基坑開挖前首先保持基坑干燥狀態(tài)，創(chuàng)造有利于施工的環(huán)境。其次是確保邊坡穩(wěn)定，做到安全施工，如果忽視這些必要條件，其后果是嚴(yán)重的。有的基坑積水或土質(zhì)稀軟，工人難以立足，無法施工。有的出現(xiàn)"流砂現(xiàn)象'導(dǎo)致邊坡塌方，地質(zhì)破壞。有的內(nèi)部基坑土體發(fā)生較大的位移，影響鄰近建筑物的安全。之所以會出現(xiàn)這些異常情況，都是由地下水引起的。所以，在基坑施工中應(yīng)對地下水的處理給予足夠的重視。

　　一、建筑工程基坑降水理論綜述

　　1、建筑工程基坑降水

　　高層建筑和地下工程的構(gòu)筑物中，幾乎每年都有因流砂、管涌、坑底失穩(wěn)、坑壁坍塌等引起的工程事故，造成周圍地下管線和建筑物不同程度的損壞。因此在基坑工程中中通常須降低地下水水位，以保證工程施工的順利進(jìn)行。

　　在基坑開挖施工中，為了避免上述的地下水對基坑產(chǎn)生的不良影響、防止坑壁土體坍塌、確保干作業(yè)下的施工環(huán)境、保證施工的安全和工程質(zhì)量，必需降低地下水水位。基坑降水的作用，主要有截住基坑坡面及基底的滲水；增加邊坡的穩(wěn)定性，并防止基坑邊坡或基底的土粒流失；減少板樁和支撐的壓力，減少隧道內(nèi)的空氣壓力；改善基坑和填土的特性；防止基底的隆起與破壞。

　　2、基坑降水的方法

　　降水方法是指采用各類井點降低地下水位的方法。目前常見的有明溝加集水井排降法、輕型井點法、噴射井點法、管井井點法、深井井點法和綜合井點法等。

　　（1）明溝排水是在基坑內(nèi)設(shè)置排水溝和集水井，用抽水機(jī)械直接將地下水從集水井內(nèi)排出，以達(dá)到疏干基坑內(nèi)地下水的目的。

　　（2）輕型井點抽水是利用真空原理，使土中的水分和空氣受真空吸力作用而產(chǎn)生水氣混合液，由管路系統(tǒng)向上被吸入到水氣分離器中。空氣從分離器上部真空排出，而水經(jīng)離心泵由水管排出。輕型井點是國內(nèi)外應(yīng)用較廣的一種降水方法，它比其他井點系統(tǒng)施工簡單、安全、經(jīng)濟(jì)，特別適用于基坑面積不大，降低水位不深的場合。

　　輕型井點適用的土層滲透系數(shù)偏小時，需要采用在井點管頂部用粘土封頂和保證井點系統(tǒng)各連結(jié)部位的氣密性等措施，以提高整個井點系統(tǒng)的真空度，才能達(dá)到良好的降水效果。輕型井點系統(tǒng)在平面上可布置成單排、雙排、環(huán)狀等形式，具體應(yīng)根據(jù)降水要求及基坑形狀來確定。

　　（3）噴射井點是采用高壓水泵將壓力工作水經(jīng)水管壓入井點內(nèi)外之間形成空間，并經(jīng)過噴射器兩邊的側(cè)孔流向噴嘴。由于噴嘴截面的突然變小，噴射水流加快(一般流速達(dá)30m/s以上)，這股高速水流噴射之后，在噴嘴射出的水柱周圍形成負(fù)壓，從而將地下水和土中空氣吸入并帶至混合室。其主要優(yōu)點是降水深度大，但由于需要雙層井點管，噴射器設(shè)在井孔底部，有二根總管與各井點管相連，地面管網(wǎng)敷設(shè)復(fù)雜，工作效率低，管理困難。

　　（4）管井井點降水方法是利用鉆孔成井，圍繞開挖的基坑每隔20~50m設(shè)置一管井，每個管井單獨用一臺水泵(離心泵或潛水泵)進(jìn)行抽取地下水，以達(dá)到降低地下水位的方法。管井井點適用于用輕型井點不易解決的、一般用于滲透系數(shù)大于0.1，地下水豐富的砂土、砂質(zhì)土、粉土與碎石土等土層。管井井點具有排水量大、排水效果好、設(shè)備簡單、易于維護(hù)等特點，可代替多組輕型井點作用。

