基坑施工中的地下水處理及工程實例摘要：本文對幾種基坑降水方法進行了闡述,并對降水設計及施工要求作了探討,同時剖析列舉了幾個實際案例。闡述如何合理、經濟和可靠的選擇基坑降水處理方法。關鍵詞：基坑降降水，施工，止止水帷幕當基礎深度在天天然地下水位位以下時，在在基礎施工中中常常會遇到到地下水的處處理問題。一一般認為，基基坑開挖要具具備以下的必必要條件：首首先保持基坑坑干燥狀態，創創造有利于施施工的環境；；其次是確保保邊坡穩定，做做到安全施工工，如果忽視視這些必要條條件，其后果果是嚴重的。有有的基坑積水水或土質稀軟軟，工人難以以立足，無法法施工；有的的出現“流砂現象”導致邊坡塌塌方，地質破破壞；有的內內部基坑土體體發生較大的的位移，影響響鄰近建筑物物的安全。之之所以會出現現這些異常情情況，都是由由地下水引起起的。所以，在在基坑施工中中應對地下水水的處理給予予應有的重視視。一、基坑降水的的處理方法基基坑降水方法法主要有:明溝加集水水井降水、輕輕型井點降水水、噴射井點降水、電電滲井點降水水、深井井點點降水等等。各各種降水方法法有其特點和適用用情況,比較如下:明溝加集水井降降水。明溝加集水井降降水是一種人人工排降法。它它具有施工方方便,用具簡單,費用低廉的特點,,在施工現場場應用的最為為普遍。在高高水位地區基基坑邊坡支護工程中中,這種方法往往往作為阻擋擋法或其他降降水方法的輔輔助排降水措施,,它主要排除除地下潛水、施施工用水和天天降雨水。輕型井點降水。輕型井點降水((一級輕型井井點)是國內應用用很廣的降水水方法,它比其他井井點系統施工工簡單、安全全、經濟,特別適用于于基坑面積不不大,降低水位不不深的場合。噴射井點降水。噴射井點系統能能在井點底部部產生250mmm水銀柱的真真空度,其降低水位位深度大,一般在8m~220m范圍。它適適用的土層滲滲透系數與輕輕型井點一樣樣,一般為0.1mm/d~500m/d。但其抽水水系統和噴射射井管很復雜雜,運行故障率率較高,且能量損耗耗很大,所需費用比比其他井點法法要高。電滲井點降水。電滲井點適用于于滲透系數很很小的細顆粒土,如黏黏土、亞黏土土、淤泥和淤淤泥質黏土等等。這些土的的滲透系數小小于0.1mm/d,用一般井點點很難達到降降水目的。利利用電滲現象象能有效地把把細粒土中的的水抽吸排出出。它需要與與輕型井點或或噴射井點結結合使用,其降低水位位深度決定于于輕型井點或或噴射井點。在在電滲井點降降水過程中,應對電壓、電電流密度和耗耗電量等進行行量測和必要要的調整,并做好記錄,因此比較繁繁瑣。5)管井井點降降水。管井井點適用于于滲透系數大大的砂礫層,地下水豐富富的地層,以及輕型井井點不易解決決的場合。每每口管井出水水流量可達到到50m33/h~1000m3//h,土的滲透系系數在20m//d~2000m/d范圍內,降低地下水水位深度約3m~55m。這種方法法一般用于潛潛水層降水。6)深井井點降降水。深井井點是基坑坑支護中應用用較多的降水水方法,它的優點是是排水量大、降降水深度大、降降水范圍大等等。二、工程案例1.輕型井點點法在新長鐵鐵路施工中的的應用新(沂)一長((興)鐵路海安至至南通(DK433+000--DK53++600)段地處長江江三角洲北側側，屬長沖積積平原區，地地面低平坦蕩蕩，溝河縱橫橫，水系發達達，全管段水水中橋涵共有有19座。DK52十140的1一4.0m框染涵基礎礎施工采用集集水坑降水，人人工開挖基坑坑，挖到原地地面以下2.Om時，坑底土土顆粒隨地下下水向上翻涌涌，坑壁發生生坍陷。改用用輕型井點法法降低地下水水，取得了很很好的效果。因因輕型井點有有結構簡單、重重量輕、裝拆拆方便、操作作靈活和可重重復使用等優優點，為此，在在新長鐵路施施工中，被廣廣泛應用。所所謂井點降水水是指在基坑坑開挖之前，預預先在基坑周周圍或坑內設設置一定數量量的濾水管，利利用抽水設備備從中抽水，使使地下水降至至基底以下并并穩定后開挖挖基坑。在開開挖過程中連連續抽水，使使地下水位穩穩定在基底以以下，保證地地基土的含水水量在開挖及及基礎施工過過程中始終處處于最佳含水水狀態。采用用井點降水法法施工，可從從根本上防止止流砂、涌砂砂現象發生，并并可改善基坑坑開挖條件，防防止基底隆起起，加速地基基固結，提高高工程質量，加加快工程進度度。井點布置根據基坑平面形形狀大小，土土質和地下水水流向及降水水深度確定，當當基坑寬度大大于6n:或土質不良良，滲透系數數較大時，采采用雙排井點點，布置在基基坑兩側。