民用建筑基坑施工中的排水技術(shù)分析

解曉輝

(山西西山金城建筑有限公司，山西 太原 030053)

在民用建筑工程中，基坑開挖施工時(shí)由于壓力的作用會(huì)不斷的有地下水滲出，如果不能及時(shí)的處理好基坑施工中的排水問題，那么就會(huì)影響基坑的施工，可能發(fā)生塌方等情況，影響民用建筑的質(zhì)量。因此，要采取有效的措施解決民用建筑基坑施工中的排水問題。

1 民用建筑基坑施工中排水的作用

在民用建筑基坑施工中，首先要保證基坑在施工中保持干燥，創(chuàng)造出利于施工進(jìn)行的環(huán)境。其次，要時(shí)刻注意基坑邊坡的穩(wěn)定情況，保證基坑的邊坡一直處于穩(wěn)定的狀態(tài)。最后，還要注意提高基坑施工中的排水工作，否則就會(huì)導(dǎo)致基坑周圍的土質(zhì)稀軟，給施工帶來阻礙。因此，要加強(qiáng)在民用建筑基坑施工中的排水工作，將雨水和基坑地下滲出的地下水及時(shí)排走，防止水軟化土質(zhì)，對(duì)邊坡的穩(wěn)定造成破壞。在民用建筑中，要建立完善的排水系統(tǒng)，特別是在基坑施工中，就要做好排水工作，使用明溝、盲溝、集水井等將基坑內(nèi)的水分排出去，保證工程的順利實(shí)施和安全性。一般在基坑施工中會(huì)采用明式與暗式兩種排水法。明式的排水法適合用在顆粒較大的底層，將基坑內(nèi)的水流利用明溝引到集水井，再利用其他設(shè)備將水排出。暗式排水法適合用在顆粒較小的底層，把水滲入到井孔中，再進(jìn)行排出。這兩種方法比較起來，暗式排水法的投入要高，所以在進(jìn)行民用建筑時(shí)，最好使用明式排水法。

2 民用建筑基坑施工中的排水流程

在民用建筑基坑施工中，在進(jìn)行排水方案設(shè)計(jì)以前，要充分的了解排水的深度、面積、水文地質(zhì)情況、不透水層深度以及含水量的厚度等，最好進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)，將所有影響工程的因素盡可能的查找出來。然后在基坑施工中要設(shè)置好排水的明溝，在基坑的坡角與底板外邊沿要留有1 m～1.2 m 的距離，設(shè)置施工的外腳手架以及明溝，明溝的最淺處要比梁底最少低30 cm，這樣就會(huì)滲出土層中的積水。在設(shè)置明溝時(shí)，要留有坡度，并且隔段距離就設(shè)置一個(gè)集水井。第三，要設(shè)置排水的盲溝。盲溝的設(shè)置要以建筑的地質(zhì)、底板結(jié)構(gòu)以及地下水的情況為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置盲溝能加快排水的效果。第四，要設(shè)置好集水井，根據(jù)集水井內(nèi)的水量安排抽水，將所有積水全部排出，然后繼續(xù)進(jìn)行施工。

3 民用建筑基坑施工中的排水技術(shù)

在民用建筑工程中，開挖土方時(shí)，一般會(huì)有地下水滲出影響基坑的質(zhì)量，造成基坑塌方的情況，嚴(yán)重影響施工。因此，在進(jìn)行基坑施工時(shí)，要重視排水工作，一般的排水技術(shù)有兩種，即:明排法、井點(diǎn)降水。

