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摘要：伴随着国民经济的飞速发展，城市轨道交通的建设也纳入了许多城市的城市交通规划当中，而在深基坑开挖过程中工程机械的大量使用虽然提高了工作的效率，难免也会对工程施工造成误差，再加上深基坑降水技术难度高，所以在处理基坑降水时要仔细分析地质构造，选择合适的技术方法，本文以无锡某站为例对深基坑降水做了详细的分析。
关键词：深基坑；降水；
中图分类号： TV551.4文献标识码：A 文章编号：
1 基坑降水作用
根据地铁施工特点，一般采用管井降水，主要作用防止坑壁和基底渗水，保证基底干燥，便于施工，同时减少孔隙水压力，提高土体固结强度，增强土体抗剪强度，在有承压水头的基坑，减少承压水头对基坑底板的顶托力，防止基坑突涌。在颗粒级配均匀而细的砂性土等符合流砂和管涌条件的软弱富水地层，选择合适的降低地下水或水头的方法，可以有效的避免流砂、管涌、基底隆起等病害，防止坑壁土体的坍塌。
2基坑降水常用技术
常用的基坑降水方法有集水明排、轻型井点及多级轻型井点、电渗井点、真空井点、管井（深井）等方法，采用哪种方法与渗透系数、降水深度及适应地层有关。管井（深井）降水降深一般大于10 m，渗透系数大于 6~10，适合粉质黏土、砂质黏土、各类砂土、砾砂、卵石等地层，在地铁施工中广泛使用。地铁基坑降水一般分坑内降水、坑外降水及坑内外结合。基坑围护不设止水帷幕，群井设在坑内或坑外无明显差别，为施工方便一般采取坑外降水。当带有止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水深度小于 3 m～6 m，并小于含水层厚度的 20%～30%，一般坑内、外降水差别不大，当群井放在坑外时过滤器顶部应放在围护结构底部以下；当止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水层深度达 10 m～15m或 15m以上，或占含水层厚度的30%～80%时，或当止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水层底板以下，一般采用坑内降水。
3 基坑降水设计
降水方案的设计一般分为制定阶段、优化阶段、运行阶段。在降水方案的制定阶段，应搜集已有的地质、水文资料，根据基坑情况（面积、深度、支护形式、施工时间和周期）、周边环境（周边建筑物情况、管线、排水等），并结合临近工区类似降水情况制定降水方案。进入优化和实施方案阶段应通过现场抽水实验取得实测的水文地质参数，一般应通过单孔抽水或布置 1 个和多个观测孔的非稳定流抽水实验来获取含水层的参数，作为优化的设计依据。根据优化的设计方案，进行部分降水井的群井抽水，将实测资料和设计资料比较，调整参数，并根据群井抽水的环境监测资料，制定运行方案。
4 工程案例分析
4.1工程地质概述
无锡地铁某站施工的区内第四纪沉淀物覆盖广泛，沉积连续，层序清晰，覆盖厚度一般大于 60m，场地位于太湖冲湖积平原区，地势平坦，地表水系发育，第四系覆盖层厚度较大，各土层水平向分布较稳定，基底地质构造与水文地质条件较复杂，但人类工程对地质环境的干扰和作用较强烈，地质环境条件复杂属中等地区。场地地下水主要为赋存于第四系全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层弱承压水层共 2 个，深层承压水层 1 个。各含水层所处的沉积环境的不同，故其含水层岩性、厚度及埋藏条件亦不一致。
4.2基坑降水施工步骤分析
