市政考点速记地下工程降排水方法

　　一、降水方法选择

　　(一)基本要求

　　(1)当地下水位高于基坑开挖面，需要采用降低地下水方法疏干坑内土层中的地下水。疏干地下水有增加坑内土体强度的作用，有利于控制基坑围护结构的变形。在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。

　　(2)当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。当坑底含承压水层且上部土体压重不足以抵抗承压水水头时，应布置降压井降低承压水水头压力，防止承压水突涌，确保基坑开挖施工安全。

　　(3)当降水会对基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采取截水方法控制地下水。采用悬挂式帷幕时，应同时采用坑内降水，并宜根据水文地质条件采取坑外回灌措施。

　　(二)工程降水方法的选用

　　工程降水有多种技术方法，可根据土层情况、渗透性、降水深度、周围环境、支护结构种类按表】K413021选择和设计。

　　二、常见降水方法

　　(一)明沟、集水井排水

　　(1)当基坑开挖不很深，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。明沟、集水井排水多是在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30～50m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外(见图1K413021-1)。

　　(2)排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0. 4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于O.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3～0.4 m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。明沟的坡度不宜小于0.3%，沟底应采取防渗措施。

　　(3)集水井的净截面尺寸应根据排水流量确定。集水井应采取防渗措施。

　　(4)明沟、集水井排水，视水量多少连续或间断抽水，直至基础施工完毕、回填土为止。

　　(5)明沟排水设施与市政管网连接口之间应设置沉淀池。明沟、集水井、、沉淀池使用时应排水畅通并应随时清理淤积物。

　　(6)当基坑开挖的土层由多种土组成，中部夹有透水性能的砂类土，基坑侧壁出现分层渗水时，可在基坑边坡上按不同高程分层设置明沟和集水井构成明排水系统，分层阻截和排除上部土层中的地下水，避免上层地下水冲刷基坑下部边坡造成塌方。

　　(二)井点降水

　　(1)当基坑开挖较深，基坑涌水量大，且有围护结构时，应选择井点降水方法。即用

　　真空(轻型)井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下，同时使土体产生固结以方便土方开挖。

　　(2)轻型井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑(槽)宽度小于6m且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧;当基坑(槽)宽度大于6m或土质不良，渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑(槽)的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点。挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。

　　(3)轻型井点宜采用金属管，井管距坑壁不应小于1.O～1.5m(距离太小易漏气)。井点间距一般为0. 8～1.6m。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.2 5%～0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。井点管的人土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比挖基坑(沟、槽)底深0.9～1.2m，井点管的埋置深度应经计算确定。

　　(4)真空井点和喷射井点可选用清水或泥浆钻进、高压水套管冲击工艺(钻孔法、冲孔法或射水法)，对不易塌孔、缩颈地层也可选用长螺旋钻机成孔;成孔深度宜大于降水井设计深度0. 5～1. Om。钻进到设计深度后，应注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆。孔壁与井

　　管之间的滤料应填充密实、均匀，宜采用中粗砂，滤料上方宜使用黏土封堵，封堵至地面

　　的厚度应大于1m。

　　(5)管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管。成孔工艺应适合地层特点，对不易塌孔、缩径地层宜采用清水钻进;采用泥浆护壁钻孔时，应在钻进到孔底后清除孔底沉渣并立即置入井管、注入清水，当泥浆相对密度不大于1.05时，方可投入滤料。滤管内径应按满足单井设计流量要求而配置的水泵规格确定，管井成孔直径应满足填充滤料的要求;井管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾，不宜采用棱角形石渣料、风化料或其他黏质岩石成分的砾石。井管底部应设置沉砂段。

　　三、基坑的隔(截)水帷幕与坑内外降水

　　(一)隔(截)水帷幕

　　(1)采用隔(截)水帷幕的目的是阻止基坑外的地下水流入基坑内部，或减小地下水沿基坑帷幕的水力梯度。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.O×10-6 cm/s。

　　(2)当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;当坑底以下含水层厚度较大时需采用悬挂式帷幕，其深度要满足地下水从帷幕底绕流的渗透稳定要求，并应分析地下水位下降对周边建(构)筑物的影响。

　　(3)截水帷幕可选用旋喷法或摆喷注浆帷幕、水泥土搅拌桩帷幕、地下连续墙或咬合式排桩。支护结构采用排桩时，可采用高压旋喷或摆喷注浆与排桩相互咬合的组合帷幕。

　　(4)基坑的隔(截)水帷幕(或可以隔水的围护结构)周围的地下水渗流特征与降水目的、隔水帷幕的深度和含水层位置有关，利用这些关系布置降水井可以提高降水的效率，减少降水对环境的影响。

　　(5)隔(截)水帷幕与降水井布置大致可分成三种类型，需要依据有关条件综合考虑。

　　(二)隔(截)水帷幕与降水井布置

　　1.隔水帷幕隔断降水含水层

　　基坑隔水帷幕深入降水含水层的隔水底板中，井点降水以疏干基坑内的地下水为目的，即为前面所述的落底式帷幕，见图1K413021-2。这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来，基坑内、外地下水无水力联系。此时，应把降水井布置于坑内，降水时，基坑外地下水不受影响。

　　2.隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中

　　隔水帷幕位于承压水含水层顶板中，通过井点降水降低基坑下部承压含水层的水头，以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的，见图1 K413021-3 。这类隔水帷幕未将基坑内、外承压含水层分隔开。由于不受围护结构的影响，基坑内、外地下水连通，这类井点降水影响范围较大。此时，应把降水井布置于基坑外侧。因为即使布置在坑内，降水依然会对基坑外围有明显影响，如果布置在基坑内反而会多出封井问题。

　　3.隔水帷幕底位于承压水含水层中

　　隔水帷幕底位于承压水含水层中，如果基坑开挖较浅，坑底未进入承压水含水层，井点降水以降低承压水水头为目的;如果基坑开挖较深，坑底已经进入承压水含水层，井点降水前期以降低承压水水头为目的，后期以疏干承压含水层为目的，见图1K413021-4。这类隔水帷幕底位于承压水含水层中，基坑内、外承压含水层部分被隔水帷幕隔开，仅含水层下部未被隔开。由于受围护结构的阻挡，在承压含水层上部基坑内、外地下水不连续，下部含水层连续相通，地下水呈三维流态。随着基坑内水位降深的加大，基坑内、外水位相差较大。在这类情况下，应把降水井布置于坑内侧，这样可以明显减少降水对环境的影响，而且隔水帷幕插入承压含水层越深，这种优势越明显。