井點降水技術(shù)在超深基坑開挖工程中的應(yīng)用

中圖分類號： TU46+3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2025）19-0172-04

Abstract：Duringbuildingconstruction，foundationpitexcavationisacrucialandcomplextaskthatinvolvestheexcavation ofundergroundspacestosupportthefoundationoffuturebuildingsortunels.However，ifthegroundwatertableiselatively shallw，thisshalowgroundwatermayhaveasignificantnegativeimpactonfoundationpitexcavation.Whenthewaterlevelis toolow，thesoilwaterontentinthefoundationpitwillincrease，whichwillnotonlyincreasethedificultyoffoundationpit excavation，butmayalsoleadtoinstabilityoftheundergroundstructure.Therefore，inordertoensureconstructionsafetyand projectquaity，aseriesofefectivemeasuresmustbetaken，suchasusing pumping equipment，controlingdrainage，and artficial precipitationwhennecesary，toreducethegroundwaterlevelinthefoundationpitandkeepthefoundationpitdry.

Keywords：wellpointdewatering;ultra-deepfoundationpit；excavationproject;foundationpitdewateringanddrainage; construction technology

基坑開挖是建筑工程中重要環(huán)節(jié)之一，如果地下水位較淺，會對基坑施工造成一定影響，則需要采取相應(yīng)的降排水措施。對此，黃文弘探討市政道路中深埋大斷面雨水箱涵的降水施工技術(shù)，有效保障市政道路深埋大斷面雨水箱涵的施工質(zhì)量和安全；方永忠[2]提出了一種高層建筑卵石地層深基坑管井降水施工技術(shù)，即組裝深基坑管井復(fù)合降水裝置，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一套深基坑排水系統(tǒng)，實現(xiàn)了在卵石土中進(jìn)行的深基坑降水；王俊等結(jié)合實際管井降水施工項目，討論臨近建筑物管井布置設(shè)計、管井施工過程中的重要工序及管井降水系統(tǒng)運(yùn)行后的維護(hù)和監(jiān)測，總結(jié)了管井施工和運(yùn)行過程中的重要技術(shù)參數(shù)；張恒瑞4分析了深基坑管井降水技術(shù)，包括管井施工步驟及案例分析，通過合理應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)對基坑地下水的有效控制；郝肇軒等闡明緊靠坑邊型補(bǔ)強(qiáng)的局限，并對各種補(bǔ)強(qiáng)措施的優(yōu)缺點進(jìn)行分析，得出地下水位置與地質(zhì)條件、建（構(gòu)）筑物本身的性能等因素有關(guān)，對同類工程具有一定的借鑒意義；汪錦以上海地區(qū)一個具有代表性的深基坑支護(hù)為例，分析了其在降水處理中存在的常見問題，并提出了相應(yīng)的對策；陳朝偉等依托某人防基坑工程項目，利用Plaxis3D有限元仿真軟件對基坑支護(hù)及降水的控制效果進(jìn)行了研究。本文以平度污水處理廠基坑工程為實際依托，探討井點降水技術(shù)在超深基坑中降排水的實際應(yīng)用。

1 工程概況

1.1 基本情況

平度東部污水處理廠及配套管網(wǎng)工程，項目位于市平度市鳳臺街道曲坊村以南，代戈莊村以東，吳家屯村以北，占地 6.5888hm² 。項目距平度市主城區(qū) 16km 。項目總建筑面積為 11489.97m² ，新建污水處理廠一座，規(guī)劃處理規(guī)模10萬 m³/d ，該項目計劃分為二期建設(shè)。一期主要建設(shè)內(nèi)容：項目建筑面積7987.38m² ，工程設(shè)計處理規(guī)模4萬 m³/d ；二期主要建設(shè)內(nèi)容：項目建筑面積 83502.59m² ，工程設(shè)計處理規(guī)模6萬 m³/d 。

由地勘報告可知，工程勘察深度范圍內(nèi)的地下水屬第四系孔隙潛水。主要賦存于第 ③ 層粉質(zhì)黏土（加大量姜石顆粒）及第 ④ 層粗礫砂中，地下水相互連通，形成統(tǒng)一水面，勘察期間穩(wěn)定水位為 4.41～4.68m ，穩(wěn)定水位標(biāo)高為 29.13～29.53m_? 。地下水的補(bǔ)給以大氣降水為主，損失以人工取水、地表蒸發(fā)等方式為主，地下水位變幅在 5.0m 左右。

1.2降水系統(tǒng)布置

本項目擬采用坑內(nèi)明排與降水井進(jìn)行降水，在坡頂處設(shè)置截水臺，以阻正地表徑流進(jìn)入基坑，坑內(nèi)開挖時設(shè)置排水溝、集水坑采用明排方式排水，根據(jù)開挖水量情況在坡底線設(shè)置管井降水井。

