陈建中
浙江大川建设有限公司
摘要：基坑工程逐步朝向大、深方向发展的同时，界内越来越关注如何降低地下水位，而较为常用的降水技术有垂直井点降水技术及深基坑降水技术两种。本文针对建筑施工中深基坑降水技术的应用及质量管理进行讨论，并以案例说明。
关键字：深基坑；降水技术；成井施工
引言
建筑基坑开挖过程中，应具备两大必要条件，即基坑干燥、边坡稳定。如果未就上述条件进行控制，则可能引发下列严重后果：土质稀软、边坡塌方及基坑内部土体移位等。研究表明，上述情况均由地下水所致。因此，在建筑基坑施工中，务必处理好地下水。据此研究背景，本文针对建筑施工中基坑降水技术的应用及质量管理进行分析，并以案例说明。
一、工程概况
建筑基坑A呈不规则四边形，周长与开挖面积分别约为345.9m、8000m2。基坑开挖深度与电梯井局部深度分别为13.65m、15.25m。本基坑工程的上层与下部土质分别为素填土、淤泥粉质粘土。据勘探资料显示，施工场地的地下水有两种形式，即潜水（浅部土层）、第一承压水（⑦层）。另据当地地下水位的监测资料显示，该地区的潜水水位埋深及年均高水位埋深分别为0.3m-1.5m、0.5m-0.7m，且此水位埋深受当地气候、季节等条件的影响较大；第一承压含水层的地下水位表现出周期性变化的特征，埋深为3.0m-11.0m。为此，本基坑工程采取“钻孔灌注桩+两道钢筋混凝土内支撑+双排水泥搅拌桩截水”的施工方法。经论证，本案暂不考虑基坑突涌问题。
二、建筑施工中深基坑降水技术的应用
（一）降水井布置方案
本基坑工程采取的降水技术为真空深井井点法。潜水疏干降水井应按当地降水的实际经验及场区土层的具体特征而定。据此布置原则，再按式一加以确定：
式一
式中， 为井数，单位为口； 为基坑面积，单位为m2； 为单井有效降水面积，单位为m2。按式一计算得出，开挖区的布井数为29.64口，同时按施工场地的形状可最终确定，潜水疏干井的布设数目为30口。
（二）降水井结构
基坑开挖现场所用井管为 钢管，同时在钢管管身打孔，以发挥滤水管的作用，从而确保井管具的强度足够高及降水井结构与降水要求相符。表1为现场井管的主要参数一览表。
表一 现场井管主要参数一览表
（三）成井施工
本基坑工程采取“泥浆循环钻进+机械吊装下管”的成井施工工艺，主要施工工序为：测放井位→护孔管埋设→钻机安装→钻进成孔→清孔换浆→下管→回填滤料→止水与回填→洗井→安装抽水设备→抽水→标识→排水。本小节侧重从下列方面进行简单说明：
1.测放井位：按井点平面布置的要求，用全站仪进行井位测放，井位的测放误差＜30cm。
2.护孔管埋设：护孔管插至原状土层内，管外用粘性土封堵严实，以防管外返浆，护孔管超地面约10cm-30cm。
3.钻进成孔：按轻压慢转、一径到底的原则开孔，开孔直径取Φ800mm，以控制孔壁的垂直度；按自然造浆的原则钻进；若砂层厚度较大时，采取人工制备泥浆的方法来护壁，注意泥浆的相对密度取1.10-1.15；钻具提升及钻具临停时，在孔内压满泥浆，以防孔壁坍塌；钻进时，在设定好的钻孔及深度内取样，以核准钻孔内含水层的范围、深度及颗粒成分。
4.清孔换浆：钻孔深度达设计标高之后，先提升钻具至孔底上方20cm-30cm处，再启动泥浆泵进行清孔作业，由此清理干净孔内沉渣，注意孔内沉淤应＜20cm及将泥浆密度调至约1.10。
5.下管：采取直接提吊的下管方法，但下管之前应检查核准井管与滤水管的质量、规格；下管时应在滤水管两端设扶正器，以确保井管始终处在居中位置；井管对接牢固之后，再下放至设计深度，最后再在井口居中固定。
6.抽水：采取真空泵、潜水泵交互的方式抽水，注意真空抽水时管路的真空度应≥-0.06MPa。
除了按上述施工步骤及施工要求进行成井施工以外，还应按下列标准对成井施工质量进行控制：井深误差＜2‰井深；孔斜为每50m＜0.5°；井水含砂量＜1/20000（抽水稳定后的体积比）；井中水位降深要求井中水位不超过安全水位（抽水稳定后）。
（四）抽水试验、降水运行、降水监测
