基坑降水施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

李乃棟

（朔州城發(fā)建設(shè)集團有限公司，山西 朔州036000）

0 引言

隨著我國城市進程的不斷發(fā)展，建筑工程數(shù)量也隨之增加。新時期、新建工程都是以高層建筑為主，工程量也有所增加，這也加大了基坑工程的施工難度。基坑降水作為基礎(chǔ)工程施工建設(shè)的重要組成部分，和建筑工程質(zhì)量有著直接關(guān)系，可以在保證工程順利施工的基礎(chǔ)上，保持基坑邊坡的平穩(wěn)性。在施工過程中使用有效的基坑降水技術(shù)能降低基坑施工區(qū)域的地下水位，避免因地下水位過高造成流砂、管涌、邊坡塌陷等問題。因此，在建筑工程施工中，必須要做好基坑降水技術(shù)的完善工作，提高建筑工程基坑的施工質(zhì)量[1-5]。

1 基坑降水技術(shù)含義

基坑降水技術(shù)就是將施工區(qū)域的地下水借助井點引入其他區(qū)域。其主要作用是：①處理地下水。讓基坑一直保持干燥的狀態(tài)，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。處理好地下水，避免出現(xiàn)流砂、管涌、塌陷等情況，更好地提高工程施工效率，無需擔(dān)心客觀因素影響導(dǎo)致邊坡或產(chǎn)生的位移情況，提升基坑施工的安全系數(shù)；②穩(wěn)定邊坡。避免邊坡位置出現(xiàn)滲漏部位，處理好基坑降水問題，能避免基坑基地與坡面上的水滲漏情況，提高邊坡的穩(wěn)定性，減少沙土流失問題產(chǎn)生，改善土壤性能，有效提升土壤承載性能、支撐性能。

2 基坑降水的技術(shù)類型

基坑降水類型種類繁多，主要包括綜合井點、輕型井點、明溝加集水井、深井井點、井管井點和噴射井點降水等類型。

2.1 綜合井點類

綜合井點類基坑降水技術(shù)綜合性能非常強，可以在基坑環(huán)境十分復(fù)雜的條件下，大大降低基坑施工成本，提高基坑施工效率。但在普通基坑環(huán)境下使用，其優(yōu)勢則不夠明顯。

2.2 輕型井點類

輕型井點類基坑降水技術(shù)主要是借助真空吸力作用，將基坑內(nèi)部水分、空氣形成一種混合液體，之后通過管道系統(tǒng)從基坑上部吸入分離器當(dāng)中，分離器將水、空氣統(tǒng)一排除。在建筑領(lǐng)域中，輕型井點類基坑降水技術(shù)發(fā)展更加成熟，提高了施工便捷性、經(jīng)濟性、安全性，特別是低于基坑面積大、水位淺的情況下，輕型井點類適用性非常強。如果基坑土層滲透系數(shù)非常小時，采用該方法需要配套響應(yīng)的氣密措施，從而提升降水成效。輕型井點降水示意圖如圖1所示。

圖1 輕型井點降水

2.3 明溝加集水井類

該類型的降水技術(shù)主要是在基坑中安裝排水溝、集水井，使用抽水泵抽取地下水，減少基坑底部的地下水量。

2.4 深井井點類

基坑降水技術(shù)中的深井井點類是由于基坑降水深度達，且井管深度在15m以上，使用常規(guī)的水泵無法滿足降水要求時，就要采取深井泵。該項技術(shù)主要是應(yīng)用于降水深度大、水量大的基坑當(dāng)中，特別是滲透系數(shù)大、土顆粒大、透水層厚度大的基坑。深井井點降水構(gòu)造示意圖如圖2所示。

2.5 井管井點類

該項技術(shù)主要是借助鉆孔成井的方法，在開挖基坑中每隔30～40m開挖一個管井，在抽取地下水過程中采用獨立水泵，從而實現(xiàn)基坑降水目標(biāo)。此類技術(shù)多數(shù)應(yīng)用在滲透系數(shù)達到0.1m/d以上且地下水資源較為豐富的土層中。

2.6 噴射井點類

該降水技術(shù)主要是應(yīng)用在降水深度在6m以上、滲透系數(shù)在0.1m/d以上、場地狹小的土層中。

圖2 深井井點降水構(gòu)造

3 工程實際運用

3.1 工程案例

某綜合辦公大樓的長度為125m、高度為85m，基坑開挖設(shè)計深度為8m。基坑地下水為淺水，水面處于地下1.5m深度。根據(jù)基坑工程特點，決定采用輕型井點降水方法，沿著基坑周邊布置井點，在基坑場地中心設(shè)置少量管井進行排水。

