管井降水技術在基坑施工中施工工藝和方法

張文燕

摘 要：近些年來，我國經濟發展迅速，建筑業高速發展，在進行建筑施工時，首先需要進行基坑的挖掘作業，當地下水位埋深較淺時，將會直接影響到基坑的開挖和后續施工，因此需要在施工時在基坑周圍采用管井降水技術，使基坑處于比較干燥的狀態。文章將就管井降水技術的原理和實際應用進行相應的闡述。

關鍵詞：管井降水；基坑；施工工藝

前言

近些年來，建筑行業發展迅速，許多的建設項目紛紛上馬，在建設過程中，需進行基坑的挖掘作業，當地下水位埋深較淺時，將會直接影響到基坑的開挖和后續施工，因此需要采用管井降水技術來降低水位，為后續的施工創造一個方便的環境，同時通過人工措施，使基坑內或基坑為的水位降低至基坑開挖面以下，以方便放置地下水產生滲透破壞，提高坑壁及圍護的穩定性，方便施工，提高施工質量，避免水下作業。本文將就管井降水技術的原理和實際應用進行相應的闡述。

1 基坑簡述

1.1 基坑的概念和挖掘前的準備工作

基坑是指為進行建筑物（包括構筑物）基礎與地下室的施工所開挖的地面以下基礎空間。基坑開挖是一個復雜的工程，在進性基坑開挖作業前需要完成以下工作：

1.1.1對項目的地質狀況進行搜集，拿到第一手的巖土工程勘察資料、上部機構及基礎設計資料等

1.1.2根據工程的要求和采用天然地基存在的主要問題，確定基坑的挖掘深度、挖掘范圍和挖掘后能夠達到的各項技術經濟指標等。

1.1.3調查鄰近建筑、地下工程和有關管線等情況。

1.1.4對項目地下水位進行測量以確定是否需要采取降水作業。

1.2基坑降水的意義和方法

基坑降水為防止地下水通過基坑側壁與基底流入基坑，用抽水井或滲水井降低基坑內外地下水位的方法?；咏邓泄芫邓⑤p型井點降水、真空降水、明溝集水坑排水等措施，其中真空井點與噴射井點適用于填土、粉土、粘性土、砂土的作業，其水文地質特征是上層滯水或水量不大的潛水，而管井降水法適用于粉土、砂土、碎石土、可溶巖、破碎帶等土質，其水文地質特征是含水豐富的潛水、承壓水、裂隙水。采用何種降水方式需要根據實際情況進行選用，以上這些方式沒有最好的，只有技術可行、經濟合理、安全可靠才是降水的目的，在選用降水措施時，應對地下水位、水文地質情況、土壤滲透水情況、地下水蘊藏條件、補給匯水情況、基坑降水對周圍建筑物的影響、排放下游、排水設施對后續施工的影響等，在采用降水作業時，施工方案需要經過專家論證，同時需要注意的是，我國目前淡水資源緊缺，地下水過度開采、已造成大范圍的降水漏斗、地表沉降，在選用降水措施時需要十分注意，結合實際情況可采用止水帷幕、冰凍法等方法進行施工。

1.3 降水方法分析

1.3.1 集水坑降水法：是在基坑開挖過程中，沿坑底周圍或中央開挖有一定坡度的排水溝，在坑底每隔一定距離設一個集水坑，地下水通過排水溝流入集水坑中，然后用水泵抽走。

適用范圍：面積較小、土質較好、粗顆粒土層或粘性土層、降水深度不大的基坑（槽）開挖工程。

1.3.2井點降水法：在地下水位以下的含水層施工時，常采用井點排水的方法。井點降水法是在基坑開挖前，在基坑四周埋設一定數量的濾水管（井），利用抽水設備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態的方法。井點降水法所采用的井點類型有：輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、深井井點等。

（1）輕型井點：輕型井點是沿基坑四周每隔一定距離埋入井點管（直徑38-51MM，長5-7M的鋼管）至蓄水層內，利用抽水設備將地下水從井點管內不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工過程中要不斷的抽水，直至施工完畢。

（2）噴射井點：當基坑較深而地下水位又較高時，采用輕型井點要采用多級井點，這樣，會增加基坑挖土兩、延長工期并增加設備數量，顯然不經濟的。因此，當降水深度超過8m時，宜采用噴射井點，降水深度可達8-20m。噴射井點的設備，主要由噴射井管、高壓水泵和管路系統組成。

