止水帷幕及降水技术在深基坑支护工程中的应用

王林伟

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

近年来，由于加快了城市化建设的步伐，使城市人口数量大幅增加，城市的建设用地面积在日益减少，因此，高层建筑已经成为城市发展的新趋势，将城市土地利用率合理提高。由于高层建筑的基础埋设深度相对较大，其基坑作业一般是在含水层内进行的，但在含水层内开展基坑作业容易出现土层坍塌以及流沙，还有土层失稳等灾害，对工程整体质量安全造成严重影响。所以，在基坑工程作业的前期，要把地下水位降到施工部位以下，以确保能够在环境干燥的情况下展开基坑开挖和支护，通过历年来的研究表明，深基坑工程建设的过程中事故多，是因为受到了地下水的影响，尤其是沿海和沿江城市，地下水的科学处理对策很关键，而止水帷幕及降水技术科学的运用到深基坑支护工程中，能够确保深基坑支护质量安全，整体上提高建筑建设的稳固性。

1 深基坑工程概述

在高层建筑建设施工的具体中，为了能够确保施工进度及安全，深基坑支护技术的运用范围在不断地扩大，其在高层建筑建设中发挥着重要作用，是确保施工质量的关键防线。从概念定义上看，深基坑主要是指高于5m 开挖深度基坑。从工程特点来看，深基坑工程涉及地下管线和构筑物，相比之下地质条件较复杂，周边环境也较复杂，属于系统性工程，包括对深基坑支护体系的研发设计、土方开挖以及施工建设等分部工程。由于支护系统属于临时结构，存在的安全风险较大，且被建设场地的空间以及时间条件所限制，要求在建设过程中必须做好专项化管理工作：资源、文档、安全、环境、造价、进度、质量等。在深基坑支护工程施工的过程中，止水帷幕和降水技术被广泛的应用，可以确保深基坑支护工程施工进度及质量安全，保证在规定期内完成建筑工程的建设，还可以降低施工的成本，为建筑企业的发展提供较大的经济效益。

2 止水帷幕及降水技术在深基坑支护工程中的应用要点

井点降水和集水明排是近几年广泛运用的降水方式，集水明排是在基坑内通过设置集水井、排水沟以及排水管道等方式，构成理想的排水系统。再用从集水井里把水抽到坑外，从而将地下水位降低。因为基坑开挖作业正常是分步进行，集水井也要按照要求下移，再逐步进行更新设置。由于此方法是随着开挖深度，不断的増加工程量，被普遍用于浅基坑，特别适用于地质条件简单、水位降深较小以及含水层稀薄的基坑工程中。井点降水可按照降水井类型，分为管井井点降水以及轻型井点降水，不管是哪类型的降水井，井点都会埋设在基坑的内部或四周，基坑范围内的地下水是运用抽水设备抽出的，从而达到良好的降水目的。由于井点降水能够确保基坑内工作面的干燥状态，有助于机械化施工时的工期被减小，且不会被基坑形状影响，非常适合用于深基坑降水[1]。常用的降水井类型及其适用范围如表1 所示。

表1 降水井类型及适用范围

当地下水位比基坑底部高时，一般要在基坑施工前提前进行降水，其作用是预防基坑底部与四周出现渗水，属于确保基坑工程的干燥作业；将基坑开挖坡面稳定性提升；促使基坑的四周及基底土质固结。根据不同的深基坑工程，结合基坑周边的具体环境状况，选择适宜的降水方式。当前，井点降水法、冻结法以及止水帷幕法是深基坑降水常用的方法[2]。

2.1 井点降水法

井点降水法是依据规范要求，按适宜的间距在基坑四周设置降水井，抽取地下水，正确展开基坑降水。一般来说，井点降水法是把地下水位降至距离基坑坑底0.5～1.0m 处，必须要保证基坑内施工是在干燥的环境中进行的。井点降水法根据其布置方式的不同，其适用条件有所区别。其中集水明渠、喷射井点以及轻型井点适用于含薄层粉砂的粉质粉土、粉质沙土以及砂质粉土等土层环境，土体的渗透系数多在1×10-7～2×10-4cm/s；电渗井点其经常用于黏性土，土体的渗透系数多小于1×10-7cm/s；深井井点以及管井井点，主要多用于碎石土以及砂土，土体的渗透系数普遍不能低于1×10-8cm/s，砂砾渗井适用于黏性土、砂土和粉土等土体，土体的渗透系数一般不低于5×10-7cm/s[3]。

2.2 止水帷幕法

止水帘法根据其使用原理的不同，可分为高压旋喷桩止水帘、搅拌桩止水帘、地下连续墙止水帘3 种。

（1）高压旋喷桩止水帷幕。高压旋喷桩止水帷幕是将水泥浆液通过高压旋转喷嘴转化为20MPa～40MPa的高速流体，通过预成孔注入土层内部，混合土体后，构成坚硬的柱状固结体。旋喷桩止水帷幕施工如图1所示高压旋喷桩的成桩步骤：首先是通过钻机对喷头及喷管进行控制，使成孔能够达到预定深度，作业过程中要确保喷管具有良好的密封性。再把高压射流和土体进行混合，构成桩。此方法的优点是噪声污染小、施工占地少，但其成本高，而且会对环境造成损害，所以，在实际建设中要结合实际情况，综合进行考虑[4]。

