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摘要：由于我省大部分地区地下水较为丰富，因此在深基坑工程中，为保证工程施工安全，降水排水环节就显得十分关键。本文结合深基坑工程实例，结合施工场地实际情况，确定了降水排水方式及平面布置，并具体介绍了降水排水施工技术。
关键词：基坑；井点降水；明沟排水；施工技术；注意事項
近年来，深基坑工程数量日益增加，基坑工程开挖规模也不断扩大。深基坑工程在开挖过程中，由于开挖面积大、临近水源处以及土的含水层被切断等原因，导致大量地下水渗入基坑当中，因此，基坑施工中降水排水技术就显得尤为重要。尤其是我省地下水较为丰富，许多工程基础深度都在地下水位以下，这一定程度上给降水排水施工技术提出了更严格的要求，以确保地基的承载力以及工程整体的安全。
1 工程概况：
某工程项目位于广东湛江，为13幢17层商住楼，总建筑面积12.5万㎡，框剪结构，场地设一层整体连通的地下车库，其面积为26615㎡，基坑开挖长198m、宽146m，深度5.50m.深搅止水帷幕桩18300延长米。拟建场地属河流堆积地貌，地表为人工回填土，上部为洪积成因的粘性土、粉砂。根据场地土的物理力学性质差异及其工程特性分为4个主层及相应亚层，现自上而下分述如下：
（1）杂填土：杂色，层厚0.4～2.5m，含大量碎石砖块等杂物，其余成分为粘土，局部地段有30～40㎝耕地及沟塘淤泥深灰色软土。
（2）粘土：褐黄色及褐灰色，软塑、可塑状态，湿，具中压缩性。切面光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应，层厚0.5～3.0m.
（3）粉砂：灰色、稍密，湿，局部地段变为粉土，分布不均，层厚0.3～4.0m.
（4）圆砾：深灰及褐黄色，中密，饱和，颗粒级配较差，亚圆～次棱角状，丹岩成分为砂岩、灰岩、中强风化，砾石含量60～70%，粘性粉土充填。场地均有分布。平均层厚约7.0m。
（5）圆砾：深灰色，松散～稍密，饱和，颗粒级配较差，亚圆～次棱角状，砾石含量50～60%，粉土及粉砂充填，分布不均，层厚0.3～3.2m.
2 抽水试验
根据地质勘探报告，本施工场地内对79、106、162、A02、A04号钻孔分别进行了抽水试验，其中162、A04号钻孔各带2个观察孔进行抽水试验。抽水试验结果如表1。
由于简易抽水钻孔口径小，降深小，抽水时间短，若大基坑长时间抽水，带走部分粘土质而疏通了孔隙，涌水量会增大。因本场地第四系冲积成因砂土含淤泥或粘性土，渗透性相对纯净砂土较低，抽水试验计算渗透系数k值偏低，与附近场地水文地质参数测试值（k值）对比有类同性。
降水半径R=10Sk1/2，降水深度S=3～6m，渗透系数k平均约4.23m/d，则降水半径为：
R=10×3×4.231/2=61.8m。
3 降水排水方式的选择和平面布置
本工程拟利用基坑坡顶已有的排水明沟及集水井，基坑内四周设置排水明沟，尺寸为300mm×400mm，每30～40m设置一集水井，集水井尺寸600mm×600mm×1200mm，降水井尺寸为1000mm×1000mm×2000mm，利用轴流泵或潜污泵抽排至基坑坡顶的排水明沟内，集中外排。
当基坑开挖深度较大，地下水位较高，而土质较差（如粉砂、细砂等）时，宜采用人工降低地下水位。人工降低地下水位常用的井点降水法，有多种类型，施工时应根据工程特点、含水层分布及类别、土层渗透系数、降水深度、设备条件，并通过技术经济比较，选择适当的井点降水方法。根据本工程的特点，土层渗透系数为4.23m/d，需降水深度约3～6m，可采用轻型井点进行降水，降水半径约为60m，即纵横向每隔120m左右需设置一个轻型井点进行降水。本工程基坑南北长约396m，东西宽约363m，根据基坑的实际情况和抽水试验确定的降水半径，在基坑内共设置了17座降水井。在设置降水井时主要依照“靠基坑边、利用靠后浇带的较深承台及管廊排水暗沟”的原则进行设置。如井点设置在靠后浇带的较深承台位置，则该承台暂不施工，先行排水降水，与后浇带一起施工，以确保基坑降水效果和底板与管廊施工时的干燥环境。
