對基坑降水若干問題的探討

鄧世龍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0六隊，新疆 阿勒泰 836500）

由于開挖的基坑必須保證在干燥的條件下進行作業，所以為了防止地下水位涌入基坑，造成邊坡失穩、坑底隆起、基礎流沙和地基承載力下降等問題的發生，必須進行基坑降水工作。

1 基坑降水的主要方法

1.1 明溝加集水井降水

明溝加集水井降水法是一種人工排降法，它的應用在施工現場較為廣泛。并且這種方法具有使用方便、利于操作且成本較低等優點。在高水位施工過程中，這種方法主要是其他降水方法的輔助措施，主要用于排除地下潛水和天降雨水。如果單獨使用這種方法，由于水位過高，滲水較多，無論是加排水管還是混凝土噴射難度都非常大，并且會使道路變得泥濘阻礙施工。因此這種方法建議在低水位或者土地滲透系數小的區域進行作業。

1.2 輕型井點降水

輕型井點降水方法在國內應用也非常普遍，它具有經濟、安全、方便等特點。主要用于面積小，水位降點不深的地方。這種方法降低水位的深度大概在3m～6m左右，超出6m可采用多級井點降水，此方法要求基坑周圍有足夠大的空間，如果場地受限這種方法則是不允許的。如果土層滲透系數較小，就要提高井點的真空度，才能達到一個好的效果。

1.3 噴射井點降水

噴射井點降水與明溝加集水井降水法相反，噴射井點降水可降低的水位深度比較大，一般在8m～20m左右的范圍。它的土層滲透系數和輕型井點降水方法降水方法一樣。但是這種方法不好操作，其抽水系統比較復雜，很容易出現操作故障。除此之外，這種方法能量損耗大，成本也高。

1.4 電滲井點降水

電滲井點降水適用于滲透系數比較小的土地。例如粘土、亞粘土、淤泥等。這些土質的滲透系數都非常小，用其他降水方法都很難達到目的。這種方法的操作原理就是利用電滲現象將土顆粒中的水抽走，要與輕型井點或者噴射井點結合使用效果更佳，因為需要后兩種辦法測定降水深度。這個過程需要不斷記錄，所以操作起來是比較麻煩的。

1.5 深井井點降水

深井井點降水是基坑支護中應用比較廣泛的方法。它不同于其他幾種辦法，它的排水量大，降水深度深，并且降水范圍很大。因此對于土地滲透系數較大的，這種方法就最合適不過了。因為無論是輕型井點降水還是噴射井點方法都比較適用于土地滲透系數較小的沙礫。深井井點降水的深度一般大于15m，它可以布置在基坑內也可以布置在外圍，所以這種方法由于降水量大降水深度深，因此這種方法相比于其他方法更占有優勢。如果發生意外狀況，比如地下水突涌，流砂，水量大等棘手的情況，深井井點降水有利于減壓，減輕周圍土地的承載力，保證基坑的安全。但是這種方法也不是萬無一失，由于出水量大，如果沉降不均勻就可能會出現周圍的山坡塌方。所以針對沉降是否均勻的問題要謹慎對待，并重視起來。

1.6 管井井點降水

管井井點降水適用于滲透系數較大的砂礫層和地下水比較豐富的地帶。如果輕型井點不能解決的話可以替換為管井井點方法，這種方法一般適用于潛水層降水。

2 基坑降水的缺陷和防護措施

2.1 基坑降水的缺陷

基坑降水的缺點有點類似于管井降水的缺點，即可能會引起周圍建筑物或者山坡的不均勻沉降。水位呈漏斗狀態不斷下滲，水位降低會使周圍土地的承載力降低，從而會對土地上方建筑物的托浮力下降，然后軟土基層受建筑物的擠壓從而發生沉降。另一點由于基坑降水是將水從土地中排出，這樣很容易導致地面沉降量和地下水位沉降量不對應，從而造成周圍建筑物不均勻沉降。當沉降達到一個極點的時候，對周圍建筑物將產生不可逆的影響，建筑物會由于下方土地的松軟而產生裂縫或者是塌方。因此基坑沉降過程中一定要保證周圍建筑物的安全，控制在安全又合理的范圍之內。

