基坑降水技術在建筑工程施工中的運用

孫毅

（山西二建集團有限公司，山西太原 030032）

0 引言

在建筑工程施工過程中應用基坑降水技術，可以降低施工區(qū)域地下水位，達到保障施工現(xiàn)場安全和周邊安全的目的。這就決定了在運用基坑降水技術的過程中，會同時涉及眾多技術要點、操作環(huán)節(jié)和規(guī)范要求，對于工程技術人員以及施工人員的專業(yè)水平具有極高的要求。因此，有必要針對基坑降水技術在建筑工程施工中的具體應用及關鍵點進行全面系統(tǒng)的研究，如圖1 所示。

圖1 基坑降水

1 建筑工程基坑降水技術概述

在建筑工程施工過程中，要想防止發(fā)生坑基內壁坍塌，避免地下水流動對基坑施工過程和施工質量造成不利影響；同時，避免因防范因流沙、管涌、基底隆起等問題導致建筑物周圍地下管線受損、引發(fā)建筑物坑壁坍塌、地基不均勻沉降等一系列質量事故，就必須采取有效措施降低地下水水位，控制其流動量和存在量，從根本上降低基坑滲水問題的發(fā)生概率，使基坑坡面以及基坑底部的穩(wěn)定性得到可靠保障，防止基坑內部土質流失。上述目標均可以通過運用基坑降水技術實現(xiàn)，通過相關技術操作可以減少支撐結構的壓力和隧道內空氣壓力，使基坑和填土的安全穩(wěn)定性獲得大幅提升，避免基地結構因施工不當、荷載作用遭到破壞，使施工過程和建筑結構的安全可靠性得到保障[1]。

2 基坑降水施工方案的合理設計

在進行建筑工程基坑施工設計時，需要設計人員針對以下幾個方面給予高度重視：首先，基坑地面以上空間的合理設計。只有充分考慮到地面作業(yè)的實際情況，才能使基坑井在位置得到合理定位，才能使基坑作業(yè)面及各項后續(xù)施工得到有序推進，確保整個作業(yè)空間滿足基本施工需求；其次，排水法、堵水法等模式的合理確定。在選擇基坑技術的應用模式時，需要設計人員針對所有施工環(huán)節(jié)及其作用水平進行全面系統(tǒng)的分析。以達到工程降水要求為導向，對地下水位控制進行有效把握。只有這樣，才能將施工過程中的流砂、滲漏隱患降至最低，充分發(fā)揮基坑降水技術的實用價值與安全保障作用；最后，基坑位置的合理選擇。目前，在針對基坑降水進行測試時，存在以下幾種常用方法：①通過電滲透確定井點位置，但這種方法的成本較高，主要適合用于黏土材質以及淤泥土質的井點測定；②輕型井點的測定。在測定過程中，需要技術人員結合基坑實際深度，調整好深挖的比例關系，從而使基坑位置和外側標準得到合理確定。此方法不適合用于黏土層，對于加固土體具有較好的應用成效；③噴射井點的測定。這種方法非常適合用于加高的土層，尤其是砂土層這種出水量不理想的區(qū)域，使用此方法可以達到理想的降水效果。從這幾種方法的應用特性上看，具體采用何種方法，需要工程技術人員結合施工區(qū)域的地質水文條件、土體物質以及工程預算等因素進地綜合考慮與合理選擇[2]。

3 基坑降水技術的應用措施

3.1 基坑定位與成孔

對于建筑工程而言，基坑挖掘既是基礎施工工環(huán)節(jié)，又是事關整個建筑工程結構安全穩(wěn)定性、可靠性與耐久性的關鍵環(huán)節(jié)。因此，應采用有效手段針對地基施工過程與施工質量進行嚴格管控。其中，首先需要開展便是嚴格按照基坑降水技術操作規(guī)范做好基坑降水工作，確?；咏邓Ч_到本工程設計要求。在運用基坑降水技術之前，需要施工人員精準布置所有作業(yè)孔位，認真做好每一個孔位的現(xiàn)場測量工作。必要時，需要結合現(xiàn)場實際情況對設計孔位進行優(yōu)化調整，避免因定位不精準、不合理導致后續(xù)安裝位置不得當，從而對周圍建筑物和地下管線設備造成不良影響。當確定孔位之后，便可以利用事先準備好機械設備開展鉆井工作。在泥漿配置環(huán)節(jié)，要本著“自然造漿”的原則對泥漿密制度進行合理控制，確保泥漿質量上乘。需要注意的是，在施工中途間歇階段，為了避免出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象，要確保孔內泥漿始終處于壓滿狀態(tài)。

3.2 清孔換漿和下井

在基坑施工的鉆孔施工中，鉆孔達到一定高度后，應事先清洗鉆孔中的泥沙，并升級鉆具。在施工中全面清洗孔坑，換漿工作完成后，可以調整泥漿的密實度，使其在施工過程中具有有效作用，防水性和凝結性更好，可以有效清理其中的雜物，以避免在泥漿中出現(xiàn)泥塊。在井下過程中，大型水泥礫石管應用作井管施工中的井管。一般直徑為40cm，過濾器的縫隙也是需要嚴格檢查的重點，確保其檢查符合標準，從而全方位達到設計預期。下管施工前，要嚴格測定鉆孔的深度，確保其符合設計方案中的施工標準，再進行下管施工。在下管過程中要全程保障井管的完整程度，利用現(xiàn)有工具對其進行垂直固定，確保下放過程中始終垂直不變[3]。

