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摘要：在基坑工程施工中，降水的有效性直接关系到基坑工程整体的安全与稳定，是后续工程得以顺利开展的关键。本文结合深基坑工程实例，介绍了轻型井点降水在基坑施工中的应用，结果表明，通过科学设计、布置、施工，基坑开挖十分成功。
关键词：深基坑；轻型井点降水；设计；施工；基坑排水
随着我国社会经济建设的快速发展，大型建筑工程数量日益增加，这类建筑的基础埋置设计深度较大，施工时需要进行大面积深开挖。而由于地下水的存在，给建筑深基础的施工造成了困难，要确保深基础的正常安全施工，势必要对各种地下水进行降排。降排水方法主要有通过排水沟、积水井方式进行明排水，或开挖各种井点、深井降水等。下面，结合工程实例，介绍了一种轻型井点降水技术在深基坑工程中的应用。
1 工程概况
某建筑工程项目占地面积约81840㎡，由10幢18～28层综合楼、其中1幢4层商场，以及1幢4层幼儿园等配套设施组成，地下室部分为一层和部分两层。地下室工程是项目的关键性工程，由我司承建的基坑开挖工程，基坑形状呈不规则形，面积约42126㎡，现场地面标高为-0.2m，整个基坑底板垫层底面设计有三种标高，其中-1层的设计标高为-4.4m及-5.4m，-2层的设计标高为-8.15m。基坑支护结构采用格构式深层水泥搅拌桩挡土止水支护+1排钻孔灌注桩进行挡土止水支护。而基坑支护、降水、排水是深基坑开挖工程的关键性工序，决定土方开挖工程的顺利进行。
本工程地质资料揭示，场区岩土层自上而下划分为13个层次，其中1～3层分布及地质特征分述如下：（1）素填土、杂填土层，层厚0.50～2.30m；（2）细、粉砂层，层厚4.47～7.60m；（3）淤泥质层，层厚2.10～10.70m。本项目基坑开挖深度范围内存在第2层松散—稍密状饱和粉细砂层和第3层淤泥层，稳定性较差。地下水量较丰富，地下水位埋藏浅，勘察期间测得场地范围内地下水稳定水位埋深在0.65～2.10m之间，其中在第2层粉细砂层的透水性较好。而拟建项目周围地面建筑和地下设施密集，降水过程会引起地面沉降，严重时会造成相邻建筑物的倾斜、破坏及地下管线破坏。为此，在基坑开挖前，需做出降水的最佳决策方案，确保邻近建筑物、地下管线、道路安全，保证基坑施工顺利进行。
2 深基坑降水方案确定
轻型井点降水系统：根据场地及周边工程地质水文，环境，结合基坑支护，决定采用轻型井点降水，各井点沿基坑的四周以一定间距埋入井点管，井点管上端通过弯联管与铺设在基坑边缘的集水总管相连，利用抽水设备将地下水，通过井点管不断抽出，使原地下水位降至基坑底，以排水、疏干、降低淤泥含水量达到淤泥固结为目的，减少支护结构的变形，使基坑稳定。
3深基坑降水设计
3.1 基坑涌水量的计算
（1）根据基坑图纸和地质报告，M1、M2区为两层地下室，长175.11m、宽73.17m，目前自然地面为-0.2m，围护桩压顶面-2.2m，基坑开挖深度为-8.15m，设基坑为无压非完整井，土的渗透系数K=2.32m/d，现以M1区为例。
1）基坑需降水深度S
2）井点管埋设深度S1
3）有效带深度H0
4）影响半径R
5）基坑假想半径r0
6）单根井点管的涌水量q
7）井点管数量n与间距D
根据本人以往的施工经验，以及现场的实际情况，该基坑的井点管间距D=2.0M。
8）验算
（2）根据基坑图纸及地质报告，M3、M4区为一层地下室，长为167.8m、宽64.84m。目前自然地面为-0.2m，围护桩压顶面-2.2m基坑开挖深度为-5.4m，而M2区与M3区之间的围护桩定标高为-5.9M，设基坑为无压非完整井，土的渗透系数K=2.32m/d.现以M3区为例。
1）基坑需降水深度S
2）井点管埋设深度S1
3）有效带深度H0
4）影响半径R
5）基坑假想半径r0
