摘要：随着我国经济社会的快速发展，各地呈现出大规模的高层建筑及跨度较大的建筑结构，然而在整个建筑物施工过程中，最关键性的环节是土方工程的开挖，在土方工程施工当中如遇到开挖面的水位低于地下水位时，地下水会逐渐渗入土坑内，与此同时，地下水与地面士发生相互作用，会导致地基土的承载能力明显降低，从而造成豆腐渣工程的事件发生。因此，出现这种情况时，土方工程的降水与排水施工一定要采取及时有效的措施，从根本上解决土方工程施工中的排水与降低地下水位的问题，确保建筑工程保质保量的顺利完工。
关键字：土方工程施工；排水；降低；地下水位
近几年来，由于高层建筑物的大量涌现，土地使用面积日显紧张，这就需要建设单位对土方工程尤其是基坑的施工做好更深、更大的发展。实际施工中，要想使基坑的开挖安全顺利的完成，那么首先要做好基坑的排水和有效的降低地下水位，并且它直接影响到施工的进度，同时与施工费用及采取的具体支护方案也是息息相关的，因此，在土方工程建设过程中对于土方开挖中的排与降低地下水位必须引起高度的重视。
1土方工程施工中的基坑开挖概述
基坑工程的主要目的是为了使建筑物主体地下结构的质量、基坑的开挖以及受周围环境影响而釆取的一种综合性的建筑工程体系，其中包括对地基前期的勘察、设计、地基的排水、降低地下水位、开挖方式以及支护方法等多个施工环节组合而成的。基坑工程的施工是涉及到多个学科的具有综合性的施工模式，主要包含有：士力学、岩力学、机械工程等多个专业。基坑工程的建设不仅关系着整个建筑工程的土质强度、变形及基坑的稳定性，而且还涉及到土质结构与釆用的支护方式等。因此，在施工环节中应给予高度的重视。
2土方工程建设中比较常见的降水和排水措施
近年来，随着我国经济的高速发展，对于基坑工程的开挖面积越来越广，越来越深，与此同时，对于基坑建设的地质结构与支护方式的设计要求也越来越高，传统的基坑施工模式很难顺应当今时代的发展潮流，如果施工单位不具备有处理施工现场中出现一些较为常见问题的能力，那么建筑物基坑的稳定性以及地基变形等问题就无法得到有效的预防和控制。进而工程质量也很难有一定的保障。截至目前，有关部门对于土方工程中排水与降低地下水位的方法总结有以下几点：
2.1排水施工措施
（1）首先阻断外来水源。通常状况下，降低地表水可以釆用对地表面开挖排水沟，起到对地表降水引流的作用，使地表面形成一定的排水坡度。根据以往经验证明，排水坡度应在1％左右为宜，并在坡度最低点设置适当的沉淀池，将沉淀池内的积水用水泵抽入周边河流之中。但是，地表沟的深度不够要过于深，保持在0.1米左右为最佳深度。排水沟的宽度应保持在2.0米左右，和施工地面出现交叉作业时应设立过道管涵，便于运输土方。（2）对于土体内自有水源的处理。如果本路段的土方工程施工中发现土体内自身含水量达40％左右时，应实施降水工作，反之，在基坑开挖运输过程中，极易发生滴水或者渗泥现象，这样一来，就达不到相关施工要求，因此，必须釆取降水作业，将土体中含水量得到明显的降低。具体步骤是：根据实际渗透系数来计算，取1.2倍的理论值，和截水沟保持垂直状态，挖设若干条排水沟，每条排水沟的中心间距应保持在90厘米为宜，排水沟底的最高深度应低于设计开挖面1米左右，边坡应在1．2米以内，纵向坡度保持在1％左右。对于局部部位存在降水困难现象时，应釆用无纱管井来辅助降水，从而使土体所渗出的水直接排入截水沟内，然后在截水沟的底部运用水泵或者自流等方式将水排入附近河流中。
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2.2利用人工降低地下水位的施工措施
所谓人工降低地下水位就是在建筑工程进行土方开挖之前，有关部门及施工方根据施工现场周边的实际情况，设置对应的滤水管，并且釆用水泵将地下水抽出，使地下水位低于设计标高，一直到整个建筑工程施工完毕后，此项施工措施才可完毕。在实施人工降低水位之前，为了避免发生建筑物出现位移、降淀不均匀甚至于发生裂缝等现象，施工技术人员必须釆用相应有效的防治措施，才能使基坑开挖的整体质量有所保障，为后期顺利施工奠定良好的基础。目前，土方工程施工中最常用的人工降低地下水位的方法有：轻型井点、管井井点、喷射井点、电渗井点等方法。其中轻型井点方法占有一定的优势，也深受业内人士的认同。