3.3 填筑和洗井

在洗井環(huán)節(jié)，需要利用水泵完成洗凈和抽水作業(yè)。在濾料填筑環(huán)節(jié)，需要在填筑濾料之前完成鉆桿的下放，鉆桿底部需要與孔底之間保持0.35~0.45mm 的距離。在通關鉆桿過程中，需要對泥漿進行穿束和調節(jié)，使其保持在適合的范圍之內。此后，結合井的實際構造在坑孔當中進行濾料填筑。在填筑坑孔時，要將濾料均勻地從井口送入，勻速完成回填，避免井管發(fā)生擠損現(xiàn)象。最后，再采用絲狀方式向周圍回填，當濾料填充完畢后，及時使用抽水泵將多余的泥漿抽出[4]。

3.4 試抽和降水試運行

在全部完成各項前期工作之后，便可以進行電纜線和排水管的安裝，為下一步試抽做好相應的準備。在安裝時，要避免安裝材料受到其他輔助設備的損壞；還要做好施工現(xiàn)場的標識工作，以便于管理人員對地面標高和井口靜水位進行數(shù)據(jù)監(jiān)控；在試抽之前，針對所有降水設備運行情況進行檢查，確保其能夠正常完成抽水與排水工作。在完成上述準備工作之后，便可以嘗試利用抽水泵抽取地下水，在試抽過程中，工作人員要針對地下水平進行實時觀測，隨時關注承壓水頭的變化情況，以下地面沉降情況，避免周邊建筑因為地下水位變化而發(fā)生沉降[5]。

3.5 輕型井點、真空管井施工

在輕型井點、真空管井施工中，可以通過填土溶解的方式快速完成操作。但是，要做到一邊填充一邊下沉處理。在沖孔時，需要將孔深控制在500mm 以內，還需要針對過濾管等周邊位置的過濾成效進行嚴格把關。在完成沖孔之后，需要確保水流正常之后方可進行抽水操作。在抽水之前，要確保整個運行系統(tǒng)不存在漏氣現(xiàn)象，各個井點之間的操作需保證連續(xù)進行，尤其要保證電動機和電源運行的流暢性。在真空管控井施工中，需采用正循環(huán)的方式進行操作，這樣可以更好地把控鉆孔的基本效果。在確定鉆頭位置時，需要根據(jù)工程實際情況確定成孔的口徑及位置，使施工質量得到有效保障[6]。

4 基坑降水施工中的注意事項

4.1 控制地面不勻稱沉降

地下水水位對于地殼表面具有一定的支撐作用，而基坑降水技術是將地下水排除或者對其進行引流。如果在降水施工中處理不當，必然會對地下水支撐作用的發(fā)揮造成破壞，從而導致周邊建筑物發(fā)生不同程度的沉降。如果施工區(qū)域地處軟土層，在降水過程中甚至會發(fā)生塌陷事故。因此，出于安全方面考慮，需要工程技術人員密切關注基坑降水施工所造成的后續(xù)影響。同時，采用科學有效的防范措施，避免出現(xiàn)不均勻沉降、建筑物集體沉降等問題。比如通過降水速度的合理控制，確保周圍地面和地面建筑處于均勻沉降狀態(tài)；還可以適當拉大井點之間的距離，或者減少抽水量?？傊?，工程技術人員要充分結合不同施工場景以及工程降水需求，采用適合的降水方法。確保降水效果既能夠滿足工程建設要求，又能夠保障施工區(qū)域和周邊建筑的安全穩(wěn)定性。

4.2 有效保證降水效果

在基坑降水過程中，為了避免出現(xiàn)降水效果不佳的情況，需要工程技術人員針對施工現(xiàn)場的實際情況進行全面細致的分析，確保采用最適合、最科學的降水措施。比如，當基坑井點位于黏土層而且黏土層較厚時，需要針對黏土透水性差這一特點，對施工技術進行相應的調整?？梢韵仍诳變然靥钜恍┐稚?，以此增強其滲透能力。在抽水過程中，要針對管子水流情況和表面潮濕度進行動態(tài)監(jiān)查，一旦發(fā)現(xiàn)淤堵情況，要立即疏通淤堵部位，確保降水施工的順利完成[7]。

5 結語

在當前的建筑工程領域內，基坑降水技術的使用頻率越來越高，與之相關的技術規(guī)范、操作要求也越來越完善。在實際施工的過程中，相關技術人員和施工人員除了嚴格落實各項技術規(guī)范以外，還要做好施工經(jīng)驗的總結，憑借探索精神持續(xù)探究與基坑降水技術相關的新方法、新思路與新手段，推動這項技術的朝更加先進科學的方向發(fā)展。