1.2.1 降水井

在基坑周圍的坡頂處布置管井來排水，管井孔徑為 0.7m ，管徑為 0.4m ，深度為自然地表以下 10.00m ，水平距離不超過 30.00m ，井管全段為無砂混凝土濾管，濾管外包80目鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，井管與孔壁間填粗砂，底部 1.00m 為沉砂管;管井封井方法：在井口下方引入細(xì)砂卵石層，至井底 2.00m 以下，然后用素混凝土澆筑井口。降水井點布置示意圖如圖1所示。

1.2.2 截水臺

坡頂設(shè)置截水臺，尺寸規(guī)格 240mm×300mm ，采用M10水泥砂漿砌MU10磚砌筑，截水臺大樣圖如圖2所示。

1.2.3 明溝

在基坑坡底交圈設(shè)置排水明溝，尺寸 300mm× 300mm ，排水明溝大樣圖如圖3所示。

1.3降水系統(tǒng)所需材料

降水井井壁采用無砂混凝土管，外徑 400mm ，輕 型井點管采用PVC管，管徑 32mm ，濾網(wǎng)均采用80目 鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，濾料采用粗砂，粒徑 0.075～2.0mm 平均粒徑 D=0.6mm ，含泥量不大于 3% ，濾料保證不均勻系數(shù)小于2。

輕型井點管采用PVC管，管徑 32mm ，下部 0.50～ 1.00m 為濾管，管壁設(shè)置孔眼，孔徑為 5～10mm ，孔之間的距離為 30～40mm ，過濾管的外面纏繞著一層80目絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)。孔內(nèi)填粗砂，粒徑 0.075～2.0mm ，平均粒徑 D=0.6mm ，含泥量不大于 3% ，濾料保證不均勻系數(shù)小于2。

擋水墻和截水溝的槳體均為水泥漿。

觀察井的內(nèi)壁由 100mm 的PVC塑料管制成，其側(cè)面的孔隙度在 15%～30% 之間，使用80目鋼網(wǎng)或尼龍網(wǎng)，濾料采用粗砂，粒徑 0.075～2.0mm ，平均粒徑D=0.6mm ，含泥量不大于 3% ，濾料保證不均勻系數(shù)小于2。

2 施工工藝流程

2.1基坑開挖降排水

基坑開挖降排水施工工藝流程如圖4所示。

2.2 明溝

施工流程：溝槽放線 $$ 溝槽開挖 $$ 溝槽平整 $$ 砼墊層模板安裝 $$ 澆筑混凝土墊層 $$ 砼墊層上平放線 $$ 墊層模板拆除 $$ 磚砌 $$ 內(nèi)壁抹灰 $$ 風(fēng)化砂回填。

1測量放樣：由測量人員按照雨洪系統(tǒng)的布局圖，對工程進(jìn)行測量、放樣。

2）挖溝：經(jīng)測量、放樣后開挖溝槽。基坑開挖深度由測量員進(jìn)行勘測和控制，主要是機(jī)器 （挖掘機(jī)）主挖，人工輔助。在開挖溝槽時，必須同時采取防水和排水措施，以防止溝槽底部被水浸濕，并盡可能地縮短溝槽外露的時間。

3）溝槽平整：溝槽開挖達(dá)到設(shè)計深度后，把多余的浮土清掃干凈，同時注意坡度方向的控制

4）澆筑混凝土墊層：C20素混凝土澆筑墊層，墊層的厚度和寬度要滿足設(shè)計要求。

5）砌筑：墊層澆筑完成后，待混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定后開始砌筑排水明溝，明溝砌筑采用M10頁巖磚砌筑，砌筑的尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。

6內(nèi)壁抹灰：排水明溝砌筑完成后，采用M10水泥砂漿對三面內(nèi)壁抹灰處理，厚度 20mm 。

8）風(fēng)化砂回填：明溝砌筑完成后，采用風(fēng)化砂對開挖面與砌筑面肥槽進(jìn)行回填。

2.3 盲溝

施工流程：測量放線 $$ 溝槽開挖 $$ 溝槽平整 $$ 鋪 設(shè)土工布 $$ 回填盲溝碎石 $$ 敷設(shè)濾水管 $$ 回填盲溝碎石 $$ 鋪設(shè)土工布。

3 施工要點

3.1基坑預(yù)降水設(shè)置

在基坑開挖前，根據(jù)放坡比列在基坑的四周埋設(shè)深于坑底 3m 的管井，采用主管道或與泵設(shè)備直接相連，將地下水降至基坑底部 0.5～1.0m ，這樣才能在干燥的情況下進(jìn)行土方開挖和地基建設(shè)。

3.2 基坑開挖及加固

基坑緣邊應(yīng)留有 2m 安全距離，基坑開挖完成后及時做好臨邊防護(hù)，保證基坑周邊施工安全。基坑四周要設(shè) 1.20m 高的擋墻和護(hù)欄，護(hù)欄的設(shè)置要符合JGJ180—2009《建筑施工土石工程安全技術(shù)規(guī)范》中6.2.1條中的規(guī)定，并在擋墻的外側(cè)設(shè)置排水溝。