（1） 本工程单次开挖基坑面积约 12,000m2，开挖顶标高为4.4m 左右，底标高为-7.2m 左右，深度为 11.6m，属大面积深基坑，且基坑有支护暴露时间较长（基坑开挖至主体结构完工共需 3 个月左右），这些都给基坑的生产进度和安全施工带来了难度。因此在基坑开挖过程中及主体结构完工前，基坑降水质量的好坏是影响基坑内各项施工进度的关键，其次，做好基坑降水的监测也可使土方开挖化险为夷，避免重大的经济损失。
（2） 本工程基坑为放坡开挖，采用的支护形式为喷锚支护，且放坡坡比较缓（1：1.5），对基坑的边坡稳定起到了有利的作用。但在浸润线以下的边坡，会因基坑降水效果达不到要求导致饱和土体压力造成边坡失稳。再则，车站基底区域的土层是以粉土为主的弱承压水层，若基坑降水不当造成渗漏，极易发生边坡失稳破坏。
（3） 基坑四周的水泥搅拌桩地基加固工程有效避免或减少了弱承压水形成的地下径流向基坑内渗流，对防止地基突涌起到了有利的作用。但若基坑内承压水不能充分释放或不采取有效的降水方式，可能造成地基因渗水量过大、地面降水不能及时排除，基底无法实施干地作业，进而影响基坑的安全。
5 基坑降水方案选择
针对该基坑的工程水文地质条件、工程施工特点，结合以往工程的施工经验。拟选用普通深井井点、真空管井两种降水方案进行必选（见表 1）。通过上述降水方案的优缺点的分析、比选，本工程采用深井井点和真空管井两种降水形式结合使用，并通过试验性生产验证其降水效果。
6 分析井位布置及降水井构造
6.1 井位布置
经过水力计算，并结合以往同类工程的经验，在基坑轴线附近、两侧边坡的二级平台位置分别布置一排降水井，井距暂定为 18m。降水试验时，为便于工程施工，部分降水井可兼做观测井。
6.2井点结构
地铁车站地面高程为 4.4m，基底标高-7.0m~-7.4m，井底标高设计为-12m。边坡井点结构为：地面～地面以下 7.5m 采用焊接钢管，钢管直径为φ273mm；7.5m 以下采用无砂混凝土管作为滤管，滤管内径为 280mm，外径 340mm，外部包裹單层 80 目尼龙网。成井直径 500mm，井管周边回填中粗砂作为滤料。基坑内部疏干井地面下 11m 为焊接钢管，钢管直径为φ273mm；11m 以下采用无砂混凝土管作为滤管，滤管内径为280mm，外径 340mm，外部包裹单层 80 目尼龙网。成井直径500mm，周边回填中粗砂作为滤料。管井上部钢管可根据土方开挖情况及时拆除，拆除后根据需要，前期疏干采用真空管井降水，开挖至基底附近时采用管井降水，并可在短时间内可恢复抽水。
7基坑降水总结
(1) 通过与地质勘查资料中水文地质资料的对比，可知：普通井点降水试验计算出的渗透系数与勘查资料中（3）3-1粉土层水平渗透系数相差不大；普通井点降水试验可初步验证地质勘查资料的可靠性和真实性。真空井点降水试验算出的渗透系数约为勘查资料中（3）3-1 粉土层水平渗透系数的两倍以上，且井点出水量远远超过普通深井井点；真空井点降水试验说明土体形成真空后，水流渗透速度增加较快，短期疏干基坑土体效果较好。
(2) 城市地铁多位于繁华地带，施工受地面拆迁和地下管线影响很大，造成一些降水井不能实施，可以加密其他部位降水井或加大抽水量，才能保证降水效果。
(3) 城市水资源尤其宝贵，对施工降水考虑综合利用。可以利用降水进行土方车辆及工地门口道路的冲洗、施工现场洒水、绿化用水、临时厕所的冲洗等。还可作为现场施工用水，包括桩间锚喷施工用水、钢筋混凝土养护用水等。
参考文献
[1] 吴林高 工程降水设计施工与基坑渗流理论.北京：人民交通出版社，2003.6.
[2] 姚天强 石振华 基坑降水手册[M].北京.中国建筑工业出版社，2006.
[3] 何小岗 井点降水水文参数的计算.山西建筑.第35卷第33期，2009.11.
[4] 汪其泉 王志和 某地铁站深基坑降水施工设计.浙江建筑，第26卷，第2期，2009.2.
