管井降水技术在基坑施工中施工工艺和方法

张文燕

摘 要：近些年来，我国经济发展迅速，建筑业高速发展，在进行建筑施工时，首先需要进行基坑的挖掘作业，当地下水位埋深较浅时，将会直接影响到基坑的开挖和后续施工，因此需要在施工时在基坑周围采用管井降水技术，使基坑处于比较干燥的状态。文章将就管井降水技术的原理和实际应用进行相应的阐述。

关键词：管井降水；基坑；施工工艺

前言

近些年来，建筑行业发展迅速，许多的建设项目纷纷上马，在建设过程中，需进行基坑的挖掘作业，当地下水位埋深较浅时，将会直接影响到基坑的开挖和后续施工，因此需要采用管井降水技术来降低水位，为后续的施工创造一个方便的环境，同时通过人工措施，使基坑内或基坑为的水位降低至基坑开挖面以下，以方便放置地下水产生渗透破坏，提高坑壁及围护的稳定性，方便施工，提高施工质量，避免水下作业。本文将就管井降水技术的原理和实际应用进行相应的阐述。

1 基坑简述

1.1 基坑的概念和挖掘前的准备工作

基坑是指为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下基础空间。基坑开挖是一个复杂的工程，在进性基坑开挖作业前需要完成以下工作：

1.1.1对项目的地质状况进行搜集，拿到第一手的岩土工程勘察资料、上部机构及基础设计资料等

1.1.2根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定基坑的挖掘深度、挖掘范围和挖掘后能够达到的各项技术经济指标等。

1.1.3调查邻近建筑、地下工程和有关管线等情况。

1.1.4对项目地下水位进行测量以确定是否需要采取降水作业。

1.2基坑降水的意义和方法

基坑降水为防止地下水通过基坑侧壁与基底流入基坑，用抽水井或渗水井降低基坑内外地下水位的方法。基坑降水有管井降水、轻型井点降水、真空降水、明沟集水坑排水等措施，其中真空井点与喷射井点适用于填土、粉土、粘性土、砂土的作业，其水文地质特征是上层滞水或水量不大的潜水，而管井降水法适用于粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带等土质，其水文地质特征是含水丰富的潜水、承压水、裂隙水。采用何种降水方式需要根据实际情况进行选用，以上这些方式没有最好的，只有技术可行、经济合理、安全可靠才是降水的目的，在选用降水措施时，应对地下水位、水文地质情况、土壤渗透水情况、地下水蕴藏条件、补给汇水情况、基坑降水对周围建筑物的影响、排放下游、排水设施对后续施工的影响等，在采用降水作业时，施工方案需要经过专家论证，同时需要注意的是，我国目前淡水资源紧缺，地下水过度开采、已造成大范围的降水漏斗、地表沉降，在选用降水措施时需要十分注意，结合实际情况可采用止水帷幕、冰冻法等方法进行施工。

1.3 降水方法分析

1.3.1 集水坑降水法：是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟，在坑底每隔一定距离设一个集水坑，地下水通过排水沟流入集水坑中，然后用水泵抽走。

适用范围：面积较小、土质较好、粗颗粒土层或粘性土层、降水深度不大的基坑（槽）开挖工程。

1.3.2井点降水法：在地下水位以下的含水层施工时，常采用井点排水的方法。井点降水法是在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井），利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。井点降水法所采用的井点类型有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。

（1）轻型井点：轻型井点是沿基坑四周每隔一定距离埋入井点管（直径38-51MM，长5-7M的钢管）至蓄水层内，利用抽水设备将地下水从井点管内不停抽出，使原有地下水降至坑底以下。在施工过程中要不断的抽水，直至施工完毕。

（2）喷射井点：当基坑较深而地下水位又较高时，采用轻型井点要采用多级井点，这样，会增加基坑挖土两、延长工期并增加设备数量，显然不经济的。因此，当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点，降水深度可达8-20m。喷射井点的设备，主要由喷射井管、高压水泵和管路系统组成。

（3）电渗井点：对于渗透系数很小的土（K小于0.1m/d），因土粒间微小空隙的毛细血管作用，可以采用的方法。电渗井点是井点管作阴极，在其内侧相应地插入钢筋或钢管做阳极，通入直流电后，在电场的作用下，使土中的水流加速向阴极渗透，流向井点管。这种方法耗电多，只在特殊情况下使用。

（4）管井井点：管井井点就是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。这在地下水量大的情况下比较适用。

（5）深井井点：当降水超过15m时，在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求，可加大管井深度，改采用深井泵即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30-40m，有的甚至可以达到100m以上。常见的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。

大口径井点和深井井点差不多，只是一个是加深度，一个是加大口径。

适用范围：井点降水法目前在建筑物、构筑物基础施工中使用广泛，而在软土路基中使用较少。

2 管井降水的施工工艺和方法

管井降水的操作工艺如下：（1）按设计要求布设井位并测量地面标高，井位与设计要求偏差不宜大于300mm，当因障碍物影响而偏差过大时，应与设计人协商，井位应采用显著标志，必要时采用钢钎打入地面下300mm，并灌入石灰粉。（2）当挖掘泥浆池时，泥浆池位置的选择应根据现场条件确定。（3）为清除井位下障碍物，应在井位处挖深坑，一般直径800mm，深1-1.5米，当地下有废弃障碍物时，用挖土机挖出障碍物并用粘土回填，当井口土质松散时，须设置护筒。（4）当进行凿井作业时，根据地层情况采用冲击钻、正反循环钻等方法成孔，一般采用地层自造浆护壁，当遇到砂卵石地层时，可采用粘土护壁成孔，当地层土质松散时，孔内泥浆应高于地面，井径宜大于井管外经200mm以上，且井管外径不宜小于200mm，井管内径宜大于水泵外径50mm，井孔应保持圆正垂直，孔深不小于设计深度，但也不可超深。（5）成井过程中需要不断注入清水进行换浆作业，用水泵或捞砂管抽出沉渣。（6）井管采用无砂眼的管子，在混凝土预制托底上放置井管，在底部区间中间设导中器，四周栓8号铅丝，换换下方，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布粘贴。（7）井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周用手推车均匀填入，以防不均匀或冲击井壁，以每一手推车为一个计量单位，填滤料时，应保持连续，将泥浆挤出井孔，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，应及时查找原因，洗井后，如滤料下沉量过大，应不填至井口下1.5米处，滤料必须符合要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%。（8）当滤料填至设计高度后，其上用粘土封填，一般在每个降水井井口用砖砌保护井衬，井衬表面抹砂浆。（9）成井后，借助空压机清除孔内泥浆，至井内完全出清水为止，再用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于6次，洗井应在4小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果，洗井后可进行试验性抽水，确定水位降低能够满足要求。（10）潜水泵检查完毕后再用钢丝绳吊放，置放到设计指定处，然后铺设电缆和电闸箱，安装并接通电源，做到单井單控电源，水泵的出水量应根据地下水位降深和排水量的大小选用。（11）联网抽降后应连续抽水，不应中途间断，水泵、井管维修应逐一进行，开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可有间隔的逐一启动水泵，如出砂量过大，可将水泵上提，如出砂量仍然较大，应重新洗井。（12）抽水前应进行静止水位的观测，并对抽水过程中每天记录水位数据。

3 结束语

基坑开挖时由于有些地下水水位浅，因此必须采取降水作业将水位降低。文章就管井降水的概念以及其施工工艺和方法进行了介绍。

参考文献

[1]GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].