筏板基础施工基坑降水技术

【关键词】筏板；基础；施工；基坑；降水；技术  

　　在开挖基坑或沟槽时，土壤的含水层常被切断，地下水将会不断地渗入坑内。雨季施工时，地面水也会流入坑内。为了保证施工的正常进行，防止边坡塌方和地基承载能力的下降，必须做好基坑降水工作。降水方法可分为集水井降水法和井点降水法两种。 

　　1 集水井降水法 

　　集水井降水法是在基坑开挖过程中，在坑底设置集水坑，并沿坑底的周围或中央开挖排水沟，使水流入集水坑中，然后用水泵抽水。抽出的水应及时引开，防止倒流。 

　　四周的排水沟及集水井一般应设置在基础范围以外，地下水流的上游。基坑面积较大时，可在基础范围内设置盲沟排水。根据地下水量、基坑平面形状及水泵能力，集水井每隔20～40m设置一个。 

　　集水井的直径或宽度，一般为0.6～0.8m；其深度随着挖土的加深而加深，要始终低于挖土面0.7～1.0m，井壁可用竹、木等简易加固。当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免在抽水时将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。坑壁必要时可用竹、木等材料加固。 

　　采用集水井降水时，应根据现场土质条件保持开挖边坡的稳定。边坡坡面上如有局部地下水时，应在渗水处设置过滤层，防止土粒流失，并设置排水沟，将水引出坡面。集水井降水法由于设备简单和排水方便，采用较为普遍，宜用于粗粒土层和渗水量小的粘性土。当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底凸起、给施工造成困难。 

　　防治流砂的方法主要有：水下挖土法、打板桩法、抢挖法、地下连续墙法、枯水期施工法及井点降水等。 

　　1.1 水下挖土法即不排水施工，使坑内外的水压互相平衡，不致形成动水压力。如沉井施工，不排水下沉，进行水中挖土、水下浇筑混凝土，是防治流砂的有效措施。 

　　1.2 打板桩法是将板桩沿基坑周围打入不透水层，便可起到截住水流的作用；或者打入坑底面一定深度，这样将地下水引至桩底以下才流入基坑，不仅增加了渗流长度，而且改变了动水压力方向，从而可达到减小动水压力的目的。 

　　1.3 抢挖法即抛大石块、抢速度施工。如在施工过程中发生局部的或轻微的流砂现象，可组织人力分段抢挖，挖至标高后，立即铺设芦席并抛大石块，增加土的压重以平衡动水压力，力争在未产生流砂现象之前，将基础分段施工完毕。 

　　1.4 地下连续墙法是沿基坑的周围先浇筑一道钢筋混凝土的地下连续墙，从而起到承重、截水和防流砂的作用，它又是深基础施工的可靠支护结构。 

　　1. 5 枯水期施工法即选择枯水期间施工，因为此时地下水位低，坑内外水位差小，动水压力减小，从而可预防和减轻流砂现象。 

　　以上这些方法都有较大的局限，应用范围狭窄。采用井点降水方法降低地下水位到基坑底以下，使动水压力方向朝下，增大土颗粒间的压力，则不论细砂、粉砂都一劳永逸地消除了流砂现象。实际上井点降水方法是避免流砂危害的常用方法。 

　　2 井点降水 

　　井点降水有两类：一类为轻型井点；一类为管井井点。各种井点降水方法一般根据土的渗透系数、降水深度、设备条件及经济性选用，其中轻型井点应用最为广泛。 

　　2.1 一般轻型井点 

　　轻型井点设备由管路系统和抽水设备组成，管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管等。滤管为进水设备，通常采用长1.0～1. 5m、直径38mm或51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为12～18mm的呈梅花形排列的滤孔，滤孔面积为滤管表面积的20％～25％。骨架管外面包以两层孔径不同的滤网，内层为30～50孔/cm2的黄铜丝或尼龙丝布的细滤网，外层为3～10孔／cm2的同样材料粗滤网或棕皮。为使流水畅通。井点管为直径38mm或51mm、长5～7m的钢管，可整根或分节组成；井点管的上端用弯联管与总管相连。 

　　集水总管为直径100～127mm的无缝钢管，每段长4m，其上装有与井点管连接的短接头，间距为0.8～1.6m。井点系统的布置，应根据基坑大小与深度、土质、地下水位高低与流向、降水深度要求等而定。 

　　2.1.1 平面布置 

　　当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度。如宽度大于6m或土质不良，则用双排线状井点，位于地下水流上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。面积较大的基坑宜用环状井点，有时亦可布置成U形，以利挖土机和运土车辆出入基坑。井点管距离基坑壁一般可取0.7～1.2m，以防局部发生漏气。井点管间距一般为0.8m、1.2m、1.6m，由计算或经验确定。井点管在总管四角部位适当加密。 

　　2.1 2 高程布置 

　　轻型井点的降水深度，从理论上讲可达10.3m，但由于管路系统的水头损失，其实际降水深度一般不超过6m。 H值，如大于6m，则应降低井点管抽水设备的埋置面，以适应降水深度要求。即将井点系统的埋置面接近原有地下水位线，个别情况下甚至稍低于地下水位，就能充分利用抽吸能力，能降水深度增加，井点管露出地面的长度一般为0.2～0.3m，以便瑟弯联管连接，滤管必须埋在透水层内。 

　　2.2 回灌井点法 

　　轻型井点降水有许多优点，在基础施工中广泛应用，但其影响范围较大，影响半径可达百米甚至数百米，且会导致周围土壤固结而引起地面沉陷。特别是在弱透水层和压缩性大的粘土层中降水时，由于地下水流造成的地下水位下降、地基自重应力增加和土层压缩等原因，会产生较大的地面沉降；又由于土层的不均匀性和降水后地下水位呈漏斗曲线，四周土层的自重应力变化不一而导致不均匀沉降，使周围建筑基础下沉或房屋开裂。因此，在建筑物附近进行井点降水时，为防止降水影响或损害区域内的建筑物，就必须阻止建筑物下地下水的流失。比较常用的是用回灌井点补充地下水的办法来保持地下水位。 

　　3 结束语 

　　为了观测降水及回灌后四周建筑物、管线的沉降情况及地下水位的变化情况，必须设置沉降观测点及水位观测井，并定时测量记录，以便及时调节灌、抽量，使灌、抽基本达到平衡，确保周围建筑物或管线等的安全。 

　　参考文献： 

　　[1]宁仁岐.建筑施工技术.北京：高等教育出版社,2002. 

　　[2]张厚先.建筑施工技术.北京：机械工业出版社,2004.