中建二局东北分公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：在建筑工程地下室施工中，基坑开挖会遇到地下水问题。我们应该了解基坑周围建筑物的分布情况和地下管线的分布情况。井点降水克服流沙，使边坡稳定干燥，保证了质量和安全。
关键词：高层住宅小区；地下车库施工；安全降水技术
前言
地下水对于基础施工具有重要影响，尤其在地下水位较高的地区开挖深基坑，在压差作用下，地下水会不断渗入基坑，如不及时采取有效降水和排水措施，会造成塌陷、边坡失稳等一系列不良后果，严重影响施工安全及质量。
1高层住宅小区地下车库施工安全降水方法
1.1明沟排水法
在基坑内部安置排水沟和排水井，然后使用抽水机械进行抽水。抽水井中抽出了地下水，就可以保证基坑内部保持相对干燥。
1.2轻型井点法
轻型井点法基坑降水技术的主要原理是利用真空，让土壤中的水分成为水气混合物，经过管道系统进入到水气分离器。之后再做出进一步的分离，空气进入真空分离，水分进入离心泵水管中。这个方法使用的范围比较大，同时由于施工流程简单、相对经济适用，使用关于地下水水位不深、基坑面积不大地施工场所。所以在我国的建筑行业中，广泛使用的就是轻型井点法施工技术，不过需要注意的是在土壤渗透系数很小的情况下，要采用适当的气密性措施，才能保障轻型井点法有效实施。
1.3管井井点法
管井井点法一般是以钻孔成井，然后每个井中都分别使用离心泵抽取地下水，这种办法适用于其他方法不容易解决的，渗透系数超过0.1的沙土、碎石块等环境中。该方法能够产生很好排水效果，同时设备简易、方便更换维修。在实际施工中往往采用管井井点法。
1.4喷射井点法
喷射井点法是采用高压力水泵把水压送到井点一侧，产生独立的空间，之后通过侧孔流至喷嘴。由于喷嘴地姐面积很小，就会使得水流充分加速，达到30m/s以上的速度。水流在喷射之后，水煮附近会产生压力，把地下水和水中的空气一并送入到混合室当中。这种办法的优点是能够处理地下较深处地地下水，可是因为井点管地布局和架设复杂，也需要很多监督和管理人员进行控制，工作速度提升不上去。
1.5深井井点法
这种方法适用于井深深度大于15m的，井内用抽水泵难以满足需求的情况。深井井点法一般用于水量很大的基坑环境，特别是渗透系数较高，透水厚度较大的环境。此外深井井点法的实施可以把设备放置于基坑之外，这点对于施工来说是个优势。
2工程案例分析
2.1工程特征
以某小区地下室井点降水施工为例，其总建筑面积为42万m2，地下室为11000m2，其结构属于一层混凝土结构，测量得出基坑的坑底标为-6.300～-7.200m，地坪标的自然高为-0.800m，那么±0.000m相当于罗零高程为8.150m，对基坑开挖的深度范围为5.500～6.400m之间。通过锚喷支护基坑边坡。
2.2地下室的地质情况
地下室土层地质情况。按照勘察报告，小区地下室土层主要分为四层：第一层属填砂，约2.5m厚度；第二层多见泥细中砂，厚度约为12.7m；第三层多见泥中粗砂，厚度大约3.4m；第四层有泥砾卵石；小区地下室地下水情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从地质勘查报告中得知，本小区地下室地下水主要分为四层，第一层水位为1.2～1.9m之间，潜水的埋藏深度在2m至2.5m之间，第二层场地深部多见泥中粗砂，第三层多见泥砾卵石，第四层为含水层。
3深井布设
依据施工设计图的相关尺寸以及地质勘测得出的相关数据可以计算出基坑的涌水数量，其公式为：Q=1.366K（2h-S）S/lg（1-R/ro）=2415m3/d，公式中，X为基坑涌水量；渗透参数为K；含水层厚度为H；基坑水位降低深度为S；降水影响半径为R；基坑等效半径为ro。依据据现场抽水，勘测得出单井出水量q=60m3/d，则井降水的数量n=1.1Q/q≈45个。深井间距也可以看做是埋深，按照此项原则，我们把降水井以梅花的形状进行了布置，其深井与深井之间的距离设定在18～19m的的范围内，深井深度确定为20m。
