建筑工程中基坑降水技术的应用

张赞华 康增启

【摘 要】随着建筑行业的发展，我国的高层建筑也得到了快速的发展。但是在高层建筑深基坑工程中，地下水的危害较大，应在施工中采取必要的措施加以处理。所以，降水是深基坑地下水处理最直接有效的方法之一，在很多工程中得到了成功的应用。基于此，文章对建筑工程中基坑降水技术进行分析，以期能够提供一个借鉴。

【关键词】建筑工程；基坑降水技术；应用

1.建筑工程深基坑降水施工技术应用特点

1.1施工难度大

一般情况下，在进行建筑工程深基坑降水施工技术应用的过程之中，都会在地下几十米深的区域进行施工，在这样深度的地底，就会对降水施工造成很大的影响。与此同时，在建筑工程的交叉区域进行施工的过程之中，还有可能会遇到交叉位置过于接近的问题，进而导致建筑工程深基坑降水施工技术在应用过程之中存在苦难，难以有效的完成建筑工程深基坑降水施工工作。

1.2风险因素多

在进行建筑工程深基坑降水施工技术应用的过程之中，所进行施工的区域都在地下几十米的区域，在这一片区域，施工的地质条件相对比较复杂，在施工的过程之中，很有可能会遇到一些施工的风险情况。与此同时，在进行建筑工程深基坑降水施工技术应用的过程之中，所要进行辅助的建筑工程深基坑降水施工技术应用部分是要配合建筑工程深基坑施工的主体部分进行的，而建筑工程深基坑施工的主体部分进行施工的周期时间相对来说比较长，这就导致在整个施工过程之中，都有可能会面临建筑工程深基坑降水问题。在这样的背景下，就很有可能会给建筑工程深基坑降水施工技术应用带来一些额外的困难，在建筑工程深基坑降水施工技术应用的一些很细微的环节就有可能会带来整个建筑工程深基坑施工过程都难以承受的施工问题。

1.3技术要求高

一般情况下，在进行建筑工程深基坑降水施工技术应用的过程之中，会面临着多层潜水的问题，以某建筑工程深基坑降水施工过程为例，该建筑工程深基坑降水施工过程存在着两层潜水，在建筑工程深基坑降水施工区域，还存在着疏干卵石潜水问题，这一区域的厚度达到了四米左右，这些降水区域的厚度相对较高，与此同时，在该区域之中还存在着很多的管道线路，在这样的背景下，为了有效的完成这一施工过程，就需要较高的施工技术才能够完成。

1.4工期压力大

一般情况，建筑工程深基坑降水施工过程是要和其他工程施工过程同期完成的，在这样的背景下，建筑工程深基坑降水施工过程就要在保证施工安全的基础上，确保建筑工程深基坑降水施工过程如期完成，这就给建筑工程深基坑降水施工过程带来了一定的施工工期压力。

2.基坑降水设计与方法

2.1降水设计理论

解析法、模型优化法和数值分析法是基坑降水设计理论主要的三类方法。地下水动力学方法局限于估算基坑总涌水量，双层结构计算方法在基坑降水工程中潜水和承压水水头不一致情况时不适用。遗传算法收敛性好，但复杂问题计算量大；复合单元法可对多种降水井设计方案进行优化选择。数值方法模拟计算结果的可靠性需要工程实践的验证。

降水理论设计中，涌水量计算公式为：

式（1）中hm=（H+h）/2；Q为基坑涌水量；k为渗透系数；H为地下水位至不透水层高度；λ为过滤器长度；h为由含水层底板到过滤器顶端长度；R为基坑降水影响半径；r0为基坑等效半径。

2.2基坑降水方法控制

地下水一般从两方面进行，即阻水和降排水。超高层建筑深基坑工程中常把阻水措施和降排水措施结合使用，即保证深基坑安全性，又具有一定的经济效益。阻水和降水措施主要技术方法及特点见表1所示：

