浅议深基坑降水方法以及特点

浅议深基坑降水方法以及特点

摘要：深基坑降水的主要方法是井点降水、截水法、帷幕排水法等，其中最主要的是井点降水，也是应用范围最广的。而井点降水又是以轻型井点降水运用最为广泛的。选择时应根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等因素综合考虑后优选。当因降水而危以及基坑以及周边环境安全时，宜采用截水或回灌法等措施。

关键词：深基坑降水 井点降水 截水法 帷幕排水法

一、井点降水

提到深基坑降水，通常来讲的话说的就是井点降水，一个基坑在它的四边分别插入一直伸到基坑最底部的井点、管井，另外进行一根总管的抽水工作，当然了，一个井单独的进行抽水也可以，把地下水位下降，最终会形成一个倒漏斗的形状，而且最后下降到坑底底下0.5到1m的距离,能够保证工程在一个干燥且无水的状态下施工。

降水法用于黏土、粉质黏土、粉土的地层。

井点降水有轻型井点、电渗井点、喷射井点、深井井点、管井井点等，分别按照土的渗透系数、设备条件、工程特点、要求降低的深度选择。

（一）轻型井点

轻型井点：降水深度一般是3-6m，土体渗透系数为0.1~80m/d，适合粉质粘土、砂质粘土、粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂、砾石、卵石（含砂粒）。

轻型井点是沿基坑的四边（一侧），接着将直径小的井点管埋置坑底的含水层，并且井点管上部与总管连接，接着总管在设备工作时利用真空的原理把地下水从管里面抽出来，从而使地下水位降低到基坑坑底以下。轻型井点因此也就分为机械真空泵以及水射泵井点两种。

1.轻型井点降水施工流程：

（1）预先准备工作

1） 技术人员审核工程地质勘察报告，之后针对降水过程中可能会出现的一系列问题讨论制定解决方案。

2）提前检查抽水设备和凿孔设备的安全情况。

（2）整平

一般情况下不会用履带式吊车，施工单位自制简易井架碎石设备，所以场地平整度应该高一些，预先平整场地，井架在工地能够快捷移动。

（3）井点位置确定

井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。

（4）安置井点管

1） 根据施工图纸上的计算点，经过测量放线后确定井点的位置，接着预先在确定地点挖小坑，深大约0.5m，之后在冲击孔的时候使集水、埋管的时候方便做灌砂工作，水沟的作用就是使小坑与集水坑连在一起，排泄多出来的水。

2） 搬运简易井架到达指定的位置，对准定点位置开始打开高压喷射水枪，开启高压水泵，在高压水射流冲击下套管下沉，升降套管与水枪。一般含砂的粘土，套管落距在1m之内，在射水与套管冲切作用下，大概在10～15min时间之内，井点管可下沉10m左右，比如碰到厚的纯粘土时，沉管时间推迟，这个时候可增加高压水泵的压力，主要是为了起到一个加速沉管的用处，很大程度上加快了进度，冲击孔的成孔直径应达到0.3～0.35m，实现管壁与井点管之间确保有较大的间隙，在后期可以方便填充砂石，冲孔深度理论上要极大地低于之后的滤管设计安置深度，因为冲击套管提升拔出的时候部分土可能会流失，而且这样可

以确保滤管底部有足够的砂石来保证厚度。后期凿孔冲击管上下移动时必须保持垂直的状态，这样才能够确保井点降水井壁始终垂直而不倾斜，如果凿孔的时候遇到一些大石块和砖块等等，出现了倾斜现象，此时成孔的直径应尽量保持上下一致。

井孔冲击成型后，类似于冲击管之类的应该及时取出来，如果用单滑轮、绳索提起井点管插入井孔，井点管的上端必须要用木塞塞住，不然的话砂石等垃圾就会夹杂在里面。

（5）井管清理及养护

使φ15～30mm的胶管应维持在底部的状态下用大量水冲洗，一直出现无杂质的纯净的水为止。冲洗时，一根一根清洗不要一起洗，不然会发生“死井”的现象。

（6）管路使用

第一点就是沿着井点管线的外侧，铺设集水毛管并且用干管不能空着，要用螺栓连接起来，水箱水泵是通过主干管控制的，木塞要事先拔掉，把所有的管子接对了，再用10#铅丝绑好，有时候可能因为管路不严就会导致漏气，所以必须严密连接。主管路流水坡度按坡向泵房5‰的坡度依照冬季降水防冻保温的要求做好，最后一定确保用砖把主干管顶住。

（7）审核管路

主要的审核任务是审核包括各种的胶管的各个接头在做抽水试验的时候有没有漏气、漏水等等现象发生，如果发现这种情况，不仅仅是重新连接和用油腻子堵塞，而且还要重新拧紧螺栓和胶管的钢筋，直到不会发生上述现象为止。试抽是必须进行的，检查设备运转是否正常这个是最终的目的。管路是否存在上述的问题是检验的唯一标准。

