基坑降水技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

陳隆文

（福建省延隆建設(shè)有限公司 福建南平 353000）

1 引言

經(jīng)濟在快速發(fā)展，土地資源也越來越稀缺，人們對于地下資源的利用越來越多。比如城市中正在興建的地鐵工程，摩天大廈的地基越挖越深等。有效的基坑降水技術(shù)可以顯著降低施工工地區(qū)域范圍內(nèi)的地下水位，避免因為地下水過多帶來的流砂、管涌、坑底失穩(wěn)、坑壁坍塌等問題出現(xiàn)，以此保障工程的質(zhì)量和安全性。

2 基坑降水理論綜述

基坑降水就是把工程施工地區(qū)的地下水通過井點的方法引流至他處。一共需要做到兩點：①處理地下水，使得基坑能夠一直保持干燥的狀態(tài)，創(chuàng)造有利的施工環(huán)境。其中，處理地下水在基坑降水工作中十分關(guān)鍵。如果地下水處理妥當，整個工程就不會出現(xiàn)流砂現(xiàn)象導(dǎo)致的工程塌方問題，可以處理好土質(zhì)和積水，工人也可以更加高效率地施工，而不用擔(dān)心土體移位等狀況發(fā)生，安全系數(shù)也因此得到保障。②穩(wěn)定邊坡，防止坡面上有水滲漏。基坑降水工作處置妥當，可以有效防治基坑基地和坡面上有水滲漏，這樣就可以穩(wěn)定邊坡，防治沙土的流失，還能夠改善土質(zhì)，讓土壤承載力和支撐能力得到有效提升。

3 建筑工程基坑降水方法

3.1 明溝排水法

在基坑內(nèi)部安置排水溝和排水井，然后使用抽水機械進行抽水。抽水井中抽出了地下水，就可以保證基坑內(nèi)部保持相對干燥。

3.2 輕型井點法

輕型井點法基坑降水技術(shù)的主要原理是利用真空，讓土壤中的水分成為水氣混合物，經(jīng)過管道系統(tǒng)進入到水氣分離器。之后再做出進一步的分離，空氣進入真空分離，水分進入離心泵水管中。

這個方法使用的范圍比較大，同時由于施工流程簡單、相對經(jīng)濟適用，使用關(guān)于地下水水位不深、基坑面積不大地施工場所。所以在我國的建筑行業(yè)中，廣泛使用的就是輕型井點法施工技術(shù)，不過需要注意的是在土壤滲透系數(shù)很小的情況下，要采用適當?shù)臍饷苄源胧拍鼙Ｕ陷p型井點法有效實施。

3.3 管井井點法

管井井點法一般是以鉆孔成井，然后每個井中都分別使用離心泵抽取地下水，這種辦法適用于其他方法不容易解決的，滲透系數(shù)超過0.1的沙土、碎石塊等環(huán)境中。該方法能夠產(chǎn)生很好排水效果，同時設(shè)備簡易、方便更換維修。在實際施工中往往采用管井井點法。

3.4 噴射井點法

噴射井點法是采用高壓力水泵把水壓送到井點一側(cè)，產(chǎn)生獨立的空間，之后通過側(cè)孔流至噴嘴。由于噴嘴地姐面積很小，就會使得水流充分加速，達到30m/s以上的速度。水流在噴射之后，水煮附近會產(chǎn)生壓力，把地下水和水中的空氣一并送入到混合室當中。這種辦法的優(yōu)點是能夠處理地下較深處地地下水，可是因為井點管地布局和架設(shè)復(fù)雜，也需要很多監(jiān)督和管理人員進行控制，工作速度提升不上去。

3.5 深井井點法

這種方法適用于井深深度大于15m的，井內(nèi)用抽水泵難以滿足需求的情況。深井井點法一般用于水量很大的基坑環(huán)境，特別是滲透系數(shù)較高，透水厚度較大的環(huán)境。此外深井井點法的實施可以把設(shè)備放置于基坑之外，這點對于施工來說是個優(yōu)勢。

3.6 綜合井點類基坑降水技術(shù)

綜合井點類基坑降水技術(shù)的綜合性很強，適合在基坑環(huán)境較為復(fù)雜的情況下使用，利用該技術(shù)可以顯著地降低排水成本，同時能夠使得效率得到提高。在施工中要考慮工地的實際情況，選擇恰當?shù)呐潘夹g(shù)方法。比如：某工程的地基使用的是砂性土，而且地下水情況比較復(fù)雜，很容易會出現(xiàn)流砂的情況，甚至可能發(fā)生嚴重的基坑坍塌事故。因此，一定要采用有效的基坑降水技術(shù)來降低該工程的水位，避免發(fā)生工程質(zhì)量問題，同時這也是基坑降水技術(shù)的最終目標。根據(jù)現(xiàn)場實際的施工過程來看，基坑的面積很大，需要降低的地下水水位也不深，這種情況下十分適合采用輕型井點法來進行基坑降水處理。在實際施工中，成孔工具選用型號為3B的功導(dǎo)桿式水沖槍，采用粗砂作為粒料，采用型號特定的真空泵機作為抽水設(shè)備，該泵機的功率保持在7.5kWh等等。事前一定要做好相關(guān)的準備工作，確保基坑降水工程得到精確實施。

4 工程實例分析

4.1 工程基本資料

某綜合辦公大樓是該地區(qū)的重點工程之一，本工程的二期辦公大樓，長為125m，寬為85m，基坑的開挖深度大約是8m。在該工程的地下水主要是淺水，水面處于地下1.5m左右的深度。基坑采用輕型井點沿著工程施工工地的周邊布置，場地中間布置少量的管井進行排水。