3.1 明排法

在使用明排法對(duì)民用建筑基坑施工中進(jìn)行排水時(shí)主要有基坑內(nèi)排水和集水井排水兩種。基坑內(nèi)排水是一種簡(jiǎn)單的截水方法，在開挖基槽的時(shí)候，用挖出的土在基槽的四周建起半米高左右的土堤，用來防止地面水流入到基槽中。在對(duì)民用建筑范圍的場(chǎng)地進(jìn)行平整時(shí)，要在建筑范圍內(nèi)挖排水溝，可以有效的阻擋地表水流進(jìn)基坑，在坡腳的地方也要設(shè)置擋水堤，阻擋坡面上的水下流，在一些黃土地上，因?yàn)榫哂袧裣菪?，所以要設(shè)置防洪排水的設(shè)施，甚至設(shè)置成永久性的，防止基坑受損造成下陷。在設(shè)置好防止地表水的設(shè)施以后，要設(shè)置相應(yīng)的管道處理施工用水，并且要防止施工用水外泄或者滲漏。在民用建筑中，基坑一般挖掘深度比較小，漏水量也不大，所以廣泛的使用明排法排水，不但操作簡(jiǎn)單，并且能夠節(jié)省投資。采用集水井和明溝的方式排水是在基坑施工中，四周都設(shè)置明溝進(jìn)行排水，在基坑的四角設(shè)置集水井，根據(jù)基坑內(nèi)的水量設(shè)置集水井的數(shù)量。在基坑施工中，地下水會(huì)經(jīng)過明溝流入到集水井中，最后使用水泵將水抽出，排出到基坑范圍以外。集水井泵的排水量要高于基坑內(nèi)滲水量的1.5 倍左右，能夠保證基坑施工中的干燥度，而集水井也要比溝底低1 m左右，并且要進(jìn)行加固處理。明溝要設(shè)置在建筑物半米以外，明溝的溝邊緣要遠(yuǎn)離邊坡，而坡腳也要大于0.3 m，在明溝的底面設(shè)計(jì)時(shí)要比挖土的面低0.4 m 左右。如果基坑施工中是由多種土組成的土層而土層中間又夾雜有砂類土，那么在基坑的側(cè)壁就有可能出現(xiàn)分層滲水。所以在設(shè)置明溝以及集水井時(shí)要按照不同的高程分層進(jìn)行設(shè)置，組成一套完整的排水系統(tǒng)，將地下水分層阻截，防止因?yàn)榈叵滤膶哟螡B水沖擊基坑而造成塌方。在進(jìn)行抽水泵選擇時(shí)，一般使用泥漿泵、離心泵等，根據(jù)不同的排水量而選擇相匹配的水泵功率。明溝排水法見圖1。

圖1 明溝排水法

3.2 深基坑截水技術(shù)

深基坑截水技術(shù)主要就是利用截水帷幕，在基坑開挖之前，沿著基坑四周進(jìn)行隔水護(hù)壁的設(shè)置，也就是隔水帷幕，其帷幕底部要深入坑底一定的深度或者到達(dá)透水層，因?yàn)閲o(hù)壁具有止水作用，這樣基坑內(nèi)外地下水就不會(huì)進(jìn)行互相滲透。在進(jìn)行截水之后，基坑內(nèi)水量或者水壓比較大的時(shí)候，就可以運(yùn)用基坑井點(diǎn)降水方式，這樣不僅可以保護(hù)周邊環(huán)境，還可以保證基坑土層疏干，并且排水固結(jié)，有效提高了基坑穩(wěn)定性。

3.3 回灌技術(shù)

回灌技術(shù)主要就是在降水井點(diǎn)與需要保護(hù)建筑物、地下管線之間進(jìn)行排井點(diǎn)的設(shè)置。在降水的時(shí)候，利用回灌井點(diǎn)逐漸向土層灌入一些水，進(jìn)而限制或者降低回灌井點(diǎn)外部建筑物地下水的流失，保證原來地下水位不變，這樣就不會(huì)出現(xiàn)降水導(dǎo)致土層固結(jié)下沉的現(xiàn)象，避免了地面沉降，進(jìn)而確保了原有建筑、地下管線的使用安全性、可靠性。

