民用建筑基坑施工中的排水技术分析

2014-11-18解晓辉

山西建筑 2014年24期

解晓辉

(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，基坑开挖施工时由于压力的作用会不断的有地下水渗出，如果不能及时的处理好基坑施工中的排水问题，那么就会影响基坑的施工，可能发生塌方等情况，影响民用建筑的质量。因此，要采取有效的措施解决民用建筑基坑施工中的排水问题。

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，首先要保证基坑在施工中保持干燥，创造出利于施工进行的环境。其次，要时刻注意基坑边坡的稳定情况，保证基坑的边坡一直处于稳定的状态。最后，还要注意提高基坑施工中的排水工作，否则就会导致基坑周围的土质稀软，给施工带来阻碍。因此，要加强在民用建筑基坑施工中的排水工作，将雨水和基坑地下渗出的地下水及时排走，防止水软化土质，对边坡的稳定造成破坏。在民用建筑中，要建立完善的排水系统，特别是在基坑施工中，就要做好排水工作，使用明沟、盲沟、集水井等将基坑内的水分排出去，保证工程的顺利实施和安全性。一般在基坑施工中会采用明式与暗式两种排水法。明式的排水法适合用在颗粒较大的底层，将基坑内的水流利用明沟引到集水井，再利用其他设备将水排出。暗式排水法适合用在颗粒较小的底层，把水渗入到井孔中，再进行排出。这两种方法比较起来，暗式排水法的投入要高，所以在进行民用建筑时，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，在进行排水方案设计以前，要充分的了解排水的深度、面积、水文地质情况、不透水层深度以及含水量的厚度等，最好进行抽水实验，将所有影响工程的因素尽可能的查找出来。然后在基坑施工中要设置好排水的明沟，在基坑的坡角与底板外边沿要留有1 m～1.2 m 的距离，设置施工的外脚手架以及明沟，明沟的最浅处要比梁底最少低30 cm，这样就会渗出土层中的积水。在设置明沟时，要留有坡度，并且隔段距离就设置一个集水井。第三，要设置排水的盲沟。盲沟的设置要以建筑的地质、底板结构以及地下水的情况为标准，设置盲沟能加快排水的效果。第四，要设置好集水井，根据集水井内的水量安排抽水，将所有积水全部排出，然后继续进行施工。

3 民用建筑基坑施工中的排水技术

在民用建筑工程中，开挖土方时，一般会有地下水渗出影响基坑的质量，造成基坑塌方的情况，严重影响施工。因此，在进行基坑施工时，要重视排水工作，一般的排水技术有两种，即:明排法、井点降水。

3.1 明排法

在使用明排法对民用建筑基坑施工中进行排水时主要有基坑内排水和集水井排水两种。基坑内排水是一种简单的截水方法，在开挖基槽的时候，用挖出的土在基槽的四周建起半米高左右的土堤，用来防止地面水流入到基槽中。在对民用建筑范围的场地进行平整时，要在建筑范围内挖排水沟，可以有效的阻挡地表水流进基坑，在坡脚的地方也要设置挡水堤，阻挡坡面上的水下流，在一些黄土地上，因为具有湿陷性，所以要设置防洪排水的设施，甚至设置成永久性的，防止基坑受损造成下陷。在设置好防止地表水的设施以后，要设置相应的管道处理施工用水，并且要防止施工用水外泄或者渗漏。在民用建筑中，基坑一般挖掘深度比较小，漏水量也不大，所以广泛的使用明排法排水，不但操作简单，并且能够节省投资。采用集水井和明沟的方式排水是在基坑施工中，四周都设置明沟进行排水，在基坑的四角设置集水井，根据基坑内的水量设置集水井的数量。在基坑施工中，地下水会经过明沟流入到集水井中，最后使用水泵将水抽出，排出到基坑范围以外。集水井泵的排水量要高于基坑内渗水量的1.5 倍左右，能够保证基坑施工中的干燥度，而集水井也要比沟底低1 m左右，并且要进行加固处理。明沟要设置在建筑物半米以外，明沟的沟边缘要远离边坡，而坡脚也要大于0.3 m，在明沟的底面设计时要比挖土的面低0.4 m 左右。如果基坑施工中是由多种土组成的土层而土层中间又夹杂有砂类土，那么在基坑的侧壁就有可能出现分层渗水。所以在设置明沟以及集水井时要按照不同的高程分层进行设置，组成一套完整的排水系统，将地下水分层阻截，防止因为地下水的层次渗水冲击基坑而造成塌方。在进行抽水泵选择时，一般使用泥浆泵、离心泵等，根据不同的排水量而选择相匹配的水泵功率。明沟排水法见图1。

