建筑施工中基坑降水施工工艺分析

王静 柳振林

摘 要：目前，我国土地资源日益减少，引起了社会各界人士的关注，因此，对地下资源的开发和利用逐渐增多。比如城市中正在兴建的地铁工程，摩天大厦的地基越挖越深等。有效的基坑降水技术可以显著降低施工工地区域范围内的地下水位，避免因为地下水过多带来的流砂、管涌、坑底失稳、坑壁坍塌等问题出现，以此保障工程的质量和安全性。

关键词：建筑施工；基坑降水；施工工艺

1 引言

在建筑工程施工过程中，基坑降水施工需要与地质条件、基坑开挖及基础底板结构施工等要求相结合，通过降低基坑开挖范围内土层的含水量，避免出现流砂现象，有效的满足基坑开挖的条件，有效的实现对地下水的处理，确保建筑工程施工安全、顺利的开展。

2 建筑深基坑降水施工的目的

在建筑施工中，由于地下水位及土质条件各不相同，因此，基坑开挖的方法也有所不同。一般，在无水或者地下水较少的情况下，基坑的开挖相对较简单，但如果地下水的水位过高，而且其土层以粉土或沙土为主时，那么基坑的开挖便相对较复杂，甚至还有可能发生塌方等工程事故，尤其是在深基坑工程施工中。降水是处理深基坑降水最直接也是最有效的方法之一，其目的一方面是保持基坑底干燥，避免坑底积水或土质稀软的现象，为施工创造有利的环境及条件，确保顺利开挖；一方面是避免管涌及流砂的产生，以防坑壁土体塌方，增加坑底的稳固性，从而保证施工安全和工程质量；另一方面是改善基坑和填土的特性，提高土体的固结程度，增加地基抗剪强度，防止基底的隆起与破坏。

3 建筑施工中基坑降水施工工艺

3.1 “明沟+集水井”降水工艺

“明沟+集水井”降水技术，包括集水明排和集水井这两种排水方式，分别安置在基坑内部适合的位置，之后通过抽水机设备将基坑中的地下水或地表水排放到所开挖的基坑外部（一般设置有专门的排水沟，以便确保基坑内部所排出的水可以顺利排出），借此来降低开挖基坑内部含水量，确保后续基坑施工等施工工作的有序开展。该种基坑降水具有降水效果好，操作便捷等优势，但是该种降水技术不适合于深度比较大的基坑。

为了确保该种降水技术的顺利应用，必须科学、合理地布置集水井和排水沟，具体布置要点如下：①在布置集水井和排水沟时，适宜将其设置在建筑结构基础边净距0.4m以外位置处；②所设置排水沟边缘位置处和边坡坡脚之间的距离不可小于0.3m；③每隔30m～40m间距或在开挖基坑的四个角的位置处，要科学地设置集水井；④相较于挖土面，所开挖排水沟底面要适当地低0.3m～0.4m；相较于排水沟底面，集水井底面要适当地低0.5m及以上。在确定排水沟和集水井截面时，需要结合排水量进行确定，具体可以参照《建筑基坑支护技术规程》中的计算公式和要求进行计算；选择抽水设备时，结合基坑开挖的深度以及排水量大小情况进行合理确定。如果所开挖建筑基坑侧壁发生了分层渗水问题，那么按照不同高程科学设置导水沟和导水管；在无法设置分层明排系统或具有比较大的坑壁渗水量的条件下，要科学地设置导水降水方法；在设置基坑明排系统期间，如果发现地表水严重冲刷基坑侧壁，那么可以采用基坑外应用导流、封堵和截水等手段保证所应用“明沟+集水井”降水技术应用的质量。