6）单根井点管的涌水量q
7）井点管数量n与间距D
根据本人以往的施工经验，以及现场的实际情况，该基坑的井点间距D=3.0M。
把以上n和Q代入以下验算式
8）验算
4 深基坑降水的施工技术
4.1 轻型井点管的布设
本工程采用基坑内降水及基坑围护相结合。井点管的平面布置是根据基坑以平面形状采用环形井点，沿基坑开挖的四周布设降水井点管，以群井疏干的优越而达到要求。
根据地质报告，以及现场的实际情况，为确保基坑开挖、地下室底板施工顺利进行，基坑采用轻型井点降水，并依据“基坑围护及开挖平面图”布设井点管，井点管沿基坑四周围护桩的内侧埋设，井点管管径1.25″，一层地下室井点管间距3.0m，埋深8.2m（包滤管1.2m），二层地下室井点管间距2.0m，埋深11.2m（包滤管1.2m）。井点管造孔完毕后，每孔加中粗砂50kg左右，以免井点管滤网被淤泥堵塞，保证引射力。集水总管沿井点管外侧布设，降水总管是以每根6.0m的长度相连接，铺设在基坑四周，总管管径2.5″。在布设管网前，先在边坡布管位置挖一条沟槽1.0×2.0m（宽×深），以消除布管位置障碍物。基坑外围四周要砌筑排水沟，以便井点管抽上来的地下水，送至场外的地下水道，并尽量避免生活用水和雨水从基坑边渗入。由于基坑面积大，为了能达到更好的降水效果在基坑的中间另设四排降水管（使基坑分为4个区域即：M1～M4区，基坑内降水管在基坑开挖时拆除）。另外，为了控制基坑内外水位差，随时观察基坑内、外水位降落情况，在基坑内布置7个水位观察孔和基坑外布置6个水位观察孔。且在基坑开挖后，基坑底周边布设集水沟及25个雨天集水井，用水泵配合抽排水；基坑面排水沟内集砂井抽上来的砂及时人工清除。 在轻型井点降水系统中，各井点是布置在基坑的四周，根据基坑水位降落坡度环状井点为1/10的原理（详见图1地下室轻型井点降水施工
剖面图）。由于许多井点同时抽水，因而使各个单井的水位降落漏斗相互干扰；因此，必须考虑群井作用，其总涌水量不等于单个井涌水量的总和，各单井的涌水量计算要小，但总的水位降低值是大于单个井点抽水时的水位降低值。这种现象对于以疏干为主要目的的基坑施工更有利。
4.2 抽水设备的选用
根据基坑平面尺寸二层地下室需水总管长降893.6m，井点管长10.0m，共447根，一层地下室需降水总管长702.86m，井点管长7.0m，共235根，选用JS–45型射流泵28台（其中二台备用），容量7.5千瓦/台，扬程36m，流量为45M?/h。井点管的数量以现场基坑降水的实际情况作适当增减。以达到控制地下水，提高基坑施工的安全度。
5 基坑排水
5.1 基坑内的排水
为排除地下室在整个施工过程中的地面水，在挖土达到设计基坑底标高后，沿基坑四周开挖并用120墙砌筑200×300排水明沟，内批1：3水泥砂浆，沟底捣制C15砼垫层100厚，按3%的坡度找坡，并在转角及不大于25m设积水井，尺寸为Ф500深800mm。
5.2 基坑外的排水
在施工过程中，应尽量避免生活用水、污水、雨水从基坑外流入坑内，为保证基坑上面不往基坑内反水，沿基坑上口四周用120墙砌筑截水明沟，内批1：3水泥砂浆，排水沟截面净尺寸200×300，最浅处300mm。沟底捣制C15砼垫层100厚，沟底坡度为3%。沿沟长每隔30m左右设一个500×500×800的集水井，作为抽排水用。截水沟和集水井均加盖用钢筋制作的沟井盖。同时在基坑上口靠近基坑一侧（在截水沟和基坑边之间）砌筑两皮砖作为挡水之用。
6 结语
总之，通过科学设计、布置、施工，深基坑降水过程中，无出现因坑内降水深度过深，水位差增加、而出现管涌现象。整个基坑施工过程进行顺利，无发生任何工程事故，有效保障了工程的安全与进度，获得了较佳的经济效益。这说明了井点降水技术是一项行之有效的基坑降水技术措施，具有较好的应用前景。
参考文献：