（1）轻型井点降水法所需设备。在实施轻型井点降水方法过程中，通常使用的设备有：井点管、集水总管、抽水设备以及弯联系管等设备进行降水。其中，最常使用的集水管直径为100毫米之内的钢管，并且直径不低于45毫米。为了满足设计需求，可以将钢管进行有效连接，但长度不得超过4米，同时，在钢管的上方应设置一个短接头，这样做的目的是便于井点管的相互连接，而且在进行连接时，每根井点管相连的间距应保持在最短0．7米，最长不得超过1．66米。抽水设备一般釆用的是真空水泵，有利于抽空基坑底部的积水。(2)真空泵井点设备。真空泵井点设备的组成部分有：离心泵、真空泵以及水气分离箱等。它的工作原理是，首先利用真空泵作用，将其内部抽成真空状态，这时地下水会逐渐从管道流入总管中，在流入过程中过滤管会将地下水中的含的泥沙与水进行分离，这样水就会自动进入分离箱中。其次，由于分离箱中有一个浮筒，水会顺着其中的倒杆不断的开降，在此情况下，开启离心泵可以将水直接排除。
3轻型井点施工措施
轻型井点的安装必须严格按照设计要求进行其步骤为：首先排放总管，然后埋设若干根井点管，再将井点管与总管有效的连接起来，最后安装抽水设备。井点管的埋设可以通过冲水管进行冲孔，也可以运用带套管的水冲法进行冲孔埋设。但是，值得注意的是一定要将各个井点管之间的砂滤层填灌与孔壁之间和井点总管的埋设工作做好，这将是保证降低地下水位和顺利完成抽水环节的关键，所以，冲孔一定要保持垂直，上下孔径要保持一致，并且孔径保持在300毫米为宜。冲孔深度要深于虑管，一般以0．5米左右为准。砂滤层建议选择粗砂，以防发生管道堵塞现象。灌好砂滤层后，距地面深度大约1米处，务必将封口用粘土捣实，以防发生漏气事件。所有井点管埋设完毕后，可以将总管与抽水设备接通，来检测是否存在漏水、漏气或者出水正常等问题，随时观察真空泵的真空度，这也是检测井点系统是否运行正常的首要条件。造成真空泵漏气原因有很多，所以实际运行中必须随时检测，一旦发现异常如，因堵塞井点管较多而导致的降水效果不佳时，应立即对井水管逐根进行高压水冲洗处理。
4基坑开挖过程中流沙的防治措施
当基坑开挖到低于地下水位时，土方的粒径变得很小并且无粘性，此时，在动水压力作用下会随着地下水涌进坑内，这种现象被称为流沙。通过实践证明，具有以下特质的土壤，在受到一定动水压力的作用下，很可能产生流沙。（1）土壤中颗粒组成成份中含有黏土量为10％。（2）土颗粒中含有土系数呈不均匀状态时，并且粒径为最大0.05毫米时。（3）当土壤自身天然含水量超过30％时。（4）当土质的天然空隙比超过45％时。当流沙现象发生后，土质完全失去了应有的承载力，导致施工条件的恶劣，当开挖土边发生流沙事件时，不仅不能满足设计所要求的深度，而且很容易发生塌方事故。所以，土方工程施工前，必须对相关地质和水文资料进行深入的分析和调查，并制定出具有针对性的防流沙措施。
小结
总之，进行大规模、大面积的土方排降水工程施工，是一项比较复杂的系统工程，在施工过程中需根据地下土层的不同类型，选择合适的施工方式，运用科学、合理的施工工艺，加强降排水的检测与控制，确保土方工程排水和降低地下水位的施工顺利进行。
参考文献
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【2】邱亚平. 水利工程施工中土方填筑技术分析[J]. 科学技术创新, 2017(5):160-160.
论文作者:洪新堂
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/6
标签：土方论文; 基坑论文; 地下水位论文; 工程施工论文; 冲孔论文; 工程论文; 排水沟论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;