（8） 抽取地下水

轻型井点管网抽取地下水肯定要进行实验的。当抽水设备经过专门实验的检验后才能正式投入使用。

（二）喷射井点

降水深度为8~20m，土体渗透系数为0.1~50m/d，适合粉质粘土、砂质粉土、粉砂、细砂、中砂、粗砂。

喷射井点工作时，由高压离心泵产生的高强度的水从外循环到内循环，经过两边的出口以高速通过且不倒流，最终形成了一个真空，把地下水带出了坑底，经过循环管道又回到滤管处，两部分分别被带走，或者是作为工作用水留下，有了这一工作经验，基坑土方量降水设备都能够得到极大的满足，并且不会导致能源的流失、损坏等等，工期、降水等等严重的问题将不会出现在未来。

1.施工操作

（1）喷射井点管在很大的方面与轻型井点有着几乎一样的相似之处。从某种程度上来说，两者是没有区别的。基坑面积、宽度如果小就采用唤醒的布置，大就单线布置。双排布置就是在远超这个限度的时候。喷射井管间距一般为2～3.5m。采用环形布置，进出口（道路）处的井点间距为5~7m。冲孔直径为400～600mm，深度比滤管底深1m以上。

（2）施工程序：设置泵房、安装空气排泥，当套管进排水总管→井→安装喷射井点管、填滤料安装进排水总管，安装前应对喷射井点管逐根冲洗→将各井点管的外管管口与排水管接通，并且通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机当套管内含泥量抽取地下水→用离心泵排除循环与总管接通（不水箱中多余的水→测量水泵应先观测井中地下水位。

（3）安装进排水总管，检查完好后使用。井点管泵或空气压缩机抽取埋设直用套管冲枪（或钻填滤料安装进排水总管，安机）成孔，加冲洗→将各井点管的水以及压缩水冲法或钻孔法成空气排泥定小于，并且测定真时，才下井管及灌砂，然后空气排泥，当套管将套管拔起。

（4）下井管时水泵应先开始运转，使每下好一根井管，与总管接通（不接回水管）后及时进行单根试抽排泥，并且测定真空度，待井管出水变清后为止，地面测定真空度不小于

93.3kPa。全部井点管沉设完毕，接通回测量观测井中地下水位。水总管，全面试抽，然后让工作水循环进行正式工作。

（5）使用时开泵压力要小（小于0.3MPa），然后再逐渐正常。抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象，应立即关闭井点管进行检修。且测定真空度，待井管出水变清2d后应更砂冒水现象，时进行单根，查明地质、水文情作水对测定真空度轮等的磨损，一般经7d左右即可稳定，开始挖土。

2.施工注意事项

（1）喷射井点降水施工前，查明地质、水文情况（包括地质构造、土层情况、水位变化标高、涌水量、渗透系数），编制详细常。抽水时如发现井管周围有泛砂冒水现象，的降水施工方案，选定降水设备，提出购置、加工配套数量，进行必要的试验、试运转，确保各项指标符合设计降低水位的要求。

（2）沉设井点管前，先挖井点坑以及排泥沟。井点坑直径即关闭井点管进应大在冲孔直径。冲孔直径不小于400mm，冲孔深度便调节使用以及防止不抽水时，发生回水倒灌。井应比滤管底深1m以上，冲孔完毕后，立即沉设井点管。

（3）井点管埋设在孔中心，避免插入泥浆中堵塞滤管。在井点与孔壁之间及时采用中粗砂填灌实，离地面1.0～1.5m，最后用粘土夯实封口。

（4）进水、回水总管与每根井点管的连接管均需安装阀门，以便调节使用以及防止不抽水时，发生回水倒灌。井点管路接头安装严密。

（5）喷射井点一般是将内外管以及滤管组装在一起后沉设到井点孔内。井点管组装时，必须保心线一致周围有翻砂冒水现象时，应立即关闭此。组装后，每根井点水试验以及真空度测定。地面测定真空度不宜小于93.1kPa。

（6）喷射井点抽水时，如发现井点管周围有翻砂冒水现象时，应立即关闭此井点，并及时检查处理。

（三）管井井点

管井井点是沿基坑每隔一定距离设置一个管井，或在坑内降水时每一定范围设置一个管井，每个管井单独使用一台水泵，通过不断抽取管井内的中心，避免插入水位的目的。管井井点有排水量时，应立即关闭此。单、易在维护等特点，适用在轻型井点不易解决的含水层颗粒较粗的粗砂-卵石地层，和渗透系管。在井点与孔壁之间及求降水深度较深的潜水或承压水地区。

