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摘要：本文通过对常见住宅小区深基地降水方面的探讨，得出进行现场管理及有效控制成本的相应措施，从而节约整个项目总投资。
关键词：基坑 降水 管理 成本
随着国家城镇化建设的全面开展，各大中城市高层建筑中，越来越多地采用了多层地下室、全地下车库、地下人防工程等各种地下建筑，从而导致基础埋深越来越大，大量的深基坑开挖也越来越常见。在日常工作中，如何采取更好的措施，进行相应的深基坑降水管理以及成本控制，成为一个非常有现实意义的课题。
一、基坑工程的施工
基坑工程的施工一般可分为3个阶段，即围护体的施工阶段、基坑开挖前的预降水阶段及基坑开挖阶段。围护体（如地下连续墙及钻孔灌注桩等）的施工会引起土体侧向应力的释放，进而引起周围的地层移动；基坑开挖前及基坑开挖期间的降水活动可能会引起地下水的渗流及土体的固结，从而也会引起基坑周围地层的沉降；基坑开挖时产生的不平衡力会引起围护结构的变形及墙后土层的变形。基坑施工引起的这些地层移动均会使得周边建（构）筑物发生不同程度的附加变形，当附加变形过大时就会引起结构的开裂和破坏，从而影响周边建（构）筑物的正常使用。
工程实践表明，地下水的存在对于基坑工程施工安全具有重要影响。因此，基坑工程中由降水引起的地下水渗流和环境问题引起了广泛重视，其中基坑围护结构的设置对地下水具有一定的阻挡作用。基坑围护结构周围的地下水渗流特征与场地水文地质条件、围护结构的插入目的、降水层的相对深度、降水井的位置、抽水时问和抽水量等因素有关。在承压水降水设计中，减压降水井布置于坑内还是坑外往往成为争论的问题。一般情况下，减压井布置在坑内或坑外都可以达到降低承压水头的目的，但具体的布置方式应根据目标降水层的埋深和厚度、止水帷幕的埋深、围护结构的特点、基坑面积与开挖深度、场地施工条件和周围环境对工程降水的限制等一系列因素综合考虑。
二、基坑降水模式分析
根据基坑围护结构插入含水层中深度不同，以及基坑降水时周边的地下水渗流特征和基坑降水对周围环境的影响，可以分为5种基坑降水模式。在第一类基坑降水模式中，基坑围护结构插入潜水含水层下部的隔水层中，抽水井布置于基坑内部，井点降水以疏干坑内潜水为目的，围护结构将坑内的地下水与坑外的地下水分隔开来。由于围护结构的隔水作用，坑内降水时，坑外地下水不受影响。因此，这类坑降水对基坑附近地下水渗流和周围环境的影响小，这类基坑一般适合的开挖深度小于10～15m。在第二类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层上部的隔水层中，抽水井布置于基坑外侧，井点降水以降低基坑下部承压水的水头、防止发生基坑突涌或产生流砂现象为目的，这类基坑适合的开挖深度大于15～20m。第三类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层中的深度小于含水层厚度的1/2，未在目标降水含水层中形成有效的隔水边界。因此一般将降压井布置于基坑外侧，为保证坑外减压降水的效果，降压井的过滤器顶端的埋深应超过基坑围护结构的底端的埋深。这类基坑降水模式中降水对地下水渗流和周围环境的影响较大，类似于第二类基坑降水模式的影响。第四类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层中，且处于承压含水层中的长度超过了承压含水层厚度的1/2或大于10.0m，围护结构对于基坑内外的承压水渗流具有明显的阻隔效应。因此，抽水井布置于基坑内部，用于抽取承压水降压，确保施工面干燥，为确保坑内减压降水的效果，坑内减压井的过滤器底端的埋深不应超过围护结构的底端埋深，约相差3.Om左右。为保证基坑内部降水至基坑设计开挖面以下而进行降水时，坑外的水位将身较小，从而引起的地面变形也较小。这类基坑适合的开挖深度一般大于20～25m。
第五类基坑降水模式中的水位和孔隙水压力分布情况。本次钱江隧道江南工作井基坑采用的降水模式即为这类模式，地下连续墙打入50m深的底层中，直接打穿30m深左右的5-3层承压含水层。由于这类降水模式费用是最高的，所以在一般的工程中并不会经常使用。
