建筑施工中基坑降水施工工藝分析

余溢輝

【摘 要】在當(dāng)前的建筑施工過程中，基坑降水施工存在很多問題，影響著建筑工程的正常進(jìn)行，文章就圍繞基坑降水施工工藝展開，因此相關(guān)人員需要提高重視程度，不斷提升基坑降水施工的工藝，推動(dòng)建筑工程的不斷發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑施工；基坑降水；工藝

一、前言

近幾年來，人們對(duì)于建筑施工的要求越來越高，相關(guān)人員為了改善建筑工程的施工狀況，不斷提升建筑施工的施工工藝，其中就包括基坑降水施工工藝。

二、深基坑降水設(shè)計(jì)原則

在建設(shè)工程中，對(duì)深基坑降水方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常都會(huì)采用坑外大直徑井管降水，為了確保深基坑在開挖的過程中不會(huì)出現(xiàn)明水，需要利用降水井作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，來保證工程的安全與施工進(jìn)度。同時(shí)為了防止基坑底部突涌的發(fā)生，要及時(shí)降低基坑下部承壓含水層的承壓水水頭，以確保施工時(shí)基坑底板的穩(wěn)定。降水過程應(yīng)伴隨主體結(jié)構(gòu)施工過程的始終，待頂板覆土后方可停止降水。其中降水井的結(jié)構(gòu)組成主要有沉淀管、濾水管與井壁管，沉淀管主要起過濾而不致因井內(nèi)沉砂堵塞而影響進(jìn)水的作用[1]。

三、深基坑降水中的問題

（一）土的側(cè)壓力系數(shù)

土的側(cè)壓力系數(shù)是指土體在無側(cè)向變形的情況下，側(cè)向有效應(yīng)力與垂向有效應(yīng)力之比，它是反映地基土中水平向應(yīng)力變化的重要力學(xué)指標(biāo)。側(cè)壓力系數(shù)是用來計(jì)算土體變形的，是準(zhǔn)確確定地下圍護(hù)結(jié)構(gòu)和擋土結(jié)構(gòu)土壓力以及樁基側(cè)向摩擦阻力所必須的基本參數(shù)，它應(yīng)用于土體變形、重力式擋土墻、堤壩、基坑工程、礦山等實(shí)際工程的設(shè)計(jì)計(jì)算中，并且受到土木和巖土工程領(lǐng)域?qū)＜覀兊母叨戎匾?。?jīng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，隨著降水深度的增大，各層土側(cè)壓力系數(shù)K0值變化在不斷減小，降水對(duì)側(cè)壓力系數(shù)的影響也在逐漸減小，并最終趨于穩(wěn)定[2]。

（二）地面沉降

深基坑降水會(huì)引起地層地面沉降，而這一現(xiàn)象在一定程度上是不可避免的，很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究，認(rèn)為基坑降水及由此引起的滲流使土中有效應(yīng)力改變是基坑周圍地表發(fā)生沉降的根本原因；也有是因?yàn)槎S穩(wěn)定滲流理論推導(dǎo)出基坑工程井點(diǎn)降水引起水位降低空間分布的，利用有效應(yīng)力原理，簡(jiǎn)化計(jì)算分層總和法形式的公式，建立地面沉降計(jì)算模型，并在工程中得到了應(yīng)用[3]。

四、深基坑降水的施工方案與施工工藝

（一）降水井的布置原則

在滿足基坑降水要求的前提下，可以將降水井設(shè)在基坑外檐1.5m范圍內(nèi)，沿基坑四周環(huán)形布設(shè)，便于操作和維護(hù)，且封井簡(jiǎn)單?？紤]到坑內(nèi)布井井管暴露長(zhǎng)度較大，要求井管必須有足夠的剛度和強(qiáng)度，并且在開挖過程中不便于保護(hù)，故基坑中采用先降水后開挖，再降水再開挖的施工方法[4]。

（二）施工工藝流程

放線定井位、埋設(shè)鋼護(hù)筒，采用經(jīng)緯儀及鋼尺等進(jìn)行定位放線。挖泥漿池和泥漿溝，泥漿池的位置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行確定，但必須保證其離基坑開挖上口線的安全距離，確保其對(duì)后期基坑邊坡的開挖及支護(hù)不會(huì)帶來不良影響。鉆機(jī)就位，鉆機(jī)中心位置盡量與所放的井位中心線相吻合，偏差不得超過50mm；先對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行垂直度校驗(yàn)，確保鉆桿垂直度符合要求，垂直偏差不得超過1%。成孔，以上各項(xiàng)準(zhǔn)備就緒且均滿足規(guī)定的要求后，即可進(jìn)行井孔鉆進(jìn)施工，為保證洗完井后，井深滿足設(shè)計(jì)的要求，可以根據(jù)情況適當(dāng)加深。下放井管，井管為直徑400mm無砂礫石（波紋管）濾水管，底部2m作為沉淀用。在混凝土預(yù)制托底上放置井管，四周拴10號(hào)鐵絲，緩緩下放，當(dāng)管口與井口相差200mm時(shí)，接上節(jié)井管，接頭處用玻璃絲布密封，以免擠入泥砂淤塞井管，豎向用4條30mm寬竹條固定井管。為防止上下節(jié)錯(cuò)位，在下管前將井管依方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，為防止雨水泥砂或異物流入井中，井管要高出地面300mm，井口加蓋。填濾料，井管下入后立即填入濾料。濾料采用水洗砂料，粒徑為2～5mm，含泥量<5%，濾料沿井孔四周均勻填入，層層填實(shí)，宜保持連續(xù)，將泥漿擠出井孔。填濾料時(shí)，應(yīng)隨填隨測(cè)濾料填入高度，當(dāng)填入量與理論計(jì)算量不一致時(shí)，及時(shí)查找原因，不得用裝載機(jī)直接填料，應(yīng)用鐵鍬或小車下料，以防不均勻或沖擊井壁。洗井采用空壓氣舉法。洗井時(shí)要將井底泥砂吹凈洗透洗出清水。成孔時(shí)盡量采用清水護(hù)壁，采用大功率的空壓機(jī)洗井并下入優(yōu)質(zhì)的濾管濾料，這樣才能保證良好的透水性。水泵安裝、抽水，降水井清孔完畢后，選用3～5t/h的潛水泵抽水，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地下水的出水量調(diào)整水泵的容量。用鋼絲繩吊放至距井底2.0m處；鋪設(shè)電纜和電閘箱，安裝漏電保護(hù)系統(tǒng)[5]。

