工程技術規范》（JGJ/T111-98）.

作者簡介：賈慕晟（1962-），男，本科，高級工程師。