基坑降水施工方法及应用技巧

基坑降水施工方法及应用技巧1总述作为一名干了快二十年的土建现场施工人员，我见过太多因为基坑降水没做好功亏一篑的项目：刚入行跟着师傅在南方一个小区项目，那片区域地下水位高，当时为了赶进度省成本，只随便挖了两条明沟就开工，结果开挖到一半碰上个连雨天，坑底一夜之间被灌满，泡了三天之后边坡滑塌，还泡坏了提前进场绑扎的钢筋，不仅误工半个月，还赔了周边市政管线的维修费用。从那时候我就明白，基坑降水看起来是基础施工里的辅助工序，实则是整个基坑安全的第一道，也是最重要的一道防线。基坑降水的核心作用，就是把地下水位降到基坑开挖面以下，避免坑底隆起、边坡失稳、流沙管涌，还给干作业创造条件，同时减少围护结构的侧压力。想要做好基坑降水，既要掌握不同施工方法的适用条件，也要有实际现场攒出来的应用技巧，不能生搬硬套规范，要结合现场灵活调整。本文我就结合自己多年的现场经验，梳理一下基坑降水的施工方法和实用技巧，给刚入行的同行做个参考。2基坑降水施工前期准备工作正式开工之前的准备工作做的足不足，直接决定了后期降水的效果，我见过太多项目拿到勘察报告就直接照搬方案，结果现场出一堆问题，前期准备主要分三个部分：2.1地质与周边环境资料梳理首先不能光看设计院给的勘察报告摘要，一定要翻完整的勘察记录，搞清楚几个核心信息：一是场内的含水层分布，哪层是上层滞水，哪层是潜水，有没有承压水，含水层的厚度、埋深、渗透系数分别是多少；二是周边有没有水体，比如附近的河湖、景观水池，有没有老旧的地下管网、废弃的人防工程或者暗沟，这些隐蔽的透水结构往往是降水失败的元凶。我前几年碰过一个项目，勘察报告没标注场地下有一条废弃的人防暗道连通附近的河，结果抽了一周水位一点都没降，最后补探才找到位置，花了一周才注浆堵上，耽误了快十天工期。所以这块哪怕多花个两三天核对，也比后面出问题返工强。2.2降水方案的提前预判拿到地质资料之后，先结合基坑的开挖深度、面积、周边环境初步选型，不能不管什么项目都用最贵的方案，也不能图省事用最简单的。比如开挖深度只有三四米的小型基坑，周边又是空旷的荒地，那明沟集水就完全够用，没必要花大价钱打井点；如果是十几米深的深基坑，周边还有建成的老建筑，那就要提前考虑止水加降水的组合方案，还要预留回灌的空间，提前算好降深，必须保证水位稳定在开挖面以下至少0.5米，承压水要降到坑底以下1米才安全。2.3现场试抽验证方案定好之后，正式施工前一定要做试抽，选几个代表性的位置打井试抽个两三天，测一下实际的出水量和水位下降速度，和之前方案计算的对比一下，如果差的太多，说明要么地质资料不准，要么井的位置滤管设计不对，赶紧调整方案，别等所有井都打完了再改，那损失就大了。3常用基坑降水施工方法及适用场景目前现场常用的降水方法一共四类，不同方法的施工逻辑和适用场景差别很大，我一个个说清楚：3.1明沟加集水井降水法这个是最基础也是最常用的方法，施工逻辑其实很简单：就是在基坑开挖的时候，沿着坑底的周边或者一侧开挖排水沟，排水沟的底部要比基坑开挖面低0.3到0.5米，坡度大概千分之五，让水能顺着排水沟流到集水井里；然后每隔20到30米挖一个集水井，集水井的底部要比排水沟低1米左右，最后把潜水泵放到集水井里，把水抽出基坑外就完成了。这种方法的优点是施工简单、成本低、占地少，后期拆也方便，适合深度小于5米的浅基坑，渗透系数在0.1到50m/d之间的粉土、砂土都能用，我平时做小区的配套小机房、浅基坑的车库入口都用这个方法。当然它也有缺点，降深有限，而且如果控制不好容易带出土颗粒，泡软坑底，我自己用的时候有个小习惯，就是排水沟里填一层10到20公分厚的碎石粗砂做滤层，集水井底部垫半米厚的滤料，这样能挡住泥沙，不会抽着抽着把坑底的土带走，也能保持坑底干燥。3.2轻型井点降水法轻型井点就是把直径50左右的细长井点管埋到含水层里，所有井点管用总管连在一起，接真空泵抽真空，把地下水抽出来，从而降低地下水位。单级轻型井点的降深大概在3到6米，如果降深不够可以做多级，多级能做到10米左右，适合渗透系数0.1到20m/d的粉土、细砂土，中小深度的基坑。这个方法的好处是降水均匀，能把坑底的水疏干的很干净，方便机械开挖，缺点就是需要布置在基坑外侧，占用一定的施工场地，多级井点还需要分层开挖降水，节奏卡的比较严。我用这个方法的时候总结了两个必须注意的点：一个是滤管一定要埋在含水层里，千万不能插到不透水层里，不然根本抽不出水；另一个是井点管填完砂之后，上部一定要用粘土封死井口，不能漏气，一旦漏气真空度不够，抽半天也没效果。