本文以华北地区最具代表性的城市住宅小区项目为例，通过对其深基坑工程经过专业设计和专家论证后，在实际施工中采用的一些有效举措的总结，并结合当地的施工经验，阐述如何对降水工程进行有效的管理与成本控制，以节约工程投资，从而为整个项目的管理和投资控制工作起到良好作用。
下图为该住宅小区基坑及降水平面布置示意图。
注：采用管井降水，井点间距按15-20m布置。
三、深基坑工程的管理
1、查看岩土工程勘察报告，重点对工程地下水类型及埋藏条件、渗透系数、场区地层岩性结构等进行研究分析。
2、降水井除按设计要求布置外，应根据工程实际情况，仔细研究周边的环境，在地下水补给方向（如周边沟渠或生活污水渗透）调整间距，适当增加。
3、在降水过程中，如果出现出水由清澈到浑浊的现象，说明在细砂、粉砂或亚砂土层中出现流砂现象，造成降水井内土层塌陷，极易形成孔洞，影响附近的桩基础承压。可以采取提高泵位或者填埋细石2-3m等方法处理。
四、深基坑工程的成本控制
在降水过程中，一般均会发生超降情况，此时可通过观察井观测水位，如果基坑四周有止水帷幕时，可通过观测帷幕外的观察井水位或者基坑位移观测的速率变化，来确定是否超降。一旦出现超降的情况，通过采取如下一些措施，可以使降水得到控制，从而降低成本。
1、在每栋楼及车库基坑内电梯井或集水坑位置，各布置一个深1m的探坑（用类似洛阳铲的工具挖），对调整后基坑内降水情况进行观测。
2、将小区内所有楼栋及全地下车库基坑作为一个大基坑考虑，降水井隔一停一。
3、停止降水的降水井每天进行水位观测，及时做好记录。待连续3天水位变化不大时，可根据实际情况调整观测次数。
4、根据降水井及基坑内水位观测情况，最后只保留小区内四周降水井进行降水，同时加强观测和记录。
5、在实际管理中，全地下车库中间的一排降水井可考虑最后施工，如果有效观测车库的水位已经降至设计位置或更深，可考虑不再打中间这排降水井。从而最大限度地节约成本。
综上所述，在降水井降水过程中，一定要根据现场实际情况，采取勤观测、多分析等方式，反复调整管理方案，并经常进行反馈、检查、优化调整，必将能够实现有效保证降水效果和实现成本控制的目标。
参考文献：
刘早云，李广信：考虑渗透力的基坑水土压力计算，《工业建筑》2002年09期
周志芳，冯兆祥：深基坑降水设计中几个问题的讨论，《勘察科学技术》2004年05期
金小荣，龚晓南：基坑降水引起周围土体沉降性状分析，《岩土力学》2005年10期
关键词：基坑 降水 管理 成本
随着国家城镇化建设的全面开展，各大中城市高层建筑中，越来越多地采用了多层地下室、全地下车库、地下人防工程等各种地下建筑，从而导致基础埋深越来越大，大量的深基坑开挖也越来越常见。在日常工作中，如何采取更好的措施，进行相应的深基坑降水管理以及成本控制，成为一个非常有现实意义的课题。
一、基坑工程的施工
基坑工程的施工一般可分为3个阶段，即围护体的施工阶段、基坑开挖前的预降水阶段及基坑开挖阶段。围护体（如地下连续墙及钻孔灌注桩等）的施工会引起土体侧向应力的释放，进而引起周围的地层移动；基坑开挖前及基坑开挖期间的降水活动可能会引起地下水的渗流及土体的固结，从而也会引起基坑周围地层的沉降；基坑开挖时产生的不平衡力会引起围护结构的变形及墙后土层的变形。基坑施工引起的这些地层移动均会使得周边建（构）筑物发生不同程度的附加变形，当附加变形过大时就会引起结构的开裂和破坏，从而影响周边建（构）筑物的正常使用。
工程实践表明，地下水的存在对于基坑工程施工安全具有重要影响。因此，基坑工程中由降水引起的地下水渗流和环境问题引起了广泛重视，其中基坑围护结构的设置对地下水具有一定的阻挡作用。基坑围护结构周围的地下水渗流特征与场地水文地质条件、围护结构的插入目的、降水层的相对深度、降水井的位置、抽水时问和抽水量等因素有关。在承压水降水设计中，减压降水井布置于坑内还是坑外往往成为争论的问题。一般情况下，减压井布置在坑内或坑外都可以达到降低承压水头的目的，但具体的布置方式应根据目标降水层的埋深和厚度、止水帷幕的埋深、围护结构的特点、基坑面积与开挖深度、场地施工条件和周围环境对工程降水的限制等一系列因素综合考虑。
二、基坑降水模式分析