[1] 陈浩涛；轻型井点降水法在深基坑支护中的应用[J].中国给水排水，2003年12期
[2] 陈平超；许自玉.深基坑井点降水施工方法[J].治淮，2010年11期
关键词：深基坑；轻型井点降水；设计；施工；基坑排水
随着我国社会经济建设的快速发展，大型建筑工程数量日益增加，这类建筑的基础埋置设计深度较大，施工时需要进行大面积深开挖。而由于地下水的存在，给建筑深基础的施工造成了困难，要确保深基础的正常安全施工，势必要对各种地下水进行降排。降排水方法主要有通过排水沟、积水井方式进行明排水，或开挖各种井点、深井降水等。下面，结合工程实例，介绍了一种轻型井点降水技术在深基坑工程中的应用。
1 工程概况
某建筑工程项目占地面积约81840㎡，由10幢18～28层综合楼、其中1幢4层商场，以及1幢4层幼儿园等配套设施组成，地下室部分为一层和部分两层。地下室工程是项目的关键性工程，由我司承建的基坑开挖工程，基坑形状呈不规则形，面积约42126㎡，现场地面标高为-0.2m，整个基坑底板垫层底面设计有三种标高，其中-1层的设计标高为-4.4m及-5.4m，-2层的设计标高为-8.15m。基坑支护结构采用格构式深层水泥搅拌桩挡土止水支护+1排钻孔灌注桩进行挡土止水支护。而基坑支护、降水、排水是深基坑开挖工程的关键性工序，决定土方开挖工程的顺利进行。
本工程地质资料揭示，场区岩土层自上而下划分为13个层次，其中1～3层分布及地质特征分述如下：（1）素填土、杂填土层，层厚0.50～2.30m；（2）细、粉砂层，层厚4.47～7.60m；（3）淤泥质层，层厚2.10～10.70m。本项目基坑开挖深度范围内存在第2层松散—稍密状饱和粉细砂层和第3层淤泥层，稳定性较差。地下水量较丰富，地下水位埋藏浅，勘察期间测得场地范围内地下水稳定水位埋深在0.65～2.10m之间，其中在第2层粉细砂层的透水性较好。而拟建项目周围地面建筑和地下设施密集，降水过程会引起地面沉降，严重时会造成相邻建筑物的倾斜、破坏及地下管线破坏。为此，在基坑开挖前，需做出降水的最佳决策方案，确保邻近建筑物、地下管线、道路安全，保证基坑施工顺利进行。
2 深基坑降水方案确定
轻型井点降水系统：根据场地及周边工程地质水文，环境，结合基坑支护，决定采用轻型井点降水，各井点沿基坑的四周以一定间距埋入井点管，井点管上端通过弯联管与铺设在基坑边缘的集水总管相连，利用抽水设备将地下水，通过井点管不断抽出，使原地下水位降至基坑底，以排水、疏干、降低淤泥含水量达到淤泥固结为目的，减少支护结构的变形，使基坑稳定。
3深基坑降水设计
3.1 基坑涌水量的计算
（1）根据基坑图纸和地质报告，M1、M2区为两层地下室，长175.11m、宽73.17m，目前自然地面为-0.2m，围护桩压顶面-2.2m，基坑开挖深度为-8.15m，设基坑为无压非完整井，土的渗透系数K=2.32m/d，现以M1区为例。
1）基坑需降水深度S
2）井点管埋设深度S1
3）有效带深度H0
4）影响半径R
5）基坑假想半径r0
6）单根井点管的涌水量q
7）井点管数量n与间距D
根据本人以往的施工经验，以及现场的实际情况，该基坑的井点管间距D=2.0M。
8）验算
（2）根据基坑图纸及地质报告，M3、M4区为一层地下室，长为167.8m、宽64.84m。目前自然地面为-0.2m，围护桩压顶面-2.2m基坑开挖深度为-5.4m，而M2区与M3区之间的围护桩定标高为-5.9M，设基坑为无压非完整井，土的渗透系数K=2.32m/d.现以M3区为例。
1）基坑需降水深度S
2）井点管埋设深度S1
3）有效带深度H0
4）影响半径R
5）基坑假想半径r0
6）单根井点管的涌水量q
7）井点管数量n与间距D
根据本人以往的施工经验，以及现场的实际情况，该基坑的井点间距D=3.0M。
把以上n和Q代入以下验算式
