基坑降水是指在基坑开挖施工过程中,因地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内,为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降等而做的降水工作。
目前常用的基坑降水方法较多,本文试就常用的三种方案:明沟加集水井降水、轻型井点降水(真空井点降水)及管井降水适用性进行分析。
一般用于地下水位较低、支护土层渗透系数很小、允许放坡的工程及处理施工排水、天降雨水等。
基坑底表面排水,此法为一种施工相对较方便、成本相对较低的人工排降法,一般项目优先考虑此降水办法,往往为达到更好的降水效果,会采用不同的方法联合使用,对于水位较高的项目,明沟加集水井降水往往作为一种常用的辅助降水措施。
将基坑内地表水及地下潜水收集至基坑周圈水沟,通过水沟集中排至集水井,再通过集水井中水泵抽出水至基坑之外。
将基坑内地表水及地下潜水收集至基坑周圈水沟,通过水沟集中排至集水井,再通过集水井中水泵抽出水至基坑之外。
目前运用比较广泛,相对其他井点系统施工方便,并且比较安全、经济,比较适用于基坑面积不大,降低水位不深的场合。
单级轻型井点降水深度一般不大于6m;如基坑周边有足够空间用于放坡或挖槽,局部可采用多级井点系统,理论降水深度可达到20m。
沿基坑四周每隔一定间距布设井点管,井点管底部设置滤水管插入透水层,上部接软管与集水总管进行连接,然后通过真空吸水泵将集水管内水抽出,从而达到降低基坑四周地下水位的效果,保证了基底的干燥无水。
井点管间距宜取0.8~2.0m,一般每40~60根安装一套降水设备;多级降水井高差宜取4~5m。
相对轻型井点降水适用范围较广,降水深度没有限制,常用于房建项目的深基坑及地铁、隧道等工程,对于降低承压水效果明显,在施工过程中有效减小或消除地下水对基础的压力,保证基础施工的安全系;其排水量和排水范围均比较大,比较适合砂砾层等渗透系数很大且透水层厚度大的场合。
无限制(由于管井降水深度大、出水量大和水位降落曲线陡等原因,容易造成外围相邻建筑或构筑物出现沉降或倾斜,必要的时候增加坑外回管井回灌补水,及时恢复坑外地下水位,且根据情况进行压力注浆对建筑旧基础下土方进行土体加固)。
原理相对简单,沿基坑外侧按一定距离设置排水井,采用抽水设备不间断往外抽水,达到稳定的降水效果。
管井宜沿降水区域周边呈封闭状均匀布置,距开挖上口边线m;管井数量一般不小于基坑降水总涌水量除以单井设计流量的1.1倍;采用坑内降水时,一般宜在坑内呈棋盘状点状布置,间距一般10~15m。
基坑的深度和面积是计算基坑降水报价的重要因素,深度和面积越大,降水难度和成本就越高。
基坑降水的方式有很多种,如井点降水、管道降水、水泵降水等,不同的降水方式对应需要的降水设备和人工成本差异较大。
综上所述,基坑降水的成本主要由基坑的深度和面积、降水方式、降水量等因素决定。
降水期间应对井水位和抽水量进行监测,当基坑侧壁出现渗水时,应检查井的抽水效果,并采取有效措施;
抽水系统的使用期应满足主体结构的施工要求。当主体结构有抗浮要求时,停止降水的时间应满足主体结构施工期的抗浮要求,具体以设计图纸要求为准。
当基坑降水引起的地层变形对基坑周边环境产生不利影响时,宜采用回灌方法减少地层变形量。回灌井应布置在降水井外侧,回灌井与降水井的距离不 宜小于6m;回灌井宜进入稳定水面不小于 1m。
以上降水相关内容仅为笔者结合规范及个人工程经验所编写,目前业内还有很多可靠的设计施工方案运用到实际工程案例中,因基坑降水方案选型不当或者降排水措施不到位,造成坑底被水浸泡、土建成本增加及工期延误,需要提高重视程度,实际建设中需结合场地条件及经济性去合理选择,仅以此文抛砖引玉,欢迎大家积极评论,共同探讨。
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