　　（5）深井井點降水法。當(dāng)降水深度很大、管井深度大于15m，在管井內(nèi)用一般的水泵不能滿足時，可改用特制的深并泵。即深井井點降水法。深井井點適用于水量大、降水深的場合，當(dāng)土粒較粗、滲透系數(shù)很大，而透水層厚度也大時，此時采用深井井點較為適宜。其優(yōu)點是降水的深度大、范圍也大，因此可布置在基坑施工范圍以外，使其排水時的降落曲線達(dá)到基坑之下。

　　基坑的降水應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和工程情況確定方法，不僅可用單一方法，更可用多種方法綜合利用。對于復(fù)雜的環(huán)境，通過多種降水方法的綜合利用，既可以節(jié)約成本，又可以縮短工期。本文結(jié)合工程實際，對綜合降水技術(shù)在基坑的應(yīng)用談一些體會。

　　二、工程實例

　　1、工程概況

　　本工程位于廣西柳州新城區(qū)內(nèi)，該地塊東南臨江，工程建筑面積110710平方米，由1號、3號樓及地下車庫組成。其中1號樓地上41層，地下2層；3號樓地上31層，地下1層，主體結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　2、基坑降水重要性

　　本工程基地土層以砂性土為主，地下水含量較為豐富，且離基坑一側(cè)110m處即為柳江。從本基坑支護(hù)采取的形式來看，降水是該基坑工程施工成功與否的關(guān)鍵，若降水效果好，則能有效提高砂土層的內(nèi)摩擦角，增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性。若降水效果差，則會引起邊坡失穩(wěn)，坑內(nèi)產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象，從而影響基坑的整體穩(wěn)定和施工的正常進(jìn)行。

　　3、降水方案

　　（1）本工程基坑采用輕型井點和真空深井相結(jié)合的降水方案。

　　井點采用二級輕型井點，一級設(shè)在地下一層基坑邊坡處，在挖土前一周開始抽水，土方開挖時邊挖邊拔，以疏干坑內(nèi)土體水份，保證干作業(yè)。二級設(shè)在1號樓地下二層基坑外。另外57只真空深井布置在基坑內(nèi)、外。

　　（2）降水施工流程

　　在坑內(nèi)、坑邊一級輕型井點布置處開挖1.2深溝槽、布置井點及運行7天（自流井布置并運行）→第一層土方開挖（至地下一層底）→地下二層區(qū)域坑內(nèi)及坑邊二級井點布置并運行→地下二層土方開挖（坑內(nèi)真空深井運行）→坑邊二級井點布置并運行。

　　4、施工方法

　　（1）輕型井點施工方法

　　①施工工藝。井點施工采用3BLq導(dǎo)桿式水沖槍成孔，成孔井點管居中設(shè)置，瀝料采用粗砂。施工工藝為：定位→沖孔→放支管→填砂→安裝總管→調(diào)試抽水→正式抽水→（井孔孔每徑為300～400mm，孔深超過井管埋深0.5m灌砂量每孔約300kg）。

　　②主要設(shè)備及參數(shù)。降水設(shè)備采用JSJ－60型真空泵機(jī)組，離心泵功率7.5kw，最大抽水量為60m3／h，最大抽吸深度9.6，最大提升高度為8m，真空壓力必須達(dá)到6-8kg.4.1.3井點工作原理井點降水是利用真空吸力，把地下水位降低。真空泵使用井點系統(tǒng)形成真空，井點周圍形成一個真空區(qū)，真空區(qū)通過砂井向上向外擴(kuò)殿一定范圍，地下水便在真空泵吸力作用下，使井點附近的地下水通過濾水管被編制吸入井點管和集水總管，排除空氣后，與離心水泵的排水管掃出。