8）验算
4 深基坑降水的施工技术
4.1 轻型井点管的布设
本工程采用基坑内降水及基坑围护相结合。井点管的平面布置是根据基坑以平面形状采用环形井点，沿基坑开挖的四周布设降水井点管，以群井疏干的优越而达到要求。
根据地质报告，以及现场的实际情况，为确保基坑开挖、地下室底板施工顺利进行，基坑采用轻型井点降水，并依据“基坑围护及开挖平面图”布设井点管，井点管沿基坑四周围护桩的内侧埋设，井点管管径1.25″，一层地下室井点管间距3.0m，埋深8.2m（包滤管1.2m），二层地下室井点管间距2.0m，埋深11.2m（包滤管1.2m）。井点管造孔完毕后，每孔加中粗砂50kg左右，以免井点管滤网被淤泥堵塞，保证引射力。集水总管沿井点管外侧布设，降水总管是以每根6.0m的长度相连接，铺设在基坑四周，总管管径2.5″。在布设管网前，先在边坡布管位置挖一条沟槽1.0×2.0m（宽×深），以消除布管位置障碍物。基坑外围四周要砌筑排水沟，以便井点管抽上来的地下水，送至场外的地下水道，并尽量避免生活用水和雨水从基坑边渗入。由于基坑面积大，为了能达到更好的降水效果在基坑的中间另设四排降水管（使基坑分为4个区域即：M1～M4区，基坑内降水管在基坑开挖时拆除）。另外，为了控制基坑内外水位差，随时观察基坑内、外水位降落情况，在基坑内布置7个水位观察孔和基坑外布置6个水位观察孔。且在基坑开挖后，基坑底周边布设集水沟及25个雨天集水井，用水泵配合抽排水；基坑面排水沟内集砂井抽上来的砂及时人工清除。 在轻型井点降水系统中，各井点是布置在基坑的四周，根据基坑水位降落坡度环状井点为1/10的原理（详见图1地下室轻型井点降水施工
剖面图）。由于许多井点同时抽水，因而使各个单井的水位降落漏斗相互干扰；因此，必须考虑群井作用，其总涌水量不等于单个井涌水量的总和，各单井的涌水量计算要小，但总的水位降低值是大于单个井点抽水时的水位降低值。这种现象对于以疏干为主要目的的基坑施工更有利。
4.2 抽水设备的选用
根据基坑平面尺寸二层地下室需水总管长降893.6m，井点管长10.0m，共447根，一层地下室需降水总管长702.86m，井点管长7.0m，共235根，选用JS–45型射流泵28台（其中二台备用），容量7.5千瓦/台，扬程36m，流量为45M?/h。井点管的数量以现场基坑降水的实际情况作适当增减。以达到控制地下水，提高基坑施工的安全度。
5 基坑排水
5.1 基坑内的排水
为排除地下室在整个施工过程中的地面水，在挖土达到设计基坑底标高后，沿基坑四周开挖并用120墙砌筑200×300排水明沟，内批1：3水泥砂浆，沟底捣制C15砼垫层100厚，按3%的坡度找坡，并在转角及不大于25m设积水井，尺寸为Ф500深800mm。
5.2 基坑外的排水
在施工过程中，应尽量避免生活用水、污水、雨水从基坑外流入坑内，为保证基坑上面不往基坑内反水，沿基坑上口四周用120墙砌筑截水明沟，内批1：3水泥砂浆，排水沟截面净尺寸200×300，最浅处300mm。沟底捣制C15砼垫层100厚，沟底坡度为3%。沿沟长每隔30m左右设一个500×500×800的集水井，作为抽排水用。截水沟和集水井均加盖用钢筋制作的沟井盖。同时在基坑上口靠近基坑一侧（在截水沟和基坑边之间）砌筑两皮砖作为挡水之用。
6 结语
总之，通过科学设计、布置、施工，深基坑降水过程中，无出现因坑内降水深度过深，水位差增加、而出现管涌现象。整个基坑施工过程进行顺利，无发生任何工程事故，有效保障了工程的安全与进度，获得了较佳的经济效益。这说明了井点降水技术是一项行之有效的基坑降水技术措施，具有较好的应用前景。
参考文献：
[1] 陈浩涛；轻型井点降水法在深基坑支护中的应用[J].中国给水排水，2003年12期
[2] 陈平超；许自玉.深基坑井点降水施工方法[J].治淮，2010年11期