（3）電滲井點：對于滲透系數很小的土（K小于0.1m/d），因土粒間微小空隙的毛細血管作用，可以采用的方法。電滲井點是井點管作陰極，在其內側相應地插入鋼筋或鋼管做陽極，通入直流電后，在電場的作用下，使土中的水流加速向陰極滲透，流向井點管。這種方法耗電多，只在特殊情況下使用。

（4）管井井點：管井井點就是沿基坑每隔一定距離設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵不斷抽水來降低水位。這在地下水量大的情況下比較適用。

（5）深井井點：當降水超過15m時，在管井井點采用一般的潛水泵和離心泵滿足不了降水的要求，可加大管井深度，改采用深井泵即深井井點來解決。深井井點一般可降低水位30-40m，有的甚至可以達到100m以上。常見的深井泵有兩種類型：電動機在地面上的深井泵及深井潛水泵（沉沒式深井泵）。

大口徑井點和深井井點差不多，只是一個是加深度，一個是加大口徑。

適用范圍：井點降水法目前在建筑物、構筑物基礎施工中使用廣泛，而在軟土路基中使用較少。

2 管井降水的施工工藝和方法

管井降水的操作工藝如下：（1）按設計要求布設井位并測量地面標高，井位與設計要求偏差不宜大于300mm，當因障礙物影響而偏差過大時，應與設計人協商，井位應采用顯著標志，必要時采用鋼釬打入地面下300mm，并灌入石灰粉。（2）當挖掘泥漿池時，泥漿池位置的選擇應根據現場條件確定。（3）為清除井位下障礙物，應在井位處挖深坑，一般直徑800mm，深1-1.5米，當地下有廢棄障礙物時，用挖土機挖出障礙物并用粘土回填，當井口土質松散時，須設置護筒。（4）當進行鑿井作業時，根據地層情況采用沖擊鉆、正反循環鉆等方法成孔，一般采用地層自造漿護壁，當遇到砂卵石地層時，可采用粘土護壁成孔，當地層土質松散時，孔內泥漿應高于地面，井徑宜大于井管外經200mm以上，且井管外徑不宜小于200mm，井管內徑宜大于水泵外徑50mm，井孔應保持圓正垂直，孔深不小于設計深度，但也不可超深。（5）成井過程中需要不斷注入清水進行換漿作業，用水泵或撈砂管抽出沉渣。（6）井管采用無砂眼的管子，在混凝土預制托底上放置井管，在底部區間中間設導中器，四周栓8號鉛絲，換換下方，當管口與井口相差200mm時，接上節井管，接頭處用玻璃絲布粘貼。（7）井管下入后立即填入濾料。濾料沿井孔四周用手推車均勻填入，以防不均勻或沖擊井壁，以每一手推車為一個計量單位，填濾料時，應保持連續，將泥漿擠出井孔，應隨填隨測濾料填入高度，當填入量與理論計算量不一致時，應及時查找原因，洗井后，如濾料下沉量過大，應不填至井口下1.5米處，濾料必須符合要求，合格率要大于90%，雜質含量不大于3%。（8）當濾料填至設計高度后，其上用粘土封填，一般在每個降水井井口用磚砌保護井襯，井襯表面抹砂漿。（9）成井后，借助空壓機清除孔內泥漿，至井內完全出清水為止，再用污水泵反復進行恢復性抽洗，抽洗次數不得少于6次，洗井應在4小時內進行，以免時間過長，護壁泥皮逐漸老化難以破壞，影響滲水效果，洗井后可進行試驗性抽水，確定水位降低能夠滿足要求。（10）潛水泵檢查完畢后再用鋼絲繩吊放，置放到設計指定處，然后鋪設電纜和電閘箱，安裝并接通電源，做到單井單控電源，水泵的出水量應根據地下水位降深和排水量的大小選用。（11）聯網抽降后應連續抽水，不應中途間斷，水泵、井管維修應逐一進行，開始抽水時，因出水量大，為防止排水管網排水能力不足，可有間隔的逐一啟動水泵，如出砂量過大，可將水泵上提，如出砂量仍然較大，應重新洗井。（12）抽水前應進行靜止水位的觀測，并對抽水過程中每天記錄水位數據。

3 結束語

基坑開挖時由于有些地下水水位淺，因此必須采取降水作業將水位降低。文章就管井降水的概念以及其施工工藝和方法進行了介紹。

參考文獻

[1]GB50497-2009建筑基坑工程監測技術規范[S].