标龙建设集团有限公司 226500
摘要：基坑工程的降水问题是基坑安全的核心问题，每一个环节都需要认真对待，才可以最大程度的减少不必要的损失。其中深基坑施工的降水设计对于整个施工的安全起到重大的影响。在建筑施工工程开始之前需要进行严格周密的计划，认真筛选出与地基相适应的的降水类型，并且运用与其相适应的降水方法。降水方案的合理与否将会直接对整个建筑工程的施工速度、施工质量和安全起到至关重要的作用。
关键词：建筑工程；深基坑；降水；安全；方案设计
一、建筑工程深基坑降水方案设计
1、建筑工程深基坑降水慨况
1.1基坑降水的类型
基坑工程施工中，为增加边坡和坑底的稳定性，减少被开挖土体含水量和降低地下水位标高，便于挖土施工。或防止突涌发生，需要对基坑进行降水，降水方式分为疏干降水和减压降水。
1.1.1疏干降水
（1）疏干降水目的
为了提高边坡稳定性，增加基坑中土壤的固结强度，便于机械开挖等基坑内干作业施工条件，需要对开挖深度范围内的地下水位标高和被开挖土体含水量进行降低。
（2）疏干降水运行控制
1）在正式开始降水之前，为确保整个降水系统的正常运行，应先对抽水排水系统及电路进行检查，并准确测量每个井口和地面高度，测定静止水位后进行试运行。
2）对于基坑周围环保要求严格，基坑周围含水层与基坑外部地下水之间水源连接牢固的基坑工程，应严格执行“按需排水”原则，避免过度降低地下水位。
3）降水作业应与基坑开挖协调进行。通常，在开挖前必须保证约2周的预降水时间。在基坑开挖过程中，由于降雨或其他因素造成的坑内积水应及时排出坑外，以最大程度减少大气降水和坑内积水的渗透。
4）基坑内外均应对地下水位进行监测。在条件允许的情况下，建议采用自动监测地下水位的方法对地下水位进行全程跟踪和监测。
5）为避免抽出的地下水就地回渗影响降水效果，应将刚抽出的地下水接入场地外的市政管道或其他排水设施中。
6）在降水运行阶段，应及时更换损坏的抽水泵。随着挖掘的进行，可以逐渐将疏干井管割除。
7）基坑开挖至设计深度后，应根据地下水的补给条件或基坑的水位恢复特性，采用适当的封闭措施，有效地封闭疏干排水井。
1.1.2减压降水
（1）减压降水目的
及时降低承压含水层承压水头的高度，防止基坑底部涌动突发，确保施工期间基坑底板的稳定性。
（2）减压降水运行控制方法
1）应制定详细的减压降水作业计划，严格遵守“按需减压降水”的原则，综合考虑环境因素，安全承压水位埋深与基坑施工条件之间的关系，确定各施工阶段的承压水位分阶段控制标准。
2）减压井建设完成，现场排水系统安装完毕后，应进行群井抽水试验或减压降水试验作业。对电力系统（包括备用电源），排水系统，井中的抽水泵，测量系统以及自动监控系统进行全面检查等。
3）在降水作业运行过程中，应按照减压降水运行方案严格执行。若遇基坑施工条件发生变化，应及时对降水运行方案进行调整。
4）应对每个减压井的水泵出口安装水量计量装置和单向阀，从减压井抽取的所有水都应排到基坑影响区域之外或附近的天然水体中。计算现场排水能力时应当考虑到所有减压井（包括备用井）完全启用时的排水量。
5）在降水运行过程中应进行不间断的连续监测。对于大型深基坑工程，应考虑采用水位自动监测系统来实现对承压水位的全过程跟踪监测，以保证降水过程中基坑内外承压水位的变化随时受到监控。
6）环境背景值应在正式开始降水作业之前的1周内确定。监测内容包括基坑内部和外部的初始承压水位，基坑周围地面沉降的初始值，保护对象的初始变形和基坑围护结构的变形等。在降水过程中，应及时对监测数据进行整理，绘制相关曲线，并及时预测和处理可能出现的问题。
7）当环境条件复杂且降水引起的基坑外地面沉降量大于环境控制标准时，可以采取人工补给地下水回灌或其他有效的环境保护措施以控制降水幅度。
1.2常用基坑降水方法
1.2.1集水明排
通过在基坑外部挖集水井，让潜水，建筑用水，降水等进入集水井，然后使用泵将其泵出基坑。
1.2.2轻型井点
用直径较小的井管沿着基坑或围绕基坑沉入基坑底下含水层中，井管的上部与连接抽水设备的主管连接，使地下水通过管网不断地从井管中抽出，从而降低地下水位。
1.2.3喷射井点
喷射井点降水是在井点管内安装专用的喷射器，并使用高压水泵或空气压缩机通过内管输入高压水（喷水井点）或压缩空气（喷气井点）形成水气射流，使地下水通过井点外管和内管之间的间隙抽出。
1.2.4电渗井点
使用井点管（轻型或喷射井点管）作为阴极，并沿基坑的外围排列，以钢管（φ50-75mm）或钢筋（φ25mm 或以上）为阳极，垂直埋在井点内部，阴极和阳极分别使用导线连接成一条路径，并向阳极施加强大的直流电。