现场已设有南北两个水泵房，除西北角的基坑积水抽排至基坑西北角位置直排入管道外，其它区域的基坑积水均先抽排入基坑坡顶原有排水沟，流向南、北水泵房，尽量减轻整个基坑最低点的抽水负担。
4 降水排水施工技术
4.1 施工准备
（1）确定基坑降排水方案后，对施工队伍进行技术安全交底。
（2）根据平面布置图进行井点的放样，并根据施工方案进行材料的准备。
4.2 操作工艺
4.2.1 集水坑明沟排水
（1）基坑坡顶四周原有的排水沟及集水井保持不变，在基坑内沿基坑坡脚开挖排水明沟及集水井，明沟及集水井尺寸分别为300mm×400mm和600mm×600mm×1200mm，集水井间距为30～40m。基坑中央位置的排水沟尺寸与上述相同，并与基坑四周的排水沟连通，使地下水沿排水沟流入集水井中，然后用抽水设备抽出基坑外。集水井井底应填以20cm厚碎石或卵石，水泵抽水龙头应包以滤网，防止泥砂进入水泵。
（2）排水沟和集水井原则上应设置在基础范围以外、地下水流向的上游，尽量利用靠后浇带位置的深承台基础作为集水井，利用管廊中部的排水暗沟作为排水沟，排水沟边缘离开基坑坡脚应不少于0.3m，纵向坡度宜为0.1%～0.2%。集水井除在基坑四角设置外，还应沿基坑边每隔30～40m设置一个，集水井底应比相连的排水沟低0.5～1.0m或深于抽水泵进水阀的高度以上，集水井直径（或边长）宜为0.7～1.0m。
（3）排水沟可挖成土沟，也可用砖砌；集水井壁可砌干砖，或用木板、竹片、混凝土管支撑加固；当基坑挖至设计标高时，集水井底宜铺约0.3m厚的碎石滤层。 （4）排水设备宜采用潜水泵、离心泵或污水泵，水泵的选型可根据排水量大小及基坑深度选用。
4.2.2 轻型井点降水
（1）輕型井点可采用人工成孔或钻孔成孔，放下井管至设计标高后，在管与孔壁间及时用洁净粗砂、砾石灌填作过滤层，管外过滤层的厚度在粉细砂含水层中为150～200mm，在中粗砂层中不宜小于100mm，在碎石、卵石层中不小于75mm；滤料的粒径一般为含水层土颗粒平均粒径的6～8倍。本工程基坑内轻型井点采用冲击钻成孔，铺设砾石作为过滤层。
（2）连接管路系统、安装抽水设备及试抽水。各项安装完成后进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。
（3）抽水设备可根据不同的井点类型以及涌水量、渗透系数、井点管数量与间距等来选用。
4.3 施工注意事项
（1）在整个施工过程中，施工现场要配备足够的抽排水设备，在集水井处设置自吸式抽水机，随时将基坑内的积水抽排到基坑面的截水沟，所有污水排放均要经过沉淀池过滤后才排入市政管道。
（2）集水井及降水井宜设置在管廊位置靠近后浇带位置，以便于在施工后浇带时可以继续抽排水，集水井及降水井在底板结构施工完成后进行处理，对井点位置进行回填压实处理后浇筑混凝土结构。
（3）集水明排抽出的水应适当引离基坑，以防倒流或渗回基坑内，并经沉淀后再排入市政排水系统或河涌等；另外为防止地表水流入基坑内，应沿基坑顶四周设截水沟，把地表水、施工用水等引离基坑。
（4）明沟排水法宜用于粗粒土层和渗水量小的粘性土，当土层为细砂和粉砂时，渗出的和抽出的地下水均会带走细粒而发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应改用人工降低地下水位的方法。
（5）在降水施工中，井点管或井管在孔中的埋设应居中插入，井管沉放前还应进行清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出洗孔；井点管或井管周边填滤料的母岩应为硬质岩石，形状宜为圆形、亚圆形，严禁用母岩为软质岩石的填料；试抽水量宜大于设计水量，抽水时应做好工作压力、水位抽水量的记录，如抽水量及水位降值与设计不符，应及时调整降水方案；降水系统运转过程中，应随时检查观测孔中的水位。
（6）在土方开挖后，应保持降低地下水位在基坑底50cm以下，防止地下水扰动基底土。
5 结语
综上所述，降水排水施工在深基坑开挖施工中具有重要地位，它直接影响到施工进度与工程的安全。本工程井点降水及明沟排水施工技术的运用，成功解决了复杂透水地层条件下基坑施工中的降水排水问题，确保了基坑边坡的稳定和工程的安全，保证了工程的进度，对类似基坑的施工具有很好的指导作用。
