基坑降水技術與建筑施工論文

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一、基坑降水技術

基坑降水技術是指采用各類井點降低地下水水位的方法，以預防施工中流砂、管涌、坍塌、失穩等問題的發生。這種技術較之堵水法與明排法等傳統方法，具備了更加明顯的降水效果，所以在現代建筑里的基坑施工中被廣泛的使用。

1.基坑降水技術的類型

施工中基坑降水技術主要有以下幾種類型：明溝加集水井法；輕型井點法；噴射井點法；管井井點法；深井井點法；綜合井點法。

2.各類基坑降水法的技術要點

（1）明溝加集水井法

該方法的技術要點是在基坑內部設置明溝和集水井，再使用抽水機從集水井中直接把地下水排出，從而把基坑里的地下水疏干。

（2）輕型井點法

該方法的技術要點是：利用真空原理，在吸力的作用下讓基坑內的空氣與水變成水氣混合液，再將水氣混合液通過管路系統吸入分離器中，由分離器上部排出空氣和水。該降水技術在國內的各建筑施工中應用都比較廣泛，與其他技術相比，這種技術更加簡便、經濟、安全，尤其在基坑面積大、水位降低淺的工程中，更加適合。另外，當土層滲透系數比較低時，應該使用氣密性措施，從而提高系統的真空度，達到降水效果。

（3）噴射井點法

主要使用高壓水泵，利用水管把水壓入井點內，使其內外形成空間，再使水從噴射器的兩邊孔流進噴嘴，隨著噴嘴截面面積的減小，水流速度會隨之加快，在完成整個噴射后，會在噴射水柱周圍形成負壓，將空氣和水吸入到混合室中。在施工中注意一點，井點管必須設置為雙層形式，并且井孔底部也要設置噴射器，并使用兩根總管把各個井點管連為一體。這種方法的優點是降水深度比較深，但是其地面敷設工程比較復雜，工作效率很低，這給管理工作帶來了困難，所以這一技術必須結合實際需要進行選擇。

（4）管井井點法

此方法的技術要點主要是使用鉆孔成井的方法，圍繞基坑設置若干管井，管井的距離間隔在20～50米之間，并為每一個管井配備水泵，使之可以獨立進行地下水抽取，從而達到降低地下水水位的目的。但該技術在滲透系數大于0.1和砂質土層、粉土層以及碎石土層等地下水儲量豐富的地質條件中，因為其排水能力強、便于維護的優點而被普遍使用。

（5）深井井點法

該方法具有基降水深度較大的特點，在管井的深度大于15米時，使用普通水泵很難滿足工程要求，而要使用特制的深井泵。該方法主要適用于降水深度深且水量較大的工程中，尤其是在滲透系數大并且透水層較厚的工程中，更為適用。其主要的優點是降水深度大，可以設置于施工范圍以外，這一點得到了施工單位的一致好評，并被廣泛應用。

（6）綜合井點法

該方法是一種綜合性方法，主要是在復雜的施工環境下使用多種技術作業的方法，使用這種方法不僅能夠節省造價，而且還可以加快施工進度。然而，在施工中，要根據實際情況選取具有針對性的施工方法。

二、基坑降水技術的應用分析

1.工程基本資料

本工程長125米，寬88米，基坑深度9米。該地區的地下水主要是潛水，水位埋深1.5米。基坑采取輕型井點環形布置結構，場地中心設置少量管井用于降水。場地土層向下分別是粉土——粉砂——粉土——粉質粘土。

2.基坑降水方案

該工程的降水設計目標以基坑中最大坑深為依據。因為工程地基土中可能存在軟弱層，往往需要加大開挖深度，在降水設計中對于水頭的降低深度需要加以控制，并且留下余地。另外，由于基坑開挖工期較短，要縮短疏干地下水的時間，降低地下水水位于基坑底之下。基坑降水工程使基坑四周土體應力發生了改變，一方面，地下水位下降導致了土體自重應力的增加；另一方面，地下水由靜止狀態變成運動狀態，滲流作用增加了土層附加應力。基坑工程中出現的滲流應看作平面二維滲流，在本工程設計中出于簡化計算的目的，將坑外土體假設為重力方向上發生的一維滲流。在總應力變化與一維滲流條件之下，基于基坑邊緣距離在4米、8米、12米、30米之上的應力變化情況，計算得出的基坑深度分別是3.4米、5.6米、9.0米、13.5米（由天然地下水水位算起）。針對與工程地質結構的問題，工程降水方案設計中的技術是輕型井點法與管井降水法相結合的綜合方法，這樣可以有效地解決水滯留與滲出的問題。管井有效深度要足夠深，并且可以根據實際的需要，留下泵頭加深深度以及進行水泵流量調整時的管井內徑余地。基坑中需要設置一定數量的疏干井點，以加快開挖土體中地下水疏干速度。把周邊住宅樓和裙房的降水工程與本工程連為一體，設置統一的輕型井點與管井，使得一次施工完成全面降水的要求。

三、施工工程中基坑降水技術問題的思考

基坑降水施工工程是一項復雜的系統工作。所以作為施工人員，為了保證工程效果最大化，達到地下水位降低的目的，就必須在確定采用哪種基坑降水方法的基礎上，加強對下面問題的處理：首先，防止降水施工引發的大面積地面不均勻沉降的情況出現，在降水井點管和周邊建筑物及路面之間進行井點回灌作業，連續使用清水進行回灌，從而補充此處的地下水，達到地下水水位基本不變的目的；其次，結合實際施工狀況，針對性地處理施工問題。比如施工地的地下粘土層相對較厚的問題，在打孔時，應使用能夠套管和水槍在井點軸線以外打孔，采用埋設井點管的方法成孔，進而使地層中的上下水得以貫通；最后，抽水時，特別在抽水開始階段，應檢查各井點管是否出現淤塞的情況，檢查的方法主要是監聽管內水流聲和查看管子表面是否潮濕。如出現淤塞的死井數量大于整體的10%，則會對降水效果產生嚴重的影響，這時應該采取一定的措施，如利用高壓水對井點管進行反復沖洗。

四、結語

基坑降水工程實際施工工作中，需要進行具體的土工分析，通過涌水量的計算，完成井點管的合理布置，精心組織施工，才能夠保證施工優質安全地完成，解決施工時所出現的技術難題。此外，施工人員必須加強自身專業水平，嚴格遵守施工設計要求，選擇具有針對性的基坑降水方法，盡可能地保證施工中的環保與高效，提高基坑施工質量和整體建筑工程質量，從而使建筑企業的核心競爭力提高，推動企業持續發展。

作者:高盼星單位:河南省第一建筑工程集團有限責任公司