1. 绞枝启装 → 钻孔法接通 → 安装滤压水泵→ 接通吸水管→启动抽地压水泵下水→ 降水完毕后拨井管→ 封井

2. 管井井点布置基坑总漏水易在维护等特地下水位的目量。

1) 坑外布置

采用基坑外降水时，基坑的平面形状或者是沟槽的宽度必须事先确定好，一般是沿着基坑的外围边或着是沿着基坑和沟槽两侧呈直线形布置，所以最终管井埋设深度和间距根据需降水的范围、深度、土层的渗透系数确定为5 ~10m 间距。

2) 坑内布置

基坑面积过大造成了必须进行坑内降水的必要，降水时所必需的降水量还有管道半径等必须确定好，因为管井井点间距是以此为基础在坑内精密布置的，管井间距D一般10到15m的同时应该不能小于21/2R ，因为必须保证保证基坑内全范围地下水位都要下降到指定位置。

3. 装备使用泥浆护壁钻孔法，在完成井前先要做好挖井口安装护筒的工作，钻机开始工作前钻孔在井一侧的直径要事先量好，钻孔直径比滤水管井外径必须大0.2m 以上，管井下沉前，清洗滤井并且冲除沉渣，洗井法就是把垃圾清出井且外并保持整个的滤网无杂质，然后把滤水管里面用圆木堵住管口管井和土壁。

4. 管井工作的时候之前实验抽过水的在抽水过程中检查机电设备的电压同时还要对管井井里面的水位下降和流量进做好跟进工作。

5. 管井工作结束可操控起重设备慢慢拨滤水管，同时注意把管井管口套紧，拔出后可清洗后再使用，之前留下的洞必须使用沙砾堵住，从上往下500mm得用粘土填满、堵住。

（四）电渗井点

电渗井点就是用来配合轻型井点或喷射井点这两个井点类型的，把透水性差的土挤干就实现了排出水的作用，而且他不会单体使用。以上面两个管为原型，一个为阴极沿着基坑的的四周摆放，钢管还有钢筋成为阳极垂直的插入井点内部，利用正负两极极之间的电压之差，在电流和真空条件下，特殊粘性土里面的水汇聚于井点管周围，并且从井点管里面迅速的拔出来。电渗井点特别适合在饱和粘土中，像淤泥和淤泥质粘土这两种土是最明显的。因此，对在渗透系数较小（小于0.1m/d）的饱和粘土，尤其是淤泥质粘土，仅仅利用真空作用不好抽吸粘土，利用粘土的电渗现象以及电泳作用特性，一边加快土层凝固，提升土层的强度，一边做到较好的降水工作。

（五）深井井点

深井井点降水就是在深基坑的周围埋置深在基底的井管，让地下水被预先埋在井管内的泵抽上来，具有降水深、排水效果好、排水量大、不受限制等特点。深井井点的井距实在太大，对整个施工现场的影响不大，并且不限制土层，而且施工工艺简单，只是成孔质量要求严格，井管抽离很麻烦。对于渗透率不高的土层中的深层降水，深井泵和真空泵一起来降水效果是很好的，真空泵的工作原理就是在深井井点内做出真空的环境，将大量的地下水引入井点管，降水效果由此得到很大的提高。

（六）回灌井点

地下水位的降低是由于降水过多，土的水分急剧下降，并且产生凝固、变形，浮力消失，因此造成了土的孔隙水压力下降，土的有效应力上升，整个基础产生不均匀沉降，周围建筑物的安全得不到保障。所以尽量去减少土层的沉降量，目前全世界都在用降水与回灌相结合的办法，不停加送地下水，使降水井点的极值不会超过灌井点的限制范围，保证且提升了基础因工程不合格降水措施而引起的地下水位降低的问题。

二、截水法

中国的很多高层建筑物大部分都在市中心。在市中心地段，人和车流量都很多的，而且建筑聚在一起，地下管道错综复杂，因此在对周围建筑物以及地下管网设施密集的深基坑降水时，使用截水法。截水法，顾名思义就是在深基坑的周围埋设不透水材料阻挡地下水流入深基坑的做法。截水法的优势在于对周围的建筑物以及地下设施影响很小。截水法主要包括预制桩、连续墙，不透水板等方法。

三、帷幕排水法

帷幕排水法主要有三个作用，一，防止基坑四周的地下水渗流到基坑内，很大范围内极大的降低了基坑的排水量。二、充当支护的作用，避免出现滑坡，三、降低因为深基坑内部降水的原因对周边建筑物造成的影响。该方法适合于土壤渗透力较强的河边还有一些海边的地下工程，对周边很多建筑物的沉降影响不是很大。然而，帷幕降水法是很好，但是对技术要求很严格。尤其不能忽略当地的地下水运动规律，否则将会造成不堪设想的后果。

参考文献：

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