1.2.5管井（深井）
通过成孔将管井埋置要设计深度，再在管井内放置抽水泵，将地下水排出坑外的降水方法。
二、深基坑降水方案选择与布置
2.1降水方案选择
在疏干降水处理上，主要包含了以下降水井类型。
（1）疏干深井。这种管井的施工工艺发展相对成熟，在很多城市深基坑潜水处理上最为常用，在具体的抽水过程中，疏干深井将基坑围护结构形成一个相对独立的模块，有效避免了抽水对周边环境的影响，在降水处理上，可以依据开挖的深度来实现降水水位的灵活调整。（2）疏干减压混合深井。这种深井形式相对特殊，在两个或者两个以上含水层的处理上更为有效，在布设过程中需结合含水层的厚度来进行实管与滤管的交替布置。
2.2降水井布置
结合深基坑工程区域内地质地形情况的分析，为保障降水效果，相关人员需进行疏干井与降压井的科学布置。在疏干井的布置过程中，相关人员需结合工程围护结构的设计要求，降水井布设时，避开基坑主体结构，需始终维持均匀布设。疏干降水井的布置数量确定需结合疏干降水面积与单井有效疏干面积二者的比值来确定。而在降压井的布置过程中，由于其主要布置在承压含水层，存在基坑突涌的威胁，为保障布置的科学性，需做好专门的水文地质渗流计算、突涌稳定性计算。基坑降水过程中，坑内坑外的地下水水位始终保持同步状态，而坑内降水将同样引起坑外水位的降低，坑外可能存在地面沉降威胁。因此，在降水处理时，同样需要进行坑外水位的实时监测，如可以在坑外布置水位观测井、回灌井。
在深基坑降水处理上，疏干深井的降水处理往往需要在深基坑开挖之前的一周进行，有时甚至在开挖之前的一周以上时间进行。只有提前进行降水处理，才能够最大程度上将基坑土体中的含水量控制在合理的范围内，为后期的基坑开挖与支护创造更为安全的环境。在疏干井降水处理上，需严格根据开挖进度来实施降水，始终保持疏干井内的水位处于基坑开挖深度以下。疏干井实施抽水之前，工程单位需设置坑外潜水位干测控，保持疏干深井的不间断抽水。减压深井的运行过程中，工程人员需结合基坑开挖深度、承压水埋深情况，确定最佳的抽水井个数与抽水量大小，其降水保持间断性，当地下构筑物施工达到上覆压力与地下水头顶托力相同的情况下，要立即停止降水作业。由此可见，其降水时间具有不确定性，上覆压力与顶托力平衡的时间就是停止降水的时间，而在减压深井的运行中，坑内外观测井都实施人工作业。
2.3布置过程
（1）钻进方法
钻进方法采用反循环钻机钻进成孔，钻孔直径500mm，井管直径为400mm，钻探施工达到设计深度后，宜多钻0.3～0.5m，并应立即下管。严禁井管强行插入坍塌孔底。管井施工及安装过程应符合现行国家标准《供水水文地质勘察规范》（GBJ27）的规定。
（2）抽水泵选择
抽水井采用流量为20m³/h，扬程不小于20m的潜水泵，下泵深度为不高于设计降深0.5m。
（3）施工流程：现场踏勘→井位布置→人工挖探坑→钻机就位→成孔→清孔→下钢筋笼→填滤料→洗井→安装潜水泵及管路系统→下泵抽水→清理施工现场→降排水管理与服务。
（4）钻孔
采用反循环钻机成孔，孔径500mm，孔深大于等于14m，均一径到底。
（5）安装井管
井管进场后，检查井管是否符合设计要求，下管前必须测量孔深是否符合设计要求。井壁管采用外径400mm的水泥管，其内径约为340mm。滤水管为水泥砾石花管，外侧采用80目滤网包裹。
井管安装采用钢绳托盘法、承插式下管。保证降水井井口高出地面0.30m以上，井管偏斜度不得超过1度。
（6）填砾料
砾料选用3mm～5mm级配良好的碎石，采用净水填砾法，填砾速度不宜太快，填砾高度应达到地下水位以上0.2m。
（7）洗井
用低吸式水泵洗井，疏通渗滤途径，避免淤塞，直至变清为止。
（8）降水运行
降水工程开始之前成立了由业主、监理和施工各方组成的协调机构，统一指挥降水设施的运作，并制定详细的运行方案。
施工流程见图1
.png)
结语
降水是深基坑施工的难点，由于不同的深基坑工程中常常存在着工程地质条件、水文条件的差异性，在降水设计与处理上，所采用的降水方式也有所区别。工程施工人员需结合工程现场的地下水分布情况，应用科学的降水技术，保障降水处理的效果，提高深基坑施工的安全性。
参考文献：
[1]唐寅博.深基坑支护方案优化设计与研究[D].西南科技大学，2019.
[2]陈 伟.深基坑支护方案设计及实测对比分析[D].大连理工大学，2018.
[3]李 卓.两种深基坑支护方案的设计与施工研究[D].南昌大学，2018.
[4]李春玲.兰州某深基坑支护方案优选设计研究[D].兰州理工大学，2017.