五、基坑降水施工的質(zhì)量控制

集水坑頂降水管井中心線布置在基坑邊線外1.0米處。鉆探施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度，宜多鉆0.3～0.5m，用大泵量沖洗泥漿，減少沉淀，并應(yīng)立即下管，注入清水，稀釋泥漿比重接近1.05后，投入濾料，不少于計(jì)算量的95%，嚴(yán)禁井管強(qiáng)行插入坍塌孔底，濾料填至含水層頂板以上3～5m，改用粘土回填封孔不少于2m。由于降水管井分布集中，連續(xù)鉆進(jìn)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行洗井，不應(yīng)擱置時(shí)間過長(zhǎng)，或完成鉆探后集中洗井。全部降水運(yùn)行時(shí)，抽排水的含砂量應(yīng)符合下列規(guī)定：下放井管時(shí)管與管對(duì)接同心，并在管對(duì)接處外包一層塑料膜纏繞，周圍采用竹片纏繞鐵絲綁牢，確保井管整體垂直度。成井后及時(shí)試抽水洗井，直到出水變清。在試抽水過程中，要密切注意水中含有物的變化，如出現(xiàn)出水長(zhǎng)時(shí)間渾濁并含有大量粉粒成分時(shí)，應(yīng)調(diào)細(xì)濾料粒徑[6]。

六、施工中可能出現(xiàn)的問題及防范措施

（一）降水井水位和基坑的水位相差較大

在實(shí)際的深基坑開挖施工中，采用降水處理方案后，還是會(huì)出現(xiàn)水位相差較大的現(xiàn)象，降水井的水位已經(jīng)很低了，但基坑水位仍然非常高。這種現(xiàn)象主要是因?yàn)檩^大的抽水水泵功率，降水井的滲水速度難以得到配合，導(dǎo)致出現(xiàn)水井抽空現(xiàn)象?；蛘呋又車衅茡p的管道，導(dǎo)致抽出的水又回流到基坑內(nèi)。

在降水施工中，需要用合適的水泵進(jìn)行抽水，建議首先使用大功率水泵，再結(jié)合降水井的實(shí)際滲水量，隨后再更換小功率的水泵，以此來保證降水效果。同時(shí)，還要對(duì)基坑的周圍進(jìn)行全面徹底的檢查，確保周圍沒有破損的管道。

（二）基坑周圍出現(xiàn)地面沉陷

基坑周圍地表出現(xiàn)沉陷，會(huì)對(duì)周圍建筑物以及地下管線等周圍的環(huán)境造成影響，由于砂濾層和井管濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)不良，抽水時(shí)土層中的粉土和粘土顆粒甚至包括細(xì)砂，都可能會(huì)連同承壓水一同抽出地面，導(dǎo)致地面沉陷。此外，由于減壓井不間斷地抽取大量的承壓水，使得承壓水頭大大降低，土體被壓縮固結(jié)下沉，從而減小承壓水層的孔隙水壓力。

在降水時(shí)要時(shí)刻注意抽出的地下水中是否含有混濁現(xiàn)象，抽走的水中帶走細(xì)顆粒不但會(huì)使井管堵塞失效，還會(huì)加大周圍地面的沉降，以此同時(shí)，在保證基坑底板穩(wěn)定的前提下，對(duì)抽取承壓水的抽水量和水位高度進(jìn)行嚴(yán)格控制，采用調(diào)整增開相鄰部位的方式來減壓井，使得減少因降承壓水對(duì)周圍環(huán)境的影響。

七、結(jié)束語

文章將建筑施工中的基坑降水施工工藝作為敘述的主要內(nèi)容，主要針對(duì)深基坑降水施工工藝展開詳細(xì)敘述，希望能夠在一定程度上降低深基坑降水施工的難度，提升施工的質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馮繼光. 房屋建筑工程基坑降水技術(shù)在施工中的應(yīng)用分析[J]. 中國(guó)住宅設(shè)施， 2016（4）：83-85.

[2]胡向陽. 基坑降水技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用探討[J]. 工程技術(shù)：文摘版， 2016（11）：00032-00032.

[3]彭正國(guó). 建筑工程基坑降水技術(shù)的應(yīng)用及實(shí)施要點(diǎn)分析[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2016（12）.

[4]陳向. 基坑降水技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用探討[J]. 建材與裝飾， 2016（23）.

[5]鄧章勤. 論建筑工程施工中基坑降水技術(shù)的應(yīng)用[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2016（14）.

[6]王超. 建筑基坑降水施工工藝的重要性分析[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)， 2016（27）.