表1阻水和降水措施主要技术方法及特点

由表1可知，阻水措施中地下连续墙、灌浆帷幕、搅拌桩不仅起到阻水作用，而且能起到基坑支护效果，与其他方法比较更适用于深基坑降水。降排水措施中轻型、喷射、管井和辐射井点相对较适用于深基坑降水。超高层建筑深基坑工程降水宜采用“组合型”降水，即多种方法相结合的形式降水施工，例如“地下连续墙+轻型井点”、“地下连续墙+管井井点”、“止水帷幕+管井井点”等，尤其是超高层建筑中深基础“坑中坑”降水。

3.降水施工主要技术要求

3.1施工准备。①降水施工与结构施工密切协调，应提前详细了解结构施工方法、施工段划分、临时设施与井位的关系、工期进度等施工部署。②施工前详细调查核实场区地下管线、构筑物分布情况，井位施放后应采取人工探孔等方法进一步确定，当确认地下没有各种管线、构筑物后方可施工。③降水井在结构维护桩施工后施工，避免维护桩施工时的泥浆、水泥浆等因素影响降水井的出水量。

3.2井管安置应对中，井深应满足设计要求，管井井身结构误差应控制在以下范围：井径误差±20mm，垂直度误差≤1%。

3.3成井方法优先选择反循环方式。

3.4管井填料。①含水层段滤料应具有一定的磨圆度，滤料含泥量（含石粉）≤3%。对含水层以上部分的砾料，在磨圆度和粒径方面可适当降低要求，但严禁使用片状、针状的石屑。②各方位填料均匀、速度不得过快，避免造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象。洗井后滤料下沉应及时补充滤料，实际填料量不小于理论计算量的95%。

3.5洗井。①洗井要求达到“水清砂净”。②下管、填料完成后立即进行洗井。在特殊情况下，从成井到洗井的间隔时间不应超过24小时。③采用隔离塞分段洗井。如果泥浆中含泥砂量较大，先进行捞渣后再进行洗井。④当常规洗井效果不好时，可加洗井剂浸泡后再洗井。

3.6抽水。①开挖前的提前封闭降水时间应不少于10天。②严格控制抽水含砂量。为防止因抽走地下水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须控制在以下范围：粗砂含量<1/5万；中砂含量<1/2万；细砂含量<1/1万。③首次（洗井后抽水前）含砂量检测合格后，在抽水期间间隔时间不超过3个月定期进行含砂量检测，异常情况下应根据情况加密检测次数。

4.工程概况

某银行办公大楼位于福州市台江繁华地段。大楼主楼27层，总建筑高度119.35m。基坑开挖深度11.5～15.5m，地层分布由上到下为杂填土、淤泥夹砂、粉砂。工程采用套打法三轴搅拌桩Φ850@600并内插HN700×300×13×24型钢支护桩，降水设计为工法桩止水与坑内管井井点相结合降水。核心筒处挖深15.5m，整体采取“坑中坑”降水方案。减压井共14口，井底标高比设计标高深0.5m；疏干井共8口，疏干井用于保证第二排内支撑施工时，基坑侧壁不产生漏水。坑内井的作用是降低坑内地下水位，在地墙的配合下，达到一定的降深以避免突涌的发生。

某环球大厦工程地下室3层，地上53层，总建筑高度约249.6m，开挖深度14.5～16.7m。基坑南侧和东侧5m内均有在建工程，环境复杂。基坑开挖范围内的地下水主要有上层滞水、混合稳定地下水（埋深为8.20～9.10）和空隙承压水。基坑降水采取在开挖过程中临时盲沟排水，开挖坑底设井潜水泵抽水；基坑四周地下连续墙阻止坑外地下水流入坑内，坑内设置13口降水井，设备选用多级深井潜水泵。此“连续墙+管井井点+明排”组合型降水方案不仅可以防止基坑周边地下水向基坑内渗入，减少基坑内排水量，而且能有效地控制由于基坑内降水引起的基坑周边地面沉降，预防基坑附近建筑物、管网等因地面不均匀沉降而造成的破坏。

通过上述的分析，可以了解到，建筑工程基坑降水技术，对于有效降低基坑含水量，保證建筑工程的安全具有非常重要的作用。所以，在实际的工作中，应加强对施工的具体分析，运用适当的降水措施，从而保证工程的整体施工质量。

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