3.2 基坑降水施工方案

基坑降水技術(shù)的使用目標(biāo)是降低基坑底部的地下水位，在實際施工當(dāng)中由于地下水的影響會增加施工難度、風(fēng)險性，因此必須要考慮如何保證基坑降水技術(shù)應(yīng)用的有效性。此外，考慮到基坑降水施工周期非常短，要盡可能在短時間內(nèi)完成降水工程，將基坑地下水位控制在理想深度。基坑降水施工會改變基坑周圍土壤受力情況，一方面地下水位降低會提高土壤自重應(yīng)力，另一方面地下水從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)，這就產(chǎn)生了滲流情況。

根據(jù)此類情況，工程設(shè)計采用輕型井點法與管井井點法結(jié)合的方法，這樣可以有效解決滯留水滲出情況。保證管井深度達到排放標(biāo)準(zhǔn)，按照基坑施工的具體標(biāo)準(zhǔn)，留有加深深度的泵頭、及時調(diào)節(jié)的抽水速率泵頭，保證基坑降水技術(shù)應(yīng)用的靈活性。基坑內(nèi)設(shè)置若干個疏干井點，從而加速基坑底部地下水疏干速率。將周圍住宅樓等工程項目統(tǒng)一劃片處理，布設(shè)輕型井點、管井，在施工中統(tǒng)一展開降水。

3.3 基坑降水施工流程

3.3.1 前期準(zhǔn)備工作

結(jié)合井點系統(tǒng)計算設(shè)計參數(shù)，輕型井點法根據(jù)基坑規(guī)格選擇一定數(shù)量、型號的射流泵。本工程設(shè)計的排水量為25m3/h，井點立管采用直徑38mm的鋼管，長度為8m，井點管下部1.2m設(shè)置過濾管，二者采用橡皮管連接。

3.3.2 井點管安裝施工

本基坑工程上部有2m厚的雜土，不利于開展沖孔工作，為了能夠使沖孔施工有足夠的安全性，要在基坑開挖坡頂線位置坡頂線外0.5m處開挖溝槽，溝槽深度保持1m左右。鋪設(shè)井點管采用水沖法，使用高壓水將土體沖走，擾動土體結(jié)構(gòu)，將土層沖成圓孔之后在進行井點管埋設(shè)。在沖洗當(dāng)中必須要頻繁的搖動沖水管，將圓孔直徑控制在300mm以上，以便更好地填充砂石。為了讓基坑外部進水被井點管抽水截斷，要在淤泥粘土、粉質(zhì)黏土上層埋設(shè)井點管，根據(jù)地質(zhì)報告、施工土層沖擊難度確定井點管埋設(shè)深度。

在井點管外側(cè)0.5m位置設(shè)置總管，在鋪設(shè)前完成溝槽開挖工作，將墻底部抹平，將配管逐一放入溝槽中，端頭位置穿戴螺栓，墊起橡膠密封圈，將螺栓擰緊。在鋪設(shè)完井點管之后，要連接抽水設(shè)備、總管、井點管，進行抽水試驗，主要判定是否存在滲漏、堵塞等問題。在施工現(xiàn)場鋪設(shè)一定量的粗砂，避免出現(xiàn)死井情況，有助于后續(xù)再次沖孔、安裝井點管。

3.3.3 管路安裝

在鋪設(shè)完井點管之后，將井點管、總管用膠管連接，使用鐵絲將連接部位綁扎牢固，之后連接抽水泵。接通電源展開抽水試驗，觀察整個抽水過程是否正常、管路流水坡度是否流向真空泵、集水管與井點管連接位置是否滲漏等。只要出現(xiàn)異常情況，則要停止試運行，查找原因，進行設(shè)備檢修維護，完畢后再進行試驗，直到?jīng)]有問題為止。

3.3.4 井點降水施工

在輕型井點管一整套系統(tǒng)均完成安裝后，要展開抽水試驗，在井點使用時必須要保持抽水的連貫性。完成抽水試驗后，即可正式投入到基坑降水工作中。在地下水位降低到預(yù)設(shè)深度時，即可停止繼續(xù)降水，并且每隔一段時間都要記錄私下水位變化情況。在地下水監(jiān)測當(dāng)中，需要實時調(diào)整監(jiān)測記錄信息，通過計算機軟件繪制地下水位變化曲線圖，分析地下水位的變化趨勢，之后預(yù)測地下水變化周期，采取針對性的防護措施，保證基坑降水工作的有效性。

4 結(jié)論

綜上所述，基坑降水作為建筑基礎(chǔ)工程施工中的重要工序，無論是采用哪種基坑降水技術(shù)，都要提前做好準(zhǔn)備工作，確保施工方案的可行性，連接總管進行抽水，將地下水降低到基坑底部之下。此外，基坑降水技術(shù)的應(yīng)用還要結(jié)合基坑工程特點，計算基坑涌水量，確定井點管布置數(shù)量，做好施工組織工作，更好地完成基坑降水施工任務(wù)，保證基坑施工安全。