大型深基坑分区封闭降排水施工技术

周俊 丁虹 李游 张学平

摘要：由于城市不同地区的基坑深度和地质条件不同，导致其在施工过程时所使用的方法也不尽相同，因而在进行降排水施工时，应根据工程设计和基坑深度进行合理分类，并通过使用管井井点降水和明沟降水等方法对大型深基坑进行排水施工。本文主要从基坑分区封闭降排水的概念、深基坑的承压水、全封闭的分区降水模式和大型深基坑分区封闭降排水施工的方法这四个方面进行具体论述。

关键词：深基坑分区 排水施工 基坑围护

在笔者看来，评价一个工程成败的主要因素就是看其能否顺利完成基坑降排水。基坑降排水的方法有多种，传统基坑降水的方法对于地下水的浪费很大，而且常常会造成地面塌陷的不良结果，为了节约水资源的使用和基坑周边建筑物的安全，常常对深基坑采用分区封闭的降排水方法，在基坑外围止水，并阻止或者减少基坑地下水和基坑侧壁水流入基坑，这不仅会节省水资源的使用，也将节省成本的使用。言而总之，在进行降排水施工过程时，要综合多方面条件，选择合理且节约的降排水方式。

一、深基坑分区封闭降排水的概念

顾名思义，基坑分区封闭降水就是指根据不同的地质条件对深基坑的不同位置进行分类，然后在基坑围护过程中在基坑侧壁以及基坑底部增加止水帷幕（其深度可以根据地下水的水位来判断），阻断地下水和基坑侧壁水的流入，促使降排水过程中的抽水量减少，进而保留了大部分地下水，降低了对周边环境的影响。在基坑分区封闭降排水时，首先应该确定注浆孔位和桩位的位置，通过确定过的位置打入钢筋或者短棍，然后桩机对其所在地点进行钻孔处理，并制作钢筋笼，灌注混凝土，使其形成支撑灌注桩，进而使注浆孔成孔，最后向注浆孔内灌注浆液，形成注水帷幕。在基坑记性分区封闭降排水时，可以利用三液注浆形成侧壁止水帷幕，这样不仅增加了桩体的强度，也提高了桩背的土层结构。进而促使基坑降排水施工过程更加安全可靠。

二、防范深基坑承压水喷涌的方法

（1）探查建址的承压水水质

承压水即是在两个隔水层的含水层中的地下水，随着基坑深度的加大，假若不加以防护，可能会发生地下承压水喷涌现象的出现，这就可能对周边居民的生命财产造成一定的伤害。在施工之前应该详细研究建址位置的水质。在目前的降排水施工中常出现有效应力丧失的模式，这都是由于坑内外深度相差过多的缘故，因此在进行承压水水质的调查时可以运用静力进行触探的方法，也可以在现场进行降排水的实验模拟，依此来探查建址处的水质情况，彻底防范喷涌现象的发生

（2）围护结构与降排水一体化

在降水时，插入将水层的止水帷幕可以使围护内外产生水头差，围护结构与降水一体化就是利用这一现象来完成的。将地面的沉降控制在一定范围内，并慢慢调整围护插入深度和井点深度，据此计算出坑外水头的降落深度，进而计算因降水所引起的地层下降深度，直到其结果在沉降允许值范围之内。具调查显示，当水层在一个指定的井点滤管深度时，假若想要达到这个深度，坑外水头的深度并不是固定的，而是在一个范围之内，超过范围值，则性价比相应下降。

三、封闭的分区降水模式

封闭的深基坑分区降水模式即是将基坑分区后，采用基坑侧壁止水帷幕加基坑底封底的方法，利用此方法不仅能有效阻截低下水的流入，也能有效防护承压水喷涌现象的出现，同时也能够利用抽取可允许范围内的地下水进行有效利用，将其运用到高压摆喷墙和深层搅拌桩等方面。封闭分区降排水模式主要分为两方面，第一种为全封闭降排水，即是止水桩完全插入到止水层之中；第二种为非全封闭降排水，即是止水樁未插入到止水层。在不透水层埋置不深时，常将止水桩埋在基坑底部的隔水层之中，这样就形成了全封闭降排水的深基坑，这时只需要抽取在坑底之下一定深度的地下水。

四、大型深基坑分区封闭降排水施工的方法

（1）建立封闭基坑降水量公式

在使用分区封闭的方式进行降水时，应将封闭深度和基坑内的水质质量作为首要考虑元素，并根据这两个元素选取相应的公式进行计算。封闭基坑的降水计算只需要将其当作静态水进行计算，不需要按照常规涌水量的计算方法。封闭基坑的降水量应结合土体的质量，但是假若采用止水桩进行降水量的计算时，并不需要结合土体质量，这是因为分区封闭降排水不需要将止水帷幕内的水分全部抽干，它仅仅需要抽取在基层之上一定深度的静态水，据常规计算，只需要将水位降低到坑底以下0.6-1m之间，因为被降低的水位会形成弧度曲线，所以在进行分区封闭降排水时需要考虑基坑的平面面积、降水坡度、降水半径和基坑内的土体给水度等基本公式。假若基层地下水到井管的末端有不同的土质结构层，那么在计算时就需要考虑每一层土体结构所要下降的水位，最后将其叠加就是分区封闭时产生的降水量。

（2）基坑内外降排水

基坑内施工用水、雨水和基坑壁上可能出现大量渗漏现象，所以在人工基底完成后要及时对混凝土浇筑垫层进行封闭，进而减少坑底的暴露时间。在底板施工完成时，将底板混凝土浇筑到围护桩边缘地带，使其形成传力带，并在其表面设置临时集水井。深井应在浇筑基础底板混凝土之前进行拆除，这是因为简易井管为非结构抗浮。

总结

综上所述，本文从多种角度描述了深基坑分区封闭降排水技术，也说明了封闭基坑降排水时，承压水的危害及防护方法。在笔者看来假若想要在基坑降排水中，真正的取得成功，就必须考虑建址的土质和水质特点等多方面因素，并通过这些因素制定合理且有效的基坑降排水方案，这样不仅能控制工程的完成时间，也能保护施工人员的安全问题，进而确保其工程能够顺利完成。深基坑的封闭降排水不仅节约了资源，也减少了施工成本，因其环保效益，值得去推崇此方法的使用。

参考文献

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（作者单位：1光大环保技术装备（常州）有限公司；2光大环保技术研究院（南京）有限公司）