如如果基坑面積積較大，采用用環形井點，挖挖土運輸設備備出入道可不不封閉。井點點管距坑壁不不小于1.。0一1.501，間距一般般為0。.8一1，6m，人土深度度至儲水層且且比基坑底深深。0.9一1.2m，集水總管管標高盡量接接近地下水位線，沿沿抽水水流方方向設置0.25%一0.50%的上傾坡度度，一套抽水水設備的集水水總管長度一一般不大于100m。新長鐵路DK443+8855.9小橋，DK51++639框架涵均采采用輕型井點點法降水，井井點布置在基基坑四周，間間距0.sm，集水總管管布置在地表表以下1，。m，真空泵設設在同一標高高，井點布置置在基坑底部部以下1.om，三套輕型型井點連續工工作3天后，基坑坑底干燥，為為基坑開挖和和基礎施工的的順利進行創創造了良好的的條件。井點管埋設井點設備、動力力、水源及必必要材料準備備好后，開始始井點安裝。井井點安裝一般般是先挖井點點溝槽，排放放總管，再埋埋設井點管，用用彎聯管將井井點管與總管管相連，安排排抽水設備，試試抽水。井點點管的埋設可可采用射水法法、沖孔或鉆鉆孔法。利用用沖水管沖孔孔后埋設井點點管，沖水管管直徑為50mm，下端裝有有圓錐形沖嘴嘴的鋼管，沖沖孔時將沖水水管垂直插人人土中，并作作前后左右各各個方向擺動動，加劇土層層松動，沖水水孔直徑一般般為300mm左右，為使使濾管下部有有足夠的砂濾濾層，井點管管的設計深度度增加50mm。井孔沖成成后，拔出沖沖水管立即插插人井點管。每每組井點安裝裝完畢后，立立即抽水，以以檢查管路接接頭質量，井井點出水情況況和抽水設備備運轉情況，及及時處理漏水水、漏氣、淤淤塞現象。圖1為井點降水水示意圖。井點管使用井點安裝、試抽抽水完畢后，要要連續抽水，一一般在抽水2一5天后，水位位漏斗基本穩穩定，出水規規律是“先大后小、先先濁后清”，否則要進進行檢查，找找出原因及時時糾正。在降降水過程中，隨隨時調節離心心泵的出水閥閥以控制水量量，使抽吸排排水保持均勻勻，并經常檢檢查各接頭是是否漏氣漏水水，因為一個個漏氣點往往往會影響整個個系統真空度度的大小，影影響降水效果果。若發現井井點管堵塞，以以對井孔用高高壓水反向沖沖冼或拔出重重新設置。地地下構筑物完完工并進行回回填后，方可可拆除井點系系統，拔出井井點管采用沖沖水管沖孔使使井孔擴大后后拔出。亦可可借助于倒鏈鏈、杠桿或起起重機，所留留孔洞下部用用砂，上部1一1.2m用赫土填實實。幾點體會(1)確保連續續抽水，是保保證施工順利利進行的重要要因素。若時時抽時停，濾濾管容易堵塞塞或抽出土粒粒，出水混濁濁，同時導致致地下水位回回升，引起坑坑壁坍塌。(2)與集水坑坑排水法相比比，具有防止止流砂且排水水效果好，提提高邊坡穩定定等特點。(3)試抽水并并及時處理“死井”(井點淤塞、工工作必須引起起重視。根據據出水情況，經經常檢查有無無漏氣、漏水水、淤塞現象象，如有異常常情況，要及及時檢修，確確保施工順利利進行。(4)設置觀測測樁，經常觀觀測附近建筑筑物沉降情況況，及時采取取措施，杜絕絕安全事故發發生。(5)輕型井點點降水設備簡簡單，便于操操作，且可重重復使用，在在確保施工質質量，加快施施工進度，降降低工程造價價等方面，呈呈現出較強的的競爭力。(6)井點降水水若與明溝排排水相結合并并將總管安裝裝在原地下水水位線以下或或采用二級輕輕型井點可進進一步增加降降水深度。2.電滲井點降降水在加拿大大不列顛哥倫倫比亞省納爾爾遜的庫特奈奈運河的應用用庫特奈運河位于于蒙火拿的理理別水壩建成成以后，上庫庫特奈河就欄欄蓄了大量的的水。不列顛顛哥倫亞水電電局決定利用用這些額夕}的水量以每每秒8里9立方米的流流速，引入一一殺氏5.了9公里的運河河。這條運河河，將與一個個二十萬瓦的的水電站相接接連。這項工工程共開挖了了459萬立方米的的砂、礫石、淤泥和巖巖石，其中三三分之一以上上是從福貝(FOREEBAY)，佩斯克(PENSSTOCKSS)以及波豪斯(POWEERHOUSSE)等基地挖出出來的。這些些地區的土壤壤是一大片不不穩定的由古古代冰川引成成的淤泥，這這些淤泥沉積積在巖石上面面的砂粒和礫礫石中，從而而形成今天的的這片場地。福福貝基地的部部份基礎標高高以及佩斯克克與波豪斯基基地的全部基基礎標高都深深至淤泥下面面的下臥巖石石中。要在松松散飽和的淤淤泥中挖出一一片穩定的邊邊坡，其挖方方的工作量將將是驚人的。要要把它挖成一一個