3.3喷射井点降水法喷射井点和轻型井点不一样，它是在井点管内部装了喷射装置，用高压水或者高压气带动，把地下水带出来，降深能做到8到20米，适合降深比较大，但是渗透系数比较小的地层，比如渗透系数0.1到10m/d的粉土、粉细砂，这类地层用轻型井点降不到要求深度，用管井又太浪费，选喷射井点最合适。这个方法施工的时候要注意，工作压力一定要调好，压力太小抽不上水，压力太大容易冲坏喷嘴和井点管，用的时候还要定期检查，喷嘴很容易被泥沙堵，堵了之后这个井点就废了，要及时疏通或者更换。3.4管井井点降水法也就是我们常说的深井降水，就是用钻井机钻大孔，下直径150到1000毫米的混凝土管或者钢管管井，每个井里面放一台潜水泵，单独抽水，降深能做到十几米甚至几十米，适合渗透系数1到200m/d的粗颗粒地层，含水层厚、降深要求大的深大基坑，现在超高层的深基础基本都用这个方法。它的优点是出水量大、降深大，每个井单独工作，坏一个也不影响整体，管理起来很方便，缺点就是成本比前面几种高很多，而且很容易因为滤层设计不对抽沙，导致周边地面沉降。我之前碰过一个项目，为了省钱滤水管用了太疏的滤网，结果抽了半个月，周边路面沉降了十多公分，吓的我们赶紧停抽调整，最后花了好多钱才处理好，所以这里提醒大家，滤水管的滤网密度和滤料级配一定要按地质来，不能随便改。讲完这四种常用方法，其实现场很少只用一种方法，大多都是组合使用，比如上层的上层滞水用明沟排，中层潜水用轻型井点降，下层承压水用管井降，这样既省钱效果还好，我之前做的一个14米深的基坑，就是这么组合的，比全用管井省了三分之一的成本，效果还完全符合要求。4基坑降水的实际应用技巧与风险管控方法都是固定的，但是现场情况千变万化，能不能做好全看应用的技巧，我把这些年攒的实用技巧整理一下：4.1选型适配技巧选型千万不能生搬硬套，要结合现场情况灵活调整。同样是5米深的基坑，一个在空旷的郊外，一个在市中心紧挨着老小区，选的方案肯定不一样，郊外用明沟集水井完全没问题，成本低速度快；市中心就要考虑沉降，用轻型井点加止水帷幕，必要还要加回灌，不然沉降超标出大事。还有就是坑中坑的情况，主楼的坑比车库深好几米，那主楼的坑底就要再加打降水井，不能只靠外围的井，不然挖主楼坑的时候水位又上来了。4.2施工过程管控技巧第一是井点布置，井点一定要布置在基坑围护结构的外侧，距离边坡至少1米，太近了容易掏空边坡导致滑坡，太远了又浪费成本，起不到效果，基坑宽度超过10米的话，就要做双排布置，太大的基坑坑内也要加井。第二是降水时间，一定要提前降水，至少提前3到7天，等水位稳定降到开挖面以下0.5米之后再开挖，绝对不能边挖边降，那样十有八九要出流沙。第三是抽水要连续，前期降水的时候不能随便停，停几个小时水位就回弹了，之前的功夫全白费，还要每天安排人测水位、记出水量，一旦发现水位降不下去，赶紧找原因，是井堵了还是有透水层，及时处理。还有水泵一定要备个两三台备用，万一正在抽的泵坏了，十分钟之内就能换上，不能停抽太久。4.3周边环境保护技巧现在市区项目越来越多，周边都是既有建筑和管线，降水导致的沉降是最容易出纠纷的，我这里有几个管用的技巧：第一就是能做止水帷幕一定要做，把基坑内外的水隔开，我们只降坑内的水，坑外水位不变，自然就不会有大沉降；第二如果周边有保护等级高的建筑，一定要在基坑和建筑之间打回灌井，一边抽坑内的水，一边往回灌井里灌水，保持建筑底下的地下水位不变，这样基本就不会有超标沉降。我之前做过一个项目，紧挨着一栋几十年的老教学楼，我们就是做了止水帷幕加回灌，整个开挖过程下来，最大沉降才2毫米，完全符合要求，甲方和校方都特别满意。第三就是一定要每天测周边的沉降位移，有异常及时停，不能硬干。4.4异常情况应急处理技巧现场最常见的异常就是降水效果不好水位降不下去，首先先查是不是封口漏气，或者滤管堵了，如果是漏气重新封一下就行，堵了就洗井，要是都没问题那就是地质有隐蔽的透水层，赶紧补打井或者注浆堵水。第二个异常就是出水量突然变浑，出沙量变大，这就是涌沙的前兆，赶紧停抽，回填反压，找到涌沙点之后处理好再开工。第三个就是周边沉降超标，这个时候立刻停抽，加大回灌量，等水位回升沉降稳定之后，再调整降水参数，慢慢降水，不能抢进度硬来。5总结总的来说，基坑降水是一个看起来简单，实则处处都是细节的工作，它是基坑施工安全的基础，没有合格的降水，后面的开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑全都是空中楼阁。这么多年干下来我最深的感受就是，