本次工程中地下室其他位置的标高均高于电梯基坑，电梯基坑标高相对较低，所有有必要在其周围内设置降水井，而能够进入指地下室的电梯一共为7部，因此需要设置7个降水井，这样一来，一个基坑则必需设置552个降水井。为更清楚的了解到基坑的降水情况，可以依据实际情况在基坑周围划分出16个点，用以作为水位观测孔对基坑降水情况进行监测。基坑周围砌砖排水沟不仅具有排水的作用，可把从基坑中抽出的地下水引入市政的排水系统，还可起到截水作用，避免地下室里的地表水回流进基坑内。
4井点降水施工中遇到的问题及采取的措施
4.1由于井点降水和基坑变形导致周边建筑物不均匀沉降问题
在井点降水过程中，由于含水层水位降低常常引起周边地面下沉、开裂、周围建筑物的不均匀沉降等。本工程在管井井点联合抽水开始后第二个月，基坑南侧西段地面和消防井开始下沉伴有开裂。南侧东段的九层框架楼变形缝有逐渐增大的趋势，为此第三方专业检测单位采取对周边建筑物增加观测频率，对南侧建筑物的变形缝采取贴纸、贴石膏饼观测裂缝开展宽度。通过对该建筑物四角观测发现有不均匀沉降现象且持续发展，同时南侧基坑变形已达到警戒值30mm。通过查阅该建筑物档案得知，该建筑物为独立基础，持力层为卵石层。经现场各方研究决定对南侧基坑堆土反压，反压高度5m，同时暂停南侧管井井点降水，对南侧支护桩顶部增加四排预应力锚索进行加固，同时对该建筑物的地基进行高压注射水泥浆，使用PC42.5的硅酸盐水泥，水灰比为1：1，注浆压力1MP。预应力锚索张拉完成后，重启南侧降水井并缓慢清理堆载，通过近一周的观测，该建筑物沉降稳定，变形缝缩小。本次地基与基础加固、基坑支护的加固虽然增加了工程造价，但避免了周围建筑物不均匀沉降所造成的损失和基坑坍塌所造成的损失，正所谓“两害相权取其轻，两利相权取其重”。
4.2南侧基坑和东侧基坑流沙处理
在基坑开挖到基底标高时北侧-15m，东侧-14m基坑壁出现流砂，在出现流砂前这两处均有渗漏水现象，这是由于“咬合桩”施工时桩身偏位或桩身垂直度不够，咬合部位有间隙。砂岩扰动遇水软化崩解后随水流出，随水流的增大逐渐变为流砂。流砂会很快掏空排桩背面的砂岩，引起地面塌陷或建筑物的沉降。在现场各方专家一致认为“只可疏水，不能堵水”。这时排桩背面的砂岩已成为透水层，承压水水头压力较大，如果采取封堵的方法，必然会引起其他部位渗水、漏水直到再次出现流砂。我们采取如下措施，把一端包有多层60目钢丝网的硬质PVC管塞入流砂部位，其他部位采取封堵措施，水流通过钢丝网被排出，砂岩被阻挡在排桩背面。该措施效果显著，这也为排桩、土钉墙、地下导墙治理流砂提供了宝贵的经验。
4.3井点降水过程中需要注意的问题
为保证土方开挖的顺利进行，确保深基坑工程的质量及安全要求，降水施工须注意以下几个问题；管井成孔后必须进行洗井工序。管井井底必须用钢板封堵严密。井管安装完毕后，立即填磨圆度较好的粒料，直径5~20mm。真空井点在粉土或砂岩中成孔和降水效果较好，而在卵石层中效果并不理想，在岩土颗粒较大的卵石层中采用疏干井反而效果更好。现场准备功率满足要求的柴油发电机一台，在临时停电的情况下及时切换电源。
结束语
在建筑工程的基坑降水工作中，一般采用的是井点降水方法。沿着基坑四周或者两侧埋入深于基坑的井点滤水管或是管井，然后连接总管进行抽水工作。使得地下水位降低到坑底之下。但是在实际工程中，要对工程地块内的土壤进行分析，同时计算基坑涌水量，以此确定井点管的布置数量，精心组织施工，高质量地完成施工，同时确保施工中的安全。
参考文献：
[1]黄鹏飞.基坑降水技术在建筑工程施工中的应用探讨[J].工程技术，2016（21）：9~13.
[2]吴军.浅谈基坑降水技术在建筑工程施工中的应用[J].工程科技，2014（2）：228~231.
论文作者:姜春华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/15
标签：基坑论文; 管井论文; 流砂论文; 地下水论文; 建筑物论文; 地下室论文; 深井论文; 《防护工程》2018年第23期论文;