浅谈基坑降水的常见方法和利弊

浅谈基坑降水的常见方法和利弊

作者：杨荣键

来源：《中国科技博览》2013年第14期

[摘 要]目前基坑工程是我国城市建设中的主要形式，而基坑降水问题是大型工程建设过程中的关键问题。本文结合实际的基坑降水经验，阐述了基坑降水的优点和缺点，提出了降水法和截水法两种基坑降水方法，通过采用合理的基坑降水方法，从而有效控制基坑地面变形，减低降水费用，避免发生突涌、管涌等基坑安全事故。 [关键词]基坑；降水；常见方法；利弊

中图分类号：TM54.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0297-01 1.前言

目前我国经济迅猛发展，水电站、高层建筑、立交桥等各大型工程层次不穷，大量涌现。而这些大工程需要打下较深的基础，当基坑工程施工到地下水面时，就必须充分考虑基坑降水问题。我国对基坑降水问题不够十分重视，缺乏规范指导，随意设计降水方案，违背基本规律，常常会造成一些失事，延误工期，增加成本，对周围环境造成一定程度上的破环，甚至造成地下管线断裂、地面塌陷、人员伤亡等严重问题，其中有很大一部分问题是由于对基坑降水设计不当而引发的。当前我国土层呈现双层结构，地下水分布不均匀，这又为大型工程的地下工程建设增加了难度。因此，相关工作人员一定要克服一切困难，做好基坑降水工作，运用先进的止水帷幕技术和回灌技术，从而避免重大事故的发生。 2.基坑降水的常见方法 （1）降水法

降水法是通过在基坑周围埋设各种井点管而来达到降低地下水位的目的，并配备抽水设备。在保证不扰动土体结构的前提下，持续抽走地下水，直至基坑地下水降至所要求的深度，并且保证开挖时基坑干燥。降水法适用于多种不同形状的基坑，可以避免出现管涌、流砂现象，有利于提高边坡稳定性。在降水法中，有明排井沟、超轻型井点、喷射井点、潜埋井、电渗井点等降水技术方法。明排井沟适用于粘性土和砂土两种土类，渗透系数小于0.5m/d，且降水深度小于0.2m，这种方法费用低廉，施工简单；但是使用这种方法基坑坡面常常会渗水较多，坡面易失去稳定性。超轻型井点对于填土、砂土、粘性土和粉土都适用，渗透系数介于0.1和20.0m/d之间，单级降水深度小于6m，多级降水深度小于20m，这种方法不仅设备轻巧、简单，而且对场地要求不高，施工污染小。但是如果长时间使用这种方法降水，会对抽水

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

设备和供电设备的要求比较高。喷射井点方法的适用土类和渗透系数和超轻型井点方法的相同，且降水深度小于20m，降水深度大，地面管网复杂，只是这种技术成本高，工作效率低。 电渗井点适用于粉土和粘性土，渗透系数小于0.1m/d，降水深度是由井口类型而定，通过使用该技术缩短降水时间，有效提高渗透性和降水效果，但是这种方法受土层的导电能力影响比较大，且耗电量多。引渗井点同样也是适用于粉土和粘性土，渗透系数介于0.1和20.0m/d之间，降水深度是由下伏含水层的埋藏、渗透性和水头共同决定。在一定条件下，使用该方法不仅可以缩短时间，降低成本，还可以快速简单，省电不排水。管井只适用于中、强透水层，渗透系数应该介于1和200.0m/d之间，土类可以是粉土、破碎带、砂土、可溶岩、碎石土等均可，降水深度应该大于5米的大面积降水。

