深基坑支护降水施工技术在高层建筑中的应用分析

王林伟

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

高层建筑建设的稳定性要求相对较高，深基坑作业质量的好坏会影响到整个建筑的稳定性，而通过降水方法则能有效解决由于含水量过大而造成的深基坑不稳定问题，有效保障高层建筑的质量。

1 深基坑支护工程的重要性

1.1 支护工程

近几来，建筑工程的建设发展日趋壮大，越来越重视地下空间的建设，也逐渐增加了深基坑工程的需求量。随之而来的是越来越多的深基坑作业安全隐患。依据有关人员对工程的实际情况调查发现，基坑支护工程属于建筑建设中出现问题的源头，其作为深基坑建设的核心，需要被高度重视。都知道深基坑支护属于临时性工程，但其建设质量影响着周围建筑、地下结构以及地下管线的安全稳定，也会涉及作业人员的人身安全。甚至建筑结构会被某些深基坑的围护结构永久承载，其支撑工程不但会影响基坑安全，对建筑的实际使用安全也发挥着不可忽视的作用，当出现险情，将引发严重的安全事故[1]。

1.2 降水工程

基坑降水属于建筑基坑开挖的主要作业环节，对增强土层稳定性、加强基坑周边土方强度，强化地下工程干燥系数与安全系数等具有重要作用，能有效预防基坑边坡崩塌或开裂，为工程项目建设进度提供有利保障。降水施工可以将深基坑的含水量有效降低，有效降低地下土层孔隙中的含水量，对调节地下水位发挥重要作用，提供给后续土方开挖以及运输有利条件，确保基坑底部以及边坡的安全稳定，有效预防地面出现严重沉降。近几年，建筑深基坑降水施工技术的创新运用被各部门高度重视，制定了降水施工技术细化标准以及过程管控的具体方案，从而规范了新时期建筑深基坑降水施工工艺，不断优化基坑降水的施工质量。同时，协助广大技术人员不断创新基坑降水施工工艺，积极探索各类技术要素，构建科学的深基坑降水施工体系，将降水施工各步骤进行无缝衔接，促进现代建筑工程施工过程的全面优化[2]。

2 深基坑支护的施工技术

随着建筑行业的快速发展，建筑技术水平呈不断上升趋势，深基坑支护技术在工程建设中体现了关键性作用，此技术的正确应用不仅可以确保高层建筑的顺利施工，还可以保证建筑物的结构安全，对于不同的建筑而言，其采用的深基坑支护技术，也有相对应的不同技术类型。

2.1 钢板桩支护构造

支护技术对于深基坑钢板桩技术而言，属于经常运用的施工工艺，相比于其他施工工艺，明显看出这种施工工艺的操作是比较简便。因此，对于高层建筑单位来说，在施工具体的进行中，一般也会使用这种施工工艺。另外，相比于其他复杂的施工工艺，其投入的成本较少，经济性较强，在工程项目建设过程中，可以较大程度地减少建设单位的成本支出。同时，在具体施工时，这种施工技术普遍在软土地基施工中运用[3]。

2.2 地下连续墙

地下连续墙相比于深基坑钢板桩施工工艺，对于，此种技术具有较高的施工难度，但运用此技术，可以将建筑的刚性全面提升，确保建筑的安全稳定性，给予技术保证。因此，目前大部分企业，已经视地下连续墙技术是重要技术。这种技术一般用在地质条件比较复杂的地区[4]。

2.3 排桩支护

从此技术的实际操作流程看，十分复杂，在操作进行时，要求施工者必须熟练应用此项技术。另外，对于不同类型的建筑而言，需要把其分为两种设计形态：密排设计形态、疏排设计形态。因此，要求操作这项技术的人员要具备专业的技能，在施工的过程中，无论操作能否失误，会造成企业经济损失较大。施工人员在作业过程中，要控制混凝土的致密性，另外，建筑工程在展开作业过程中，要通过高压注浆的方式来完成，这样能够于预防地下水流进基坑结构，保证施工质量安全，大程度上减少安全隐患[5]。