　　（2）真空深井施工方法

　　①工藝流程。

　　準(zhǔn)備工作→鉆機(jī)進(jìn)場→定位安裝→開孔→下護(hù)口管→鉆進(jìn)→終孔后沖孔換漿→下進(jìn)管→稀釋泥漿→填礫→止水封孔→洗進(jìn)→下泵試抽→合理安排排水管路及電纜電路→試驗→正式抽水→記錄

　　②真空深井降水原理

　　本基坑外采用真空泵深井降水的方法，即在深井中集水，抽水，以達(dá)到基坑降水和土體排水固結(jié)，利于土方開挖，土建施工的目的，由于深水井的特殊結(jié)構(gòu)，使真空能作用與地表以下各層，將各土層中自由水充分排出，匯集于深井之中，由深井內(nèi)水泵排出，降水效果特別好。同時，土體由于自由水充分排出，在重力作用下，土體孔隙比下降，提高了土體強(qiáng)度，對工程施工安全、圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全和環(huán)境保護(hù)均十分有利。

　　③設(shè)備選型。本工程降水孔徑為Φ800mm，設(shè)計井深約為12.6m，根據(jù)本公司多年來的施工經(jīng)驗，鉆井設(shè)備選用SJ-150型打井機(jī)，成孔采用正循環(huán)，原漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，鉆頭選用帶保徑圈的三翼鉆頭，鉆頭直徑按設(shè)計及規(guī)范要求選用Φ800mm.根據(jù)施工經(jīng)驗，使用這些鉆頭施工穩(wěn)定性好，能確保成孔質(zhì)量，能有效控制成孔中的縮徑現(xiàn)象，為確保工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。本工程井管可采用300mm口徑的PVC管，采用纏絲填礫過濾器，填礫采用石灰砂。水泵采用10T泵，施工過程中根據(jù)試抽水運行效果進(jìn)行優(yōu)化合理配置。

　　5、降水技術(shù)要求

　　（1）降水試運行。

　　在開始降水運行之前，準(zhǔn)確測量各井口和地面標(biāo)高，測定靜止水位，安排好抽水設(shè)備、電纜及排水管道作試運行，以保證抽水系統(tǒng)完好。抽出來的水應(yīng)排入場內(nèi)臨時集水系統(tǒng)，再用提升泵通過場邊排水溝加過濾排入場外市政道路中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內(nèi)的降雨積水應(yīng)立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

　　（2）正式運行。

　　①根據(jù)基坑開挖的安排決定降水運行的先后和井位，確保基坑局部開挖前該處已有10天的降水正常運行，同時密切注意監(jiān)測單位提供的開挖面附近的水位觀測資料，確信該處水位已經(jīng)達(dá)到開挖以下0.5m.如開挖工期較緊或有緊急情況，必要時可以采用增大泵量和多開井的方法，將水位降低。

　　②降水運行階段對壞掉的泵應(yīng)及時調(diào)泵并修整。

　　③降水運行過程中應(yīng)切實做好水量/水位記錄，輪流選取1-2口井作為觀測井測量水位，及時分析整理資料。

　　④降水運行期間必須雙路供電，不能斷電而影響井點抽水。施工現(xiàn)場配備足夠的備用發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)隨時可以啟動使用。

　　⑤根據(jù)以往施工經(jīng)驗，深井在地下室底板施工時，可直接封口埋設(shè)在基底，坑內(nèi)井點的總管均埋入墊層下面，僅留出水管穿出墊層與主機(jī)相連。

　　6、效果

　　基坑內(nèi)水位滿足設(shè)計降深，符合坑底干燥的施工要求，完全達(dá)到了預(yù)期效果。由此可見，本工程采用井點降水和真空深井相結(jié)合的降水方案具有較大的優(yōu)勢，節(jié)省基礎(chǔ)工程投資，綜合效益明顯。

　　三、結(jié)束語

　　由此可見，基坑降水方法較多，實際工作中往往方法應(yīng)用較單一，既解決不了實際問題，又費時費力費錢。如將多種降水方法有機(jī)綜合利用，不僅能消除地下水對基坑的威脅，而且還能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、吳志華、楊強(qiáng)、丁偉翠，某基坑降水的設(shè)計與施工，《山西建筑》2009年第7期

　　2、孫國輝，深基坑降水施工技術(shù)，《黑龍江科技信息》2009年第12期