图1 旋喷桩止水帷幕施工

（2）水泥土搅拌桩止水帷幕。水泥土搅拌桩止水帷幕是把水泥浆液与基坑深处的基础土，依据特定配比，利用工程机械强行进行搅拌，而形成的固结体，能起到防止地下水渗透，以及对基坑起到支护作用。此种方式的优点体现在施工占地小、造价低、污染小[5]。

（3）地下连续墙止水帷幕。地下连续墙止水幕布的优点是具有良好的防渗效果以及支护效果。其关键是深基坑的周围开挖了规范深度的槽体，吊放钢筋笼后，选用混凝土浇筑墙体。其优点是可以减小影响施工周围环境的因素，起到良好的抗压以及抗渗作用。不足之处是这个方法构成的止水帷幕深度较大，混凝土浇筑具有较高难度，处理不好，会引发墙体坍塌[6]。

2.3 冻结法

相比于前两种方法，冻结法建造所用的周期更长，所投入的建造费用也更高。但因为此方法是通过人工制冷技术进行操作的，可以冻结深基坑含水土体，充分发挥阻止渗水的作用，在土体强度和密度增强方面的作用也相对较好，所以，很适合用在软土基础的深基坑项目中[7]。

需要注意的是以上3 种方法在运用的实际中，要按照实际深基坑工程作业要求，综合进行考虑，合理进行选择，才可以充分发挥降水方法的长处，才可以扬长避短，将深基坑的支护效果以及降水效果增强。

3 止水帷幕及降水技术应用现状

在深基坑支护工程施工具体过程中，需要严格勘探施工现场的水分条件以及地质条件，然后将勘探的结果与工程实际相结合，科学规划施工方案，但是，在操作的具体过程中，因为施工企业缺乏认识，在实际施工过程中我参考具体的相关方案进行作业，促使降水以及止水方法不符合工程实际的建设需要。其次制定相关方案过程中所考虑的因素不全面，进而不能根据合理的施工方案开展作业，不但会增加施工难度，也会影响到施工质量以及效率，工程建设进度被影响，同时，也不能确保建筑工程最终的质量安全。所以，在施工开展的具体过程中，要按照施工需求，选择适宜的止水以及降水方案，提高整体建设质量[8]。

在深基坑的建设实际中，止水和降水技术属于作业复杂的工艺，施工过程中要由专业人员多方面进行严格控制，只全面提升技术水平，才可以确保深基坑支护工程的建设进度以及效率。随着经济发展速度的不断提高，高层建筑的不断增多，为了高层建筑建设质量有保障，深基坑支护技术的应用已经成为建筑行业发展应用的技术基础，行业的发展已经离不开深基坑支护技术的应用，但是应用深基坑支护技术的具体中还是存在一些缺陷，需要帷幕止水技术的辅助应用才能确保施工的质量，而且帷幕止水技术的应用是保证深基坑支护质量的稳固性技术，但是目前的市场状况是止水帷幕以及降水技术运用在深基坑支护工程中还需要进一步进行专业提升，才可以推动深基坑支护技术的发展，进而促进建筑企业的发展[9]。

4 优化技术应用的措施

4.1 分析止水帷幕技术和降水技术

在深基坑支护工程开始建设的过程中，要科学运用止水帷幕技术以及降水技术前，详细分析作业方案，在充分了解止水帷幕技术与降技术的基础上，制定出符合的深基坑支护技术的建设方案至关重要，施工人员要详细分析这两项技术的施工要点，只有通过专业人员分析实际的工程情况，才能制定出最符合施工实际需要方案。其次，深基坑支护工程在展开作业的前期，需要有专业人员核实、勘探施工环境，相关施工技术在充分掌握施工现场地理环境的基础上展开，才能进一步保证施工质量。例如，在通过高压旋喷桩施工中，应详细核对钻机定位、制浆过程、钻孔技术、喷射注浆以及旋喷等技术的实施进行认真分析，注意预防技术在运用过程中存在的风险，并按照施工现场的变化及时调整高压旋喷桩止水帷幕施工工艺，以最终确保施工质量[10]。

4.2 完善应用体系

建筑业的发展不能脱离规范标准，规范要求内运行不但能将工作效率提高，还可以明确的看出运行过程中产生的问题，相关人员按照存在问题因素及时进行解决，才能可以不断的推动建筑发展，各种建筑技术的应用都必须要符合国家相关法律规定以及建筑行业发展要求，将技术应用的体系进行不断完善。完善止水帷幕技术与降水技术，在深基坑工程中的应用体系，需要施工企业与国家相关部门进行配合，只有将两者进行科学配合，发可以有效完善建筑应用体系。首先是国家有关部门要规划施工的标准，只有制定出符合实际需求的标准，确保施工的流程可以符合行业规定，才可以有效提高施工质量。其次，建筑企业应与自身的发展状况进行实际结合，在与相关政策的基础上要求进行结合，不断完善止水帷幕技术以及降水技术的应用深度，在确保施工质量的前提下，进一步开发建筑技术，从而达到提高施工进度，为建筑企业赢得更多利润的目的。

5 结语

总之，在建筑工程优质发展阶段，不但要提升深基坑工程的研发设计水平，且要又要科学引入新技术方法，结合在建工程的实际需求，完善深基坑支护止水以及降水施工方案。通过以上初步分析可以看出，深基坑支护方法很多，在降水方面应对适用条件以及方法进行合理分析，止水帷幕及降水技术科学的运用到深基坑支护工程中，能够确保深基坑支护质量安全，整体上提高建筑建设的稳固性，优化降水方案，提升支护施工质量，为新时期中国建筑业的发展再添一笔。