[5] 张端琴 潘殿琦 徐龙宪 基坑降水中常见问题的分析及处理.长春工程学院学报（自然科 学版）2007.第8卷第2期.
关键词：深基坑；降水；
中图分类号： TV551.4文献标识码：A 文章编号：
1 基坑降水作用
根据地铁施工特点，一般采用管井降水，主要作用防止坑壁和基底渗水，保证基底干燥，便于施工，同时减少孔隙水压力，提高土体固结强度，增强土体抗剪强度，在有承压水头的基坑，减少承压水头对基坑底板的顶托力，防止基坑突涌。在颗粒级配均匀而细的砂性土等符合流砂和管涌条件的软弱富水地层，选择合适的降低地下水或水头的方法，可以有效的避免流砂、管涌、基底隆起等病害，防止坑壁土体的坍塌。
2基坑降水常用技术
常用的基坑降水方法有集水明排、轻型井点及多级轻型井点、电渗井点、真空井点、管井（深井）等方法，采用哪种方法与渗透系数、降水深度及适应地层有关。管井（深井）降水降深一般大于10 m，渗透系数大于 6~10，适合粉质黏土、砂质黏土、各类砂土、砾砂、卵石等地层，在地铁施工中广泛使用。地铁基坑降水一般分坑内降水、坑外降水及坑内外结合。基坑围护不设止水帷幕，群井设在坑内或坑外无明显差别，为施工方便一般采取坑外降水。当带有止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水深度小于 3 m～6 m，并小于含水层厚度的 20%～30%，一般坑内、外降水差别不大，当群井放在坑外时过滤器顶部应放在围护结构底部以下；当止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水层深度达 10 m～15m或 15m以上，或占含水层厚度的30%～80%时，或当止水帷幕的围护结构深入降水目的的含水层底板以下，一般采用坑内降水。
3 基坑降水设计
降水方案的设计一般分为制定阶段、优化阶段、运行阶段。在降水方案的制定阶段，应搜集已有的地质、水文资料，根据基坑情况（面积、深度、支护形式、施工时间和周期）、周边环境（周边建筑物情况、管线、排水等），并结合临近工区类似降水情况制定降水方案。进入优化和实施方案阶段应通过现场抽水实验取得实测的水文地质参数，一般应通过单孔抽水或布置 1 个和多个观测孔的非稳定流抽水实验来获取含水层的参数，作为优化的设计依据。根据优化的设计方案，进行部分降水井的群井抽水，将实测资料和设计资料比较，调整参数，并根据群井抽水的环境监测资料，制定运行方案。
4 工程案例分析
4.1工程地质概述
无锡地铁某站施工的区内第四纪沉淀物覆盖广泛，沉积连续，层序清晰，覆盖厚度一般大于 60m，场地位于太湖冲湖积平原区，地势平坦，地表水系发育，第四系覆盖层厚度较大，各土层水平向分布较稳定，基底地质构造与水文地质条件较复杂，但人类工程对地质环境的干扰和作用较强烈，地质环境条件复杂属中等地区。场地地下水主要为赋存于第四系全新统及上更新统中的浅层含水层、浅层弱承压水层共 2 个，深层承压水层 1 个。各含水层所处的沉积环境的不同，故其含水层岩性、厚度及埋藏条件亦不一致。
4.2基坑降水施工步骤分析
（1） 本工程单次开挖基坑面积约 12,000m2，开挖顶标高为4.4m 左右，底标高为-7.2m 左右，深度为 11.6m，属大面积深基坑，且基坑有支护暴露时间较长（基坑开挖至主体结构完工共需 3 个月左右），这些都给基坑的生产进度和安全施工带来了难度。因此在基坑开挖过程中及主体结构完工前，基坑降水质量的好坏是影响基坑内各项施工进度的关键，其次，做好基坑降水的监测也可使土方开挖化险为夷，避免重大的经济损失。