3 深基坑降水施工技术的应用

3.1 降水技术的主要类型

（1）管井点降水技术方面。管井点降水技术具体是在深基坑周围合理的点位钻孔、成井，要根据20~50m的长度设置每个管井的间距，同时，在各个管井内设置独立的抽水泵，抽取地下水，合理控制地下水位。

（2）轻型井点降水技术。轻型井点降水技术是通过真空形成的压力混合深基坑内部的空气与水分，构成水气的混合液，再通过真空压力排出混合液，最后通过分离器与离心泵的作用把其排出到深基坑之外，从而达到良好的降水效果。此技术成本不高、操作简便，普遍用地下水位较浅且面积较大的深基坑降水。同时，要注意实际的地质条件，若是工程项目所在区域土壤的渗透性较强，那降水会达不到预期效果，针对此情况采取相应气密措施能够有效提高降水的效率[6]。

（3）喷射井点降水技术。喷井点降水技术是通过安装在井点管道内的专用喷射器排除地下水的，具体通过高压水泵从井点管道将高压水输入喷射器，通过井点外管与内管之间的间隙可以把地下水抽出，从而达到预期的降水目的。此技术多被施工区域较为狭窄以及不符合轻型井点降水应用条件的施工现场进行运用，降水的深度能够达到6~20m，并且严格要求对地质条件，适用于渗透系数0.1~20.0m/d 的砂土以及粉土中[7]。

（4）井点综合降水技术。综合井点降水技术是在特定水文地质条件下开展深基坑作业，或深基坑工程具备特殊要求，当单一的井点降水技术没有对工程发挥充分作用时，若想将降水效率提高，可综合利用两种以上的降水技术。此技术运用过程环境普遍较复杂，且对设备的性能以及质量等要求非常高，需要与具体的施工条件以及要求结合，进行合理选择[8]。

3.2 降水技术的应用工序与要点

（1）井点钻孔加工。首先要精确定位井位，这一过程中需要专业测量设备进行辅助，测量的控制点要依据降水设计方案进行确定，同时，对最终的井位进行确定。定位好后，就需要展开钻孔作业。为确保钻孔质量，要确保钻机的机架能够保持水平位置，且要对钻头的钻进方向进行严格控制，预防产生偏移，钻进过程中需控制井位的误差10cm 以内。此外，还要与现场的地质情况相结合，对钻机的压力以及转速等指标进行合理确定，同时，钻进的过程中要与符合要求的护壁方式以及材料进行配合，才可以确保最后的成孔质量。

（2）清孔。在设备及井管放置前期，需全面清理井孔，具体可通过吊筒的多次循环进行彻底清理。

（3）下管。此工序的主要点是管控下放过程中井管的垂直度，且要控制好井管下放深度的合理性，在地下含水层的合理区域内，要管控井管的过滤部分。

（4）填砾。为了将井管的垂直度保持在标准范围内，要在孔壁和井管的间隙加填砂砾，且填充砂砾滤料的高度要与井口的高度保持一致。填充的具体过程中，可运用管外返水的快投法，即将井口封闭，再将清水充入井管，当清水从孔内返回时，会顺着井管进行，使周围的缝隙中的砂砾滤料被快速均匀地投入。这种方法不仅可以提高填砾过程的效率，还可以将滤料中的杂质随循环槽排出。

（5）滤井清洗。在水泵设置的前期过滤井清洗是必备环节。在清洗过滤井过程中，需合理控制时间，下管与填砾的工序要间隔一定的时间，预防泥浆、滤料以及砂土混在一起，给清洗增加难度。必须要注意用干净的水进行清洁，才能确保最后的清洁效果。

（6）抽水作业。为预防降水过程影响到深基坑支护系统，在开挖第一层基坑的过程中，普遍不会通过真空进行抽水，多是运用水泵进行抽水。基坑第一层开挖结束后，为了有效预防漏气影响后续基坑开挖中的降水效果，井口1m 深度范围内需要通过黏土进行填充以及压实。