参考文献
[1] 张银来.水利工程基坑排水施工技术[J].技术与市场，2011年05期
[2] 杨冬法.深基坑开挖降排水技术[J].中国城市经济，2011年14期
关键词：基坑；井点降水；明沟排水；施工技术；注意事項
近年来，深基坑工程数量日益增加，基坑工程开挖规模也不断扩大。深基坑工程在开挖过程中，由于开挖面积大、临近水源处以及土的含水层被切断等原因，导致大量地下水渗入基坑当中，因此，基坑施工中降水排水技术就显得尤为重要。尤其是我省地下水较为丰富，许多工程基础深度都在地下水位以下，这一定程度上给降水排水施工技术提出了更严格的要求，以确保地基的承载力以及工程整体的安全。
1 工程概况：
某工程项目位于广东湛江，为13幢17层商住楼，总建筑面积12.5万㎡，框剪结构，场地设一层整体连通的地下车库，其面积为26615㎡，基坑开挖长198m、宽146m，深度5.50m.深搅止水帷幕桩18300延长米。拟建场地属河流堆积地貌，地表为人工回填土，上部为洪积成因的粘性土、粉砂。根据场地土的物理力学性质差异及其工程特性分为4个主层及相应亚层，现自上而下分述如下：
（1）杂填土：杂色，层厚0.4～2.5m，含大量碎石砖块等杂物，其余成分为粘土，局部地段有30～40㎝耕地及沟塘淤泥深灰色软土。
（2）粘土：褐黄色及褐灰色，软塑、可塑状态，湿，具中压缩性。切面光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应，层厚0.5～3.0m.
（3）粉砂：灰色、稍密，湿，局部地段变为粉土，分布不均，层厚0.3～4.0m.
（4）圆砾：深灰及褐黄色，中密，饱和，颗粒级配较差，亚圆～次棱角状，丹岩成分为砂岩、灰岩、中强风化，砾石含量60～70%，粘性粉土充填。场地均有分布。平均层厚约7.0m。
（5）圆砾：深灰色，松散～稍密，饱和，颗粒级配较差，亚圆～次棱角状，砾石含量50～60%，粉土及粉砂充填，分布不均，层厚0.3～3.2m.
2 抽水试验
根据地质勘探报告，本施工场地内对79、106、162、A02、A04号钻孔分别进行了抽水试验，其中162、A04号钻孔各带2个观察孔进行抽水试验。抽水试验结果如表1。
由于简易抽水钻孔口径小，降深小，抽水时间短，若大基坑长时间抽水，带走部分粘土质而疏通了孔隙，涌水量会增大。因本场地第四系冲积成因砂土含淤泥或粘性土，渗透性相对纯净砂土较低，抽水试验计算渗透系数k值偏低，与附近场地水文地质参数测试值（k值）对比有类同性。
降水半径R=10Sk1/2，降水深度S=3～6m，渗透系数k平均约4.23m/d，则降水半径为：
R=10×3×4.231/2=61.8m。
3 降水排水方式的选择和平面布置
本工程拟利用基坑坡顶已有的排水明沟及集水井，基坑内四周设置排水明沟，尺寸为300mm×400mm，每30～40m设置一集水井，集水井尺寸600mm×600mm×1200mm，降水井尺寸为1000mm×1000mm×2000mm，利用轴流泵或潜污泵抽排至基坑坡顶的排水明沟内，集中外排。
当基坑开挖深度较大，地下水位较高，而土质较差（如粉砂、细砂等）时，宜采用人工降低地下水位。人工降低地下水位常用的井点降水法，有多种类型，施工时应根据工程特点、含水层分布及类别、土层渗透系数、降水深度、设备条件，并通过技术经济比较，选择适当的井点降水方法。根据本工程的特点，土层渗透系数为4.23m/d，需降水深度约3～6m，可采用轻型井点进行降水，降水半径约为60m，即纵横向每隔120m左右需设置一个轻型井点进行降水。本工程基坑南北长约396m，东西宽约363m，根据基坑的实际情况和抽水试验确定的降水半径，在基坑内共设置了17座降水井。在设置降水井时主要依照“靠基坑边、利用靠后浇带的较深承台及管廊排水暗沟”的原则进行设置。如井点设置在靠后浇带的较深承台位置，则该承台暂不施工，先行排水降水，与后浇带一起施工，以确保基坑降水效果和底板与管廊施工时的干燥环境。
现场已设有南北两个水泵房，除西北角的基坑积水抽排至基坑西北角位置直排入管道外，其它区域的基坑积水均先抽排入基坑坡顶原有排水沟，流向南、北水泵房，尽量减轻整个基坑最低点的抽水负担。