4.2 基坑降水方案

降水工程的目標是完成基坑內(nèi)最大坑深的降水，在施工過程中可能要加大地基的開挖深度，這樣降低深度在江水設(shè)計中能夠給后續(xù)工程留有一定的余地。此外，基坑開挖的工期十分緊張，要在盡可能短的時間內(nèi)完成基坑降水工程，同時把地下水位降到基坑深度以下。

基坑工程降水會改變基坑周圍土壤的受力狀態(tài)，一方面水位下降加強了土壤的自重應(yīng)力；應(yīng)一方面地下水從靜止轉(zhuǎn)向流動，必然引發(fā)滲流作用。力學(xué)計算難度很大，本工程簡便起見，只考慮坑外土體在重力方向發(fā)生單方向的滲流。

針對工程地質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)問題，本工程采取的技術(shù)是：輕型井點法和管井井點法，這樣能夠有效解決滯留水滲出等問題。觀景的深度一定要夠，同時能夠按具體需求，留有可以加深深度的泵頭和能夠及時調(diào)節(jié)抽水速率和功率的泵頭。基坑內(nèi)一定要不知若干個疏干井點，加速開挖土體內(nèi)的地下水疏干。住宅樓等其他項目工程統(tǒng)一劃片，布置輕型井點和管井，在一次施工中統(tǒng)一進行基坑降水工作。

4.3 基坑降水主要施工流程

4.3.1 施工前期準備

根據(jù)井點系統(tǒng)的設(shè)計進行計算，輕型井點法使用的降水設(shè)備為4臺2BL-6型的JSJ60射流泵。排水量為每小時25m3，井點立管設(shè)置為直徑38的鋼管，長度為8.0m，井點管的底端1.2m位置是濾管，二者之間采用橡皮管相互連接。

4.3.2 井點管安裝施工

因為工程的上方大約用2m厚的雜土，不方便沖孔工作開展，為了保障沖孔的安全性，根據(jù)基坑開挖坡頂線位置在坡頂線外50cm左右的位置開挖溝槽，深度約1.0m。井點管鋪設(shè)采用水沖法，利用高壓水沖刷土體，用沖管攏動土體助沖，把土層沖成圓孔之后埋設(shè)井點管。注意在沖擊過程中一定要不斷搖動沖水管，使得圓孔的直徑達到300mm左右，方便沙石的填充。為了達到井點管抽水切斷外圍水進入基坑的內(nèi)部，井點管應(yīng)該埋在粉質(zhì)黏土或是淤泥粘土的上部，同時要結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)報告、現(xiàn)場施工實際沖擊的難易程度，來確定井點管掩埋的深度合理準確。

總管應(yīng)當處于井點管外側(cè)50cm處，在鋪設(shè)前同樣要開挖溝槽，把槽底填平，將配好的管子一根根放入溝槽內(nèi)部，在端頭處穿上螺栓，墊上橡膠的密封圈，然后擰緊螺栓。井點管鋪設(shè)完畢之后，應(yīng)當把抽水設(shè)備、總管和井點管進行相互連接，并且進行抽水預(yù)試驗，檢查是否有漏水、漏氣、堵塞等異常情況出現(xiàn)。此外現(xiàn)場要存放少量的粗砂，防止產(chǎn)生死井，以便于再次沖孔安裝井點管。

4.3.3 管路安裝

在所有井點管完成鋪設(shè)之后，用吸水膠管把井點管和總管相連，同時用鐵絲捆牢，然后再與抽水設(shè)備連通。此后接通電源就可以進行抽水試驗。在這期間監(jiān)察出水是否正常；主管路的流水坡度是不是坡向射流真空泵；集水管和井點管連接的膠管在進行抽水試驗中是否有漏水漏氣的現(xiàn)象等等。凡是出現(xiàn)了異常情況，應(yīng)當及時進行檢修和維護工作，之后再次試驗，直到?jīng)]有問題產(chǎn)生方可投入實際工程的基坑降水工作中。

4.3.4 井點降水施工

一套輕型井點管安裝完畢之后進行抽水試驗，在井點使用過程中應(yīng)當保證抽水的連貫性。在抽水試驗一切正常之后可以開始實際抽水作業(yè)。抽水開始之后沒天要觀測3次水位和水量。當水位達到了預(yù)先設(shè)定好的水位目標并且保持穩(wěn)定之后，可以每天觀測量減少到1次。在監(jiān)測過程中要及時整理檢測的記錄，繪制相關(guān)的曲線圖，分析水位下降的趨勢，然后進行合理的時間預(yù)測，保障基坑降水工作的質(zhì)量和精度。

5 結(jié)語

在建筑工程的基坑降水工作中，一般采用的是井點降水方法。沿著基坑四周或者兩側(cè)埋入深于基坑的井點濾水管或是管井，然后連接總管進行抽水工作。使得地下水位降低到坑底之下。但是在實際工程中，要對工程地塊內(nèi)的土壤進行分析，同時計算基坑涌水量，以此確定井點管的布置數(shù)量，精心組織施工，高質(zhì)量地完成施工，同時確保施工中的安全。

[1]黃鵬飛.基坑降水技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探討[J].工程技術(shù)，2016（21）：9～13.

[2]吳軍.淺談基坑降水技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].工程科技，2014（2）：228～231.

[3]黃瑞.基坑降水技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析[J].新材料新裝飾，2014（5）：287～290.