在基坑開挖過程中，對基坑的邊線和基底高程進(jìn)行實時的測量，保證土方的準(zhǔn)確位置，不會出現(xiàn)過挖的情況，同時要留下 0.2m 的空間，便于進(jìn)行人工清除，以避免挖掘機(jī)與管樁發(fā)生碰撞，破壞了地基的持力層；在清除和平整后，應(yīng)立即進(jìn)行墊層的澆筑，以免地基土因含水量的增加而發(fā)生膨脹

3.3 基坑內(nèi)地下水降排

沿基坑內(nèi)部設(shè)置輕型井點降水，井點管采用PVC管，管徑 32mm ，水平間距取 1.50m ，成孔直徑不小于120mm ，成孔深度大于濾管底端埋深 0.50m ，孔內(nèi)填中粗砂，頂部 1.00m 用黏土填實，所述插入深度為2.50m ，所述底部 0.50m 為過濾管；在距坡腳 0.3m 處設(shè)置集水盲溝，其尺寸為 0.3m×0.3m ，填充級配碎石（粒徑 1～3cm ；在混凝土澆筑完成后，在主體結(jié)構(gòu)達(dá)到抗浮要求的情況下，才能進(jìn)行混凝土澆筑。

3.4 水位監(jiān)測

在基坑兩側(cè)合適的地方設(shè)置水位觀測點。水位觀察井尺寸：孔徑 0.3m ，直徑 0.1m ，用粗砂填充，套管用PVC塑料管，套管上高出地表 0.5m ，觀察井深為現(xiàn)地下 10.00m （側(cè)壁孔隙率為 15%～30% ），用80目鋼網(wǎng)或尼龍網(wǎng)覆蓋。

3.5 地表水控制

為了在雨季期間避免大面積的積水，在排水盲溝30m 處設(shè)置一口集水井，該集水井的深度比層帶高0.70m ，并將雨水及時排放到坑外，確保基坑的安全；為防正地表水倒灌進(jìn)入基坑，在基坑頂部邊界的外側(cè)設(shè)置了一道擋墻；擋土墻選用 0.25m×0.3m 的磚墻，勾縫和抹面，砂漿勾縫、抹面。

4基坑開挖、支護(hù)應(yīng)急預(yù)案

4.1 邊坡位移超限

邊坡的最大變形不得大于 3%oH （ H 是基坑開挖的深度）。如果觀測點累積位移量大于 3‰ ，則應(yīng)立即終止目前的施工，并對其進(jìn)行加固。

4.2 基槽泡水

1）在坑體四周設(shè)置排水溝或攔水堤，頂部的地表經(jīng)過加固，以阻止地表徑流進(jìn)入基坑。2）在基坑開挖過程中，采取了大口井法排水，使地下水位下降到最低高程之下。3）在開挖過程中，不間斷地進(jìn)行降水，直到開挖完成為止。

4.3地下水異常的處理措施

在進(jìn)行基坑降水監(jiān)測的同時，要根據(jù)施工進(jìn)度，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并進(jìn)行比較分析。在開挖過程中，要密切注意基坑的邊坡情況，如果出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行勘察，確定其來源。對上部滯水區(qū)，可通過插入排水管進(jìn)行處理，對無法完全排出的上部滯水區(qū)，應(yīng)設(shè)置滯水區(qū)，采用明排的方式，將排水管引到軟管，并在滲水處加一層濾水層，避免土壤顆粒的流失。

用水管將污水排放到地基排水溝，再通過集水井進(jìn)行集中排放。

4.4地表裂縫的處理措施

在基坑施工的全過程中，要持續(xù)觀測周圍地面和建筑物的開裂和變形。一般來說，地面上的微小裂紋以及與基坑相鄰的普通建筑表面上的修補(bǔ)層有輕微的裂紋，都可以視為正常現(xiàn)象，但是需要對其發(fā)展趨勢進(jìn)行跟蹤，并對其進(jìn)行針對性的處理。隨著裂紋的發(fā)展和擴(kuò)展，原施工程序應(yīng)中止，對支護(hù)參數(shù)進(jìn)行修正，并對其進(jìn)行加固。

5 結(jié)束語

降水施工技術(shù)在深基坑工程中扮演著至關(guān)重要的角色，它涉及到如何有效地控制和管理地下水位，以確保開挖工作能夠安全、高效地進(jìn)行。這種技術(shù)的有效性不僅影響著基坑的順利掘進(jìn)，還對整個工程的進(jìn)度有著直接的影響。由于基坑內(nèi)部復(fù)雜的地質(zhì)條件，降水過程需要精確計算和嚴(yán)格控制，任何操作上的疏忽都可能導(dǎo)致安全事故或工程質(zhì)量下降。因此，選擇合適的降水方案，優(yōu)化施工流程，以及加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控與管理，對于保障基坑工程的成功實施具有重大意義。

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