4 降水排水施工技术
4.1 施工准备
（1）确定基坑降排水方案后，对施工队伍进行技术安全交底。
（2）根据平面布置图进行井点的放样，并根据施工方案进行材料的准备。
4.2 操作工艺
4.2.1 集水坑明沟排水
（1）基坑坡顶四周原有的排水沟及集水井保持不变，在基坑内沿基坑坡脚开挖排水明沟及集水井，明沟及集水井尺寸分别为300mm×400mm和600mm×600mm×1200mm，集水井间距为30～40m。基坑中央位置的排水沟尺寸与上述相同，并与基坑四周的排水沟连通，使地下水沿排水沟流入集水井中，然后用抽水设备抽出基坑外。集水井井底应填以20cm厚碎石或卵石，水泵抽水龙头应包以滤网，防止泥砂进入水泵。
（2）排水沟和集水井原则上应设置在基础范围以外、地下水流向的上游，尽量利用靠后浇带位置的深承台基础作为集水井，利用管廊中部的排水暗沟作为排水沟，排水沟边缘离开基坑坡脚应不少于0.3m，纵向坡度宜为0.1%～0.2%。集水井除在基坑四角设置外，还应沿基坑边每隔30～40m设置一个，集水井底应比相连的排水沟低0.5～1.0m或深于抽水泵进水阀的高度以上，集水井直径（或边长）宜为0.7～1.0m。
（3）排水沟可挖成土沟，也可用砖砌；集水井壁可砌干砖，或用木板、竹片、混凝土管支撑加固；当基坑挖至设计标高时，集水井底宜铺约0.3m厚的碎石滤层。 （4）排水设备宜采用潜水泵、离心泵或污水泵，水泵的选型可根据排水量大小及基坑深度选用。
4.2.2 轻型井点降水
（1）輕型井点可采用人工成孔或钻孔成孔，放下井管至设计标高后，在管与孔壁间及时用洁净粗砂、砾石灌填作过滤层，管外过滤层的厚度在粉细砂含水层中为150～200mm，在中粗砂层中不宜小于100mm，在碎石、卵石层中不小于75mm；滤料的粒径一般为含水层土颗粒平均粒径的6～8倍。本工程基坑内轻型井点采用冲击钻成孔，铺设砾石作为过滤层。
（2）连接管路系统、安装抽水设备及试抽水。各项安装完成后进行试抽水，满足要求后始转入正常工作。
（3）抽水设备可根据不同的井点类型以及涌水量、渗透系数、井点管数量与间距等来选用。
4.3 施工注意事项
（1）在整个施工过程中，施工现场要配备足够的抽排水设备，在集水井处设置自吸式抽水机，随时将基坑内的积水抽排到基坑面的截水沟，所有污水排放均要经过沉淀池过滤后才排入市政管道。
（2）集水井及降水井宜设置在管廊位置靠近后浇带位置，以便于在施工后浇带时可以继续抽排水，集水井及降水井在底板结构施工完成后进行处理，对井点位置进行回填压实处理后浇筑混凝土结构。
（3）集水明排抽出的水应适当引离基坑，以防倒流或渗回基坑内，并经沉淀后再排入市政排水系统或河涌等；另外为防止地表水流入基坑内，应沿基坑顶四周设截水沟，把地表水、施工用水等引离基坑。
（4）明沟排水法宜用于粗粒土层和渗水量小的粘性土，当土层为细砂和粉砂时，渗出的和抽出的地下水均会带走细粒而发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应改用人工降低地下水位的方法。
（5）在降水施工中，井点管或井管在孔中的埋设应居中插入，井管沉放前还应进行清孔，一般用压缩空气洗井或用吊筒反复上下取出洗孔；井点管或井管周边填滤料的母岩应为硬质岩石，形状宜为圆形、亚圆形，严禁用母岩为软质岩石的填料；试抽水量宜大于设计水量，抽水时应做好工作压力、水位抽水量的记录，如抽水量及水位降值与设计不符，应及时调整降水方案；降水系统运转过程中，应随时检查观测孔中的水位。
（6）在土方开挖后，应保持降低地下水位在基坑底50cm以下，防止地下水扰动基底土。
5 结语
综上所述，降水排水施工在深基坑开挖施工中具有重要地位，它直接影响到施工进度与工程的安全。本工程井点降水及明沟排水施工技术的运用，成功解决了复杂透水地层条件下基坑施工中的降水排水问题，确保了基坑边坡的稳定和工程的安全，保证了工程的进度，对类似基坑的施工具有很好的指导作用。
参考文献
[1] 张银来.水利工程基坑排水施工技术[J].技术与市场，2011年05期
[2] 杨冬法.深基坑开挖降排水技术[J].中国城市经济，2011年14期