（2） 本工程基坑为放坡开挖，采用的支护形式为喷锚支护，且放坡坡比较缓（1：1.5），对基坑的边坡稳定起到了有利的作用。但在浸润线以下的边坡，会因基坑降水效果达不到要求导致饱和土体压力造成边坡失稳。再则，车站基底区域的土层是以粉土为主的弱承压水层，若基坑降水不当造成渗漏，极易发生边坡失稳破坏。
（3） 基坑四周的水泥搅拌桩地基加固工程有效避免或减少了弱承压水形成的地下径流向基坑内渗流，对防止地基突涌起到了有利的作用。但若基坑内承压水不能充分释放或不采取有效的降水方式，可能造成地基因渗水量过大、地面降水不能及时排除，基底无法实施干地作业，进而影响基坑的安全。
5 基坑降水方案选择
针对该基坑的工程水文地质条件、工程施工特点，结合以往工程的施工经验。拟选用普通深井井点、真空管井两种降水方案进行必选（见表 1）。通过上述降水方案的优缺点的分析、比选，本工程采用深井井点和真空管井两种降水形式结合使用，并通过试验性生产验证其降水效果。
6 分析井位布置及降水井构造
6.1 井位布置
经过水力计算，并结合以往同类工程的经验，在基坑轴线附近、两侧边坡的二级平台位置分别布置一排降水井，井距暂定为 18m。降水试验时，为便于工程施工，部分降水井可兼做观测井。
6.2井点结构
地铁车站地面高程为 4.4m，基底标高-7.0m~-7.4m，井底标高设计为-12m。边坡井点结构为：地面～地面以下 7.5m 采用焊接钢管，钢管直径为φ273mm；7.5m 以下采用无砂混凝土管作为滤管，滤管内径为 280mm，外径 340mm，外部包裹單层 80 目尼龙网。成井直径 500mm，井管周边回填中粗砂作为滤料。基坑内部疏干井地面下 11m 为焊接钢管，钢管直径为φ273mm；11m 以下采用无砂混凝土管作为滤管，滤管内径为280mm，外径 340mm，外部包裹单层 80 目尼龙网。成井直径500mm，周边回填中粗砂作为滤料。管井上部钢管可根据土方开挖情况及时拆除，拆除后根据需要，前期疏干采用真空管井降水，开挖至基底附近时采用管井降水，并可在短时间内可恢复抽水。
7基坑降水总结
(1) 通过与地质勘查资料中水文地质资料的对比，可知：普通井点降水试验计算出的渗透系数与勘查资料中（3）3-1粉土层水平渗透系数相差不大；普通井点降水试验可初步验证地质勘查资料的可靠性和真实性。真空井点降水试验算出的渗透系数约为勘查资料中（3）3-1 粉土层水平渗透系数的两倍以上，且井点出水量远远超过普通深井井点；真空井点降水试验说明土体形成真空后，水流渗透速度增加较快，短期疏干基坑土体效果较好。
(2) 城市地铁多位于繁华地带，施工受地面拆迁和地下管线影响很大，造成一些降水井不能实施，可以加密其他部位降水井或加大抽水量，才能保证降水效果。
(3) 城市水资源尤其宝贵，对施工降水考虑综合利用。可以利用降水进行土方车辆及工地门口道路的冲洗、施工现场洒水、绿化用水、临时厕所的冲洗等。还可作为现场施工用水，包括桩间锚喷施工用水、钢筋混凝土养护用水等。
参考文献
[1] 吴林高 工程降水设计施工与基坑渗流理论.北京：人民交通出版社，2003.6.
[2] 姚天强 石振华 基坑降水手册[M].北京.中国建筑工业出版社，2006.
[3] 何小岗 井点降水水文参数的计算.山西建筑.第35卷第33期，2009.11.
[4] 汪其泉 王志和 某地铁站深基坑降水施工设计.浙江建筑，第26卷，第2期，2009.2.
[5] 张端琴 潘殿琦 徐龙宪 基坑降水中常见问题的分析及处理.长春工程学院学报（自然科 学版）2007.第8卷第2期.