辐射井点法通常适用于渗透性比较好的含水层，如砂土和粘性土，降水深度一定要小于20米，渗透系数应该介于0.1和20.0m/d之间，其占用面积小，并且有利于维修和管理井点。大口井只适用于浅基坑降水，土体为碎石土和砂土，渗透系数应该介于20和200.0m/d之间，降水深度一定要小于20米。该方法常常在北方黄土地层使用，有时也可作为辅助方法，并且不用井壁保护，费用比较低。在实际的工程实施过程中，假如要使用潜埋井，一定要和其他降水方法相配合，不可单独使用。潜埋井适用于沙砾土和粘性土等两种土类，渗透系数应该介于0.1和20.0m/d之间，降水深度一定要小于2米，使用该方法可以有效地把基坑底部残留地下水全部抽走，从而确保边坡稳定性。 （2）截水法

假如在建筑或城市管网密集的地方开展基坑开挖活动，那么一定要充分考虑其对周边环境的影响。如果不考虑周全，降水很可能引起土体固结沉降，危害周边地下管道以及建筑物的安全，因此，在这种情况下，采用降水法是不正确的，而应该选用截水方法来控制地下水。当土体为淤泥质砂和粘土质砂的混合物时，可以采用钢板桩、稀浆槽、地下连续墙、夹心墙和冷冻等堵截方法。假如土体为粗砂和卵石时，可以采用稀浆槽、地下连续墙、夹心墙、防渗帷幕和冷冻等堵截方法。当土体为层状土时，可以采用钢板桩、稀浆槽、地下连续墙、夹心墙和冷冻等堵截方法，而若选用防渗帷幕方法就不好。若为大卵石，则钢板桩和冷冻方法都不好，而稀浆槽和夹心墙的效果差、价钱高，也不适宜，地下连续墙和防渗帷幕这两种方法就比较好。 3.基坑降水的利弊 3.1 基坑降水的优点

（1）基坑降水将可以有效防止基坑坡面渗水，确保基坑基底保持干燥，利于机械化施工；

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（2）基坑降水可以降低基坑周围地下水位，增加基坑边坡和底板的稳定性，消除了渗透力的影响，减少土中孔隙水压力，从而防止土层流失；

（3）基坑降水可以保护周围环境，避免其被破环，确保地下管道和周围建筑物的安全； （4）基坑降水可以减少土体含量和支护体系的变形，与此同时，有效提高土体固结强度和有效应力；

（5）支护开挖不仅可以减少主动区土体侧压力，还可以增加被动区土抗力，保证支护体系强度，从而提高其稳定度。 3.2 基坑降水的缺点

（1）基坑降水技术比较复杂，需考虑的因素也比较多，例如，基坑内的涌水量、环境安全问题等；

（2）整个基坑降水实施过程，需要投入大量资金，成本费用比较高；

（3）基坑周边环境复杂，有时会因降水设计不当而引发重大安全事故，不确定因素较多；

（4）在基坑进行降水之前，需认真调查基坑的水文地质条件，做好抽水试验，整个降水过程流程比较麻烦； 4.结束语

综上所述，基坑降水是一项复杂的系统工程，虽然基坑降水的方法比较多，但是，在基坑建设的实际过程中，相关工作者一定要根据具体的水文地质、自然地质等工程实际条件，科学合理的选择合适的降水方法，并且多种方法相结合，共同搞好基坑降水工作。除此之外，还应该进行正确领导和指导施工，减少排水井数目，减少井深，加大井间距，合理设计降水方案，仔细调查基坑条件，做好周边环境的预防和监测工作，注意单井结构和井群布设之间的合理安排，充分考虑经济、环境、安全问题，重视降水井和帷幕之间的组合问题，正确预测基坑涌水量，防治地下水渗透，做好抽水实验，优化降水井群，有效控制周边环境，避免破环，确保工程的顺利进行。 参考文献

[1] 丁春林，张小伟.基坑降水对土侧压力系数的影响[J].同济大学学报（自然科学版），2011（5）.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

[2] 黎明中，许孝祖.复杂水文地质条件下超深基坑承压水的治理[J].建筑技术，2010（3）. [3] 袁琦.浅谈建筑工程基坑降水技术的应用[J].科技资讯，2012（10）.

[4] 卞维龙，文燕.三亚某深基坑降水工程设计与施工[J].城市建设理论研究（电子版），2012（18）.