3.2 井点降水工艺

3.2.1 管井井点降水技术

主要包括抽水机、吸水管以及滤水井管三个部分所构成。在确定管井埋设距离与深度的过程中，综合考虑渗透系数、深度以及降水面积等进行确定，一般管井的最大埋置深度可以达到10m，间距适宜控制在10m～50m，开挖基坑边缘和管井之间的距离结合实际钻孔工艺的差异性合理确定（钻孔法成孔工艺，相应的距离不可小于3m；冲击钻成孔工艺，相应距离不可小于1.5m）。该种降水技术具有很强的经济性和实用性，设备结构简单，维护也非常便捷，主要适用于渗透系数为20m/d～200m/d，降水深度处于3m～5m条件下的基坑排水。如果基坑需要比较大的降水深度，适宜应用深井井点，适用于10m/d～250m/d渗透系数，降水深度大于15m的施工条件下，就是所谓的“深井泵法”。在施工准备工作完毕后，结合管井井点降水技术的类型和施工工艺流程，依次开展井点定位放线、泥浆池开挖、钻机就位、护筒设置、砸井、钻孔清扫与换浆、井管吊放、滤料填充和洗井等操作。

3.2.2 轻型井点降水技术

该种类型的井点降水是将井点管沿着基坑四周的蓄水层内进行埋置，之后使用抽水设备和井点管持续抽出地下水，确保将该位置处的地下水逐渐降低到开挖基坑底部以下。该种井点降水技术主要适用于渗透系数控制在0.1m/d～50m/d的土层中。根据降水深度的不同，可以将其划分成单级井点（深度范围为3m～6m）和多级井点（深度范围为6m～12m）。

轻型井点降水技术关键设备主要是由抽水设备（水分离器、离心泵和真空泵）和管路系统（弯联管、井点管、滤管和总管等）所构成，相应的平面布置要点体现在如下几点：①单排布置，主要适用于基坑降水深度不大于5m，基坑宽度小于6m条件下，且要在地下水上游一侧位置处布置井点管，且两端延伸长度不适宜比坑槽宽度小；②双排布置，主要适用于基坑宽度大于6m条件；③U型或环型布置，主要适用于比较大基坑面积，结合施工机械进出的便捷性进行确定。如果采用U型布置方式，那么对于不封闭段的井点管布置适宜搁置在地下水的下游一侧。

此外，轻型井点降水深度一般不大于6m，具体结合相关计算标准和规范进行确定。比如，在一级井点不满足降水深度要求时，可以适当地设置二级井点；滤管适宜设置在透水层中，且井点管埋置深度需要适当地高出地面0.2m～0.3m。在轻型井点管埋置的过程中，可以灵活地应用钻孔法（冲击钻、正/反循环钻等）、振动水冲法和水冲法（冲孔、埋管）。从安置顺序角度来讲，主要控制为：一般先进行排放总管安装，之后依次进行井点管埋设，并借助弯联管接通总管和井点管，最后再进行抽水设备安装，从而保证轻型井点埋设的整体质量。在安装完轻型井点管道后，及时开展抽水试验，如果发现存在漏水、漏气等问题，就要及时加以处理。比如，发现所设置的滤管被泥沙堵塞，造成“死井”问题，那么就需要拔出重新沉没或用高压水按照逐根顺序进行反向冲洗。抽水试验检测合格后，借助粘土对孔进行填塞，避免出现地表水下渗和漏气问题，保持在不堵塞的情况下进行连续抽水。

3.2.3 电渗井点降水技术

主要是以井点管作负极，将在其中打入的钢筋作为正极，之后在通入直流电之后，可以使基坑中的土颗粒逐步由负极位置处向正极方向移动，而基坑中的水移动方向则正好相反，由负极方向进行集中排出。该种降水技术一般不单独使用，常常需要和轻型井点降水技术或喷射井点降水技术结合起使用。

4 结语

在进行基坑降水作业时，在重视降水效果的同时，还要有效的防范降水过程中对周围环境可能带来的影响，积极采取有效的措施，并根据工程實际情况来选择适宜的降水技术方法，确保降水的安全，为工程的顺利施工奠定良好的基础。

参考文献：

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[2] 吴军.浅谈基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].工程科技，2014（2）：228～231.

[3] 黄瑞.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用分析[J].新材料新装饰，2014（5）：287～290.