根据基坑围护结构插入含水层中深度不同，以及基坑降水时周边的地下水渗流特征和基坑降水对周围环境的影响，可以分为5种基坑降水模式。在第一类基坑降水模式中，基坑围护结构插入潜水含水层下部的隔水层中，抽水井布置于基坑内部，井点降水以疏干坑内潜水为目的，围护结构将坑内的地下水与坑外的地下水分隔开来。由于围护结构的隔水作用，坑内降水时，坑外地下水不受影响。因此，这类坑降水对基坑附近地下水渗流和周围环境的影响小，这类基坑一般适合的开挖深度小于10～15m。在第二类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层上部的隔水层中，抽水井布置于基坑外侧，井点降水以降低基坑下部承压水的水头、防止发生基坑突涌或产生流砂现象为目的，这类基坑适合的开挖深度大于15～20m。第三类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层中的深度小于含水层厚度的1/2，未在目标降水含水层中形成有效的隔水边界。因此一般将降压井布置于基坑外侧，为保证坑外减压降水的效果，降压井的过滤器顶端的埋深应超过基坑围护结构的底端的埋深。这类基坑降水模式中降水对地下水渗流和周围环境的影响较大，类似于第二类基坑降水模式的影响。第四类基坑降水模式中，基坑围护结构插入承压含水层中，且处于承压含水层中的长度超过了承压含水层厚度的1/2或大于10.0m，围护结构对于基坑内外的承压水渗流具有明显的阻隔效应。因此，抽水井布置于基坑内部，用于抽取承压水降压，确保施工面干燥，为确保坑内减压降水的效果，坑内减压井的过滤器底端的埋深不应超过围护结构的底端埋深，约相差3.Om左右。为保证基坑内部降水至基坑设计开挖面以下而进行降水时，坑外的水位将身较小，从而引起的地面变形也较小。这类基坑适合的开挖深度一般大于20～25m。
第五类基坑降水模式中的水位和孔隙水压力分布情况。本次钱江隧道江南工作井基坑采用的降水模式即为这类模式，地下连续墙打入50m深的底层中，直接打穿30m深左右的5-3层承压含水层。由于这类降水模式费用是最高的，所以在一般的工程中并不会经常使用。
本文以华北地区最具代表性的城市住宅小区项目为例，通过对其深基坑工程经过专业设计和专家论证后，在实际施工中采用的一些有效举措的总结，并结合当地的施工经验，阐述如何对降水工程进行有效的管理与成本控制，以节约工程投资，从而为整个项目的管理和投资控制工作起到良好作用。
下图为该住宅小区基坑及降水平面布置示意图。
注：采用管井降水，井点间距按15-20m布置。
三、深基坑工程的管理
1、查看岩土工程勘察报告，重点对工程地下水类型及埋藏条件、渗透系数、场区地层岩性结构等进行研究分析。
2、降水井除按设计要求布置外，应根据工程实际情况，仔细研究周边的环境，在地下水补给方向（如周边沟渠或生活污水渗透）调整间距，适当增加。
3、在降水过程中，如果出现出水由清澈到浑浊的现象，说明在细砂、粉砂或亚砂土层中出现流砂现象，造成降水井内土层塌陷，极易形成孔洞，影响附近的桩基础承压。可以采取提高泵位或者填埋细石2-3m等方法处理。
四、深基坑工程的成本控制
在降水过程中，一般均会发生超降情况，此时可通过观察井观测水位，如果基坑四周有止水帷幕时，可通过观测帷幕外的观察井水位或者基坑位移观测的速率变化，来确定是否超降。一旦出现超降的情况，通过采取如下一些措施，可以使降水得到控制，从而降低成本。
1、在每栋楼及车库基坑内电梯井或集水坑位置，各布置一个深1m的探坑（用类似洛阳铲的工具挖），对调整后基坑内降水情况进行观测。
2、将小区内所有楼栋及全地下车库基坑作为一个大基坑考虑，降水井隔一停一。
3、停止降水的降水井每天进行水位观测，及时做好记录。待连续3天水位变化不大时，可根据实际情况调整观测次数。
4、根据降水井及基坑内水位观测情况，最后只保留小区内四周降水井进行降水，同时加强观测和记录。
5、在实际管理中，全地下车库中间的一排降水井可考虑最后施工，如果有效观测车库的水位已经降至设计位置或更深，可考虑不再打中间这排降水井。从而最大限度地节约成本。
综上所述，在降水井降水过程中，一定要根据现场实际情况，采取勤观测、多分析等方式，反复调整管理方案，并经常进行反馈、检查、优化调整，必将能够实现有效保证降水效果和实现成本控制的目标。
参考文献：
刘早云，李广信：考虑渗透力的基坑水土压力计算，《工业建筑》2002年09期
周志芳，冯兆祥：深基坑降水设计中几个问题的讨论，《勘察科学技术》2004年05期
金小荣，龚晓南：基坑降水引起周围土体沉降性状分析，《岩土力学》2005年10期