3.4 人工井點(diǎn)降水

這種方法是在基坑施工以前進(jìn)行，使用管井深入到地下的水層中，進(jìn)行抽水處理，使地下水的水位不斷降低，直到比基坑底部的低。抽出的地下水一般不會(huì)產(chǎn)生污染，所以在民用建筑施工時(shí)可以直接使用，或者直接排出。通過這種方式可以保證基坑施工時(shí)內(nèi)部的干燥，將土固結(jié)，不會(huì)產(chǎn)生流沙，有利于基坑的施工。使用井點(diǎn)降水以前一定要詳細(xì)的勘測(cè)民用建筑范圍內(nèi)的地質(zhì)，在地質(zhì)勘查詳細(xì)以后，如果可以使用明溝就可以解決排水問題，那么就不要使用這種方法。使用井點(diǎn)降水的方法投資比較高，并且工序也非常復(fù)雜，只有發(fā)生地下水大量上涌或者水土流失的情況，導(dǎo)致基坑無法正常的施工，才建議采用這種方式進(jìn)行排水。井點(diǎn)有多種，可分一級(jí)輕型、二級(jí)輕型、多級(jí)輕型、噴射型、電滲型、管井型、深井型等多種井點(diǎn)。在利用這種方式進(jìn)行排水時(shí)，要分析含水層的滲透系數(shù)以及類別，根據(jù)民用建筑的特點(diǎn)來制定降水的深度，根據(jù)施工的周期、設(shè)備以及性價(jià)比來選擇井點(diǎn)的裝置。一般在民用建筑中，如果含水層的滲透系數(shù)在5 m/d 以下，地質(zhì)不是碎石類時(shí)，可以使用噴射型或者輕型的井點(diǎn)。如果含水層的滲透系數(shù)在20 m/d 以上，那么就應(yīng)該使用管井井點(diǎn)。在利用這種方式排水以前，要制定詳細(xì)的施工方案，勘測(cè)民用建筑施工范圍的地質(zhì)情況，計(jì)算出基坑需要的深度以及降水的深度，了解地下水位的信息，繪制基坑的平面圖和剖面圖，設(shè)置井點(diǎn)的構(gòu)造，選用符合實(shí)際的抽水泵，編制施工時(shí)的注意事項(xiàng)。在進(jìn)行降水操作以前，要充分的考慮因?yàn)榻邓赡軐?duì)民用建筑范圍內(nèi)地質(zhì)環(huán)境的改變，可能產(chǎn)生的位移和沉降，要制定出預(yù)案，如果地質(zhì)發(fā)生變化，能夠馬上采取措施解決。

3.5 降水對(duì)建筑范圍內(nèi)環(huán)境的影響

在使用人工井點(diǎn)降水過程中，水會(huì)帶走一些細(xì)小的土粒，這樣土壤就會(huì)被壓縮，導(dǎo)致建筑范圍內(nèi)地面發(fā)生沉降，并且這種沉降是不均勻的，可能會(huì)對(duì)周圍的建筑物造成破壞，所以要采用以下措施解決這種問題:首先是采用回灌技術(shù)，在周圍建筑物和降水井點(diǎn)間設(shè)置一排井點(diǎn)，在進(jìn)行抽水的同時(shí)，利用回灌井點(diǎn)注入定量的水到土壤中，形成隔水的帷幕，減少周圍建筑物的地下水流失，從而避免了地面沉降。第二是減慢降水的速度，加長(zhǎng)井點(diǎn)管，調(diào)小抽水泵功率，就可以減慢降水的速度，這樣就不會(huì)發(fā)生大面積的沉降。也可以加大在周圍建筑物井點(diǎn)管間的距離，必要時(shí)可以停止抽水。最后，可以使用過濾網(wǎng)防止抽水中土粒的流失，保證施工時(shí)的質(zhì)量，能夠有效的防止地面發(fā)生沉降。在民用建筑基坑的建造中，要計(jì)算好所有可能影響基坑施工的因素，不但要保證基坑施工時(shí)的干燥度，還要保護(hù)基坑周圍的環(huán)境。

4 結(jié)語

在民用建筑基坑施工中，排水工作是重要的環(huán)節(jié)之一，這項(xiàng)工作的好壞直接影響著工程的質(zhì)量。因此，要不斷的研究和創(chuàng)新在民用建筑基坑建造中的排水技術(shù)，降低投資的成本，提高排水的效果，提升建筑的質(zhì)量，提升民用建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

［1］沈 偉.管井降水在基坑施工中的應(yīng)用［J］.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2011(3) :91-93.

［2］黃鵬飛，金衛(wèi)強(qiáng).基坑降水技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探討［J］.科技致富向?qū)В?010(20) :151-153.

［3］邱 玉，魏煥衛(wèi)，蔣洪勝.基坑降水對(duì)周邊建筑物影響的實(shí)測(cè)與理論分析［J］.山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2012(4) :83-85.