2.2 防護措施

對于基坑降水對建筑物產生的不均勻沉降的問題有以下幾個措施可以解決。第一種方法就是要制定一個可行性方案，謹慎的對待每一個步驟。因為水位下降的趨勢要對應不同的降水方法、降水要求，因此制定的方案必然也不相同。對此我們可以針對一種情況制定多種方案，然后經過分析比較篩選出最佳的。第二種方法就是在降水井點和建筑物之間設置回灌溝或者回灌井，這樣就可以減少建筑物周圍土地的沉降，減小降水速度，降低了對建筑物不均勻沉降的危險系數。第三種方法是提高降水工程的施工質量，這種方法就需要不斷地去改進去提高，這是一個擁有無限可能的辦法。目前提高降水施工質量主要的措施有嚴格控制出水量，防止沙土流失。實時觀測基坑降水的地下水位的動態，布設觀測井或者沉降位移等物理措施。

定時觀察，記錄，隨時掌握水位深度和周圍建筑物的動態變化。最后也要把抽水量記錄下來，確保整個過程萬無一失。

3 基坑降水要考慮到的因素

3.1 場地環境和建筑物施工資料

場地周圍的環境對于基坑降水作業是至關重要的。在進行施工之前相關人員一定要做好對周圍環境的考察，了解周圍建筑物的分布、結構、高度。最重要的是測量好基坑降水工程的實施地點和建筑物之間的距離。除了建筑物需要考察以外，周邊環境的公共設施也要逐一了解。例如高壓電纜、供氣管道、排水管道和供電情況等都要做到心里有數，不要讓這些外在因素在施工時對工程產生巨大的影響。所以搞定了這些資料后，要進行細致的研究和歸納，保證施工時不出現任何意外。

3.2 地質環境

除了周邊設施以外就是對地質環境的勘探，這一因素是針對基坑降水的來進行的，就是為了保證在進行作業時不受周圍地質環境的影響，出現降水失誤等情況。在了解基層土壤分布時要畫出土壤的柱狀圖或者是剖面圖，也可以用計算機輔助做出立體設計圖。其次要了解地下水的儲存情況還有人文地理和土壤的滲透性。土壤的滲透系數取決于土的形成條件等多種因素，因此每個地區的土壤滲透系數都是不相同的，所以在進行計算時一定要多算幾遍，做好檢查，避免出現紕漏。但是由于滲透系數的不穩定性，并且影響因素很復雜，往往會出現很大的誤差，所以一般都只是作為降水作業的參考，重要的還是要對工程做抽水試驗。

3.3 地下水的動態

地下水分為潛水和承壓水，潛水儲存于地表和地下第一層之間，不存在壓力可向周圍滲透。并且潛水大多數來源于天降雨水，和地下管道破裂滲出的水。承壓水儲存于不透水的兩個水層之間。

若這兩個水層之間充滿水，則水變具有壓力。所以在勘測地下水的動態時要探測好透水層和不透水層在地下的分布情況，查明地下水補給源的方位、距離等。最后要搞清楚施工地點的地下水是否與江、河、湖泊或者小溪等流動的水源相連。如果相連，則無法正常的進行降水作業。

4 結語

綜上所述，基坑降水是一項復雜又龐大的工程。在進行基坑降水之前要做好充足的準備，將各種需要勘測、計算、考察的資料都要準備到位，并且進行細致的研究，最后選出一套最佳的方案。在制定方案的同時也要擬定好對突發事件的解決措施，避免施工現場出現工程不可逆的情況導致工程擱淺。所以在進行基坑降水工程的作業之前一定要具備充分的知識，有一定的經驗才能控制好整個施工現場。