3.3 降水技术应用效果及控制策略

降水的合理有效才可以确保深基坑的作业安全以及支护稳固，但是目前降水技术在运用的实际中，因为现场条件、操作水平以及技术水平等有限制范围，在运用深基坑降水技术过程中会产生的问题较多，不但不能充分发挥降水作用，还可能影响深基坑支护结构的稳定性。针对此现象，需通过有效的技术途径进行纠正，充分发挥出降水技术的作用。

3.3.1 回灌技术的应用

地下水流失过快会严重影响深基坑支护系统，进而不能对深基坑起到挡水、挡土以及加固等保护作用，作业过程中会增加安全隐患。若想预防此现象，对地下水的水量进行合理控制，就需通过回灌技术降低地下水的过度损耗。具体讲，是在每个深基坑工程和降水井点间设置回灌井，在降水井点抽水进行中，依据实况，利用回灌井灌入适量的水向土层中，形成较好稳定性的帷幕，将地下水的水量确保在科学范围内，做好深基坑的安全防护。

3.3.2 砂沟与砂井回灌技术的应用

虽然上述的回灌技术可以使地下水的含量保持安全的范围内，但运用的实际中也会被各种条件制约，从而影响实际效果。而砂沟以及砂井的回灌技术具有局限性相对较小，可以取得较好的效果。砂沟以及砂井回灌技术就是在深基坑和降水井之间修建一座砂井，然后在砂井四周的合理位置，设置符合数量要求的砂沟，通过这些装置适量地把排除降水井的水引到砂沟中，再通过砂井向地下返回，将深基坑作业过程中的地下水量保持平衡。

4 提高深基坑降水施工质量的有效措施

4.1 对降水施工质量密切监测

为了保证深基坑降水的作业质量，技术人员一定要检测降水作业的质量，全方位测量井点水位，并对出水量以及水位高低等技术资料进行准确记录。对深基坑降水施工技术标准不断进行科学完善，为降水施工质量监测提供科学参考，为了预防产生不良施工问题，要对深基坑降水作业中可能给周边环境带来的影响，进行周密考量，若是在深基坑降水作业中监测出水量达到不标准，可以设置潜水泵等设备，辅助抽水，延长测量时间的间隔段。充分掌握详细的地质资料，严格执行深基坑降水的施工技术流程[9]。

4.2 积极运用精细化施工技术理念

近几年，深基坑降水技术被广泛运用，在深基坑降水施工实践中融入精细化施工理念，提高深基坑降水的作业效率。所以，要摒弃传统的深基坑降水施工管理理念，不断的融入精细化施工模式，有效地控制土方开挖以及支护等重要环节。构建以计算机和软件技术为基础的降水技术平台，各类监测数据建模，将降水施工的不同状态直观的展现出来，精确排除质量影响的各种因素。

4.3 做好现场施工材料管理和安全管理

深基坑降水施工具有较强的系统性，要通过各种施工材料进行作业要严格管控现场施工材料，才可以确保深基坑降水施工的效率。分别管控用途不同以及类型不同的建筑材料，按其实际规格要求进行使用。制定科学的降水施工现场管理方案，强化降水作业人员的专业技能，充分发挥现场安全管理的关键价值，提高作业人员的安全意识，将各类安全隐患切实消除。与地质条件以及工程环境等进行结合，对水位下降的速度进行准确判断，看是否能够符合要求，通过降水法或堵截法进行调控，预防堵塞井管，使整体施工质量得到最大程度的保证。

5 结语

在周围环境复杂以及地质条件恶劣的建筑工程中，基坑支护和降水属于最复杂的工艺难点，能够影响其施工不确定的因素有很多，且无法进行预测，这就要求设计施工人员在方案的确定和实施上要严格细致，抓住每一个技术环节，做好应急预案；同时，在确定方案时，要对各种施工工艺，灵活运用、配合，各建筑工程需从根本出发，运用科学的支护方式以及排水方法。