图1 明沟排水法

3.2 深基坑截水技术

深基坑截水技术主要就是利用截水帷幕，在基坑开挖之前，沿着基坑四周进行隔水护壁的设置，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达透水层，因为围护壁具有止水作用，这样基坑内外地下水就不会进行互相渗透。在进行截水之后，基坑内水量或者水压比较大的时候，就可以运用基坑井点降水方式，这样不仅可以保护周边环境，还可以保证基坑土层疏干，并且排水固结，有效提高了基坑稳定性。

3.3 回灌技术

回灌技术主要就是在降水井点与需要保护建筑物、地下管线之间进行排井点的设置。在降水的时候，利用回灌井点逐渐向土层灌入一些水，进而限制或者降低回灌井点外部建筑物地下水的流失，保证原来地下水位不变，这样就不会出现降水导致土层固结下沉的现象，避免了地面沉降，进而确保了原有建筑、地下管线的使用安全性、可靠性。

3.4 人工井点降水

这种方法是在基坑施工以前进行，使用管井深入到地下的水层中，进行抽水处理，使地下水的水位不断降低，直到比基坑底部的低。抽出的地下水一般不会产生污染，所以在民用建筑施工时可以直接使用，或者直接排出。通过这种方式可以保证基坑施工时内部的干燥，将土固结，不会产生流沙，有利于基坑的施工。使用井点降水以前一定要详细的勘测民用建筑范围内的地质，在地质勘查详细以后，如果可以使用明沟就可以解决排水问题，那么就不要使用这种方法。使用井点降水的方法投资比较高，并且工序也非常复杂，只有发生地下水大量上涌或者水土流失的情况，导致基坑无法正常的施工，才建议采用这种方式进行排水。井点有多种，可分一级轻型、二级轻型、多级轻型、喷射型、电渗型、管井型、深井型等多种井点。在利用这种方式进行排水时，要分析含水层的渗透系数以及类别，根据民用建筑的特点来制定降水的深度，根据施工的周期、设备以及性价比来选择井点的装置。一般在民用建筑中，如果含水层的渗透系数在5 m/d 以下，地质不是碎石类时，可以使用喷射型或者轻型的井点。如果含水层的渗透系数在20 m/d 以上，那么就应该使用管井井点。在利用这种方式排水以前，要制定详细的施工方案，勘测民用建筑施工范围的地质情况，计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，绘制基坑的平面图和剖面图，设置井点的构造，选用符合实际的抽水泵，编制施工时的注意事项。在进行降水操作以前，要充分的考虑因为降水可能对民用建筑范围内地质环境的改变，可能产生的位移和沉降，要制定出预案，如果地质发生变化，能够马上采取措施解决。

3.5 降水对建筑范围内环境的影响

在使用人工井点降水过程中，水会带走一些细小的土粒，这样土壤就会被压缩，导致建筑范围内地面发生沉降，并且这种沉降是不均匀的，可能会对周围的建筑物造成破坏，所以要采用以下措施解决这种问题:首先是采用回灌技术，在周围建筑物和降水井点间设置一排井点，在进行抽水的同时，利用回灌井点注入定量的水到土壤中，形成隔水的帷幕，减少周围建筑物的地下水流失，从而避免了地面沉降。第二是减慢降水的速度，加长井点管，调小抽水泵功率，就可以减慢降水的速度，这样就不会发生大面积的沉降。也可以加大在周围建筑物井点管间的距离，必要时可以停止抽水。最后，可以使用过滤网防止抽水中土粒的流失，保证施工时的质量，能够有效的防止地面发生沉降。在民用建筑基坑的建造中，要计算好所有可能影响基坑施工的因素，不但要保证基坑施工时的干燥度，还要保护基坑周围的环境。