成井施工结束后及封井前，应按要求进行抽水实验、降水试运行、降水运行及降水监测。
1.抽水试验：降水井施工结束后，先挑选出2口-3口井，再按分井抽水与观测的方式开展试验，由此收集齐全所需的水文地质参数。抽水试验时，同时从抽水井、观测孔观测水位，观测时间取1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、……，此后水位的观测时间均取30min。抽水结束后，再按抽水试验的时间要求观测水位，直至水位完全恢复。此外，观测流量的时间间隔取30min。
2.降水试运行：测定井口、地下水位及地面标高后，开启抽水设备，并在抽水系统检查合格后，进行抽水作业。
3.降水运行：基坑开挖2周之前便可开始运行潜水疏干降水井，降水井的抽水时间视施工进度而定；抽水运行时，应定期或不定期检查抽水设备的运行效果，同时潜水泵抽水的时间间隔应先短后长，且降水井抽干后马上关停潜水泵；抽水时，应记录好水位降深、井涌水量，同时绘制出观测孔水位、流量及监测点观测数据与时间之间的曲线图，以便为降水运行方案的优化提供指导意见；降水结束后，马上注浆封闭井孔，并补好盖板，最后落实好相应的井管保护工作。
4.降水监测：降水监测的内容有水位观测、流量监测、孔隙水压力及沉降监测等，其中水位观测要求降水运行之初的时间间隔取2h及运行稳定后的时间间隔取12h，水位观测精度取±0.1cm；流量监测要求监测次数视水位而定，观测精度取±0.01m3。
三、结束语
本文以建筑基坑A为例，浅析了建筑施工中深基坑降水技术的应用。研究结果表明，应从下列方面把控好深基坑降水技术的应用效果：降水井布置方案的选择应符合当地降水的实际经验及场区土层的具体特征；降水井结构的设置应符合当地降水的要求；成井施工采用“泥浆循环钻进+机械吊装下管”工艺，注意在成井施工时，除了要严格按照要求的工序开展施工作业以外，还应注重对施工细节的把控，以保证成井施工质量达标；成井施工结束后及封井之前，应按要求进行抽水实验、降水试运行、降水运行及降水监测，以确保疏干降水井的运行效果满足工程实际的需要。除文中谈及的内容以外，本文笔者认为采取必要的降水应急办法非常必要，以防未被发现的隐患或暂被排除的隐患影响降水工作的开展。
根据试验数据、监测数据及投入运行后的评估结果显示，文中针对建筑深基坑A提出的降水技术符合设计要求，且应用效果显著，值得借鉴。
参考文献：
[1]朱晓春.探讨建筑工程中基坑降水技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（15）.
[2]黄瑞.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用分析[J].新材料新装饰，2014，（8）：287-287.
[3]吴军.浅谈基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，（25）：228-228.
[4]张妮.浅析建筑工程施工中基坑降水技术的应用[J].江西建材，2015，（15）：83-83.
[5]冯炜荣.深基坑降水技术在特殊地质条件下的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（3）：16-16.
[6]陈星，瞿成松，施锦飞等.天津津门工程深基坑降水技术[C].//第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集.2011：141-143.
论文作者:陈建中
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/31
标签：基坑论文; 水位论文; 技术论文; 井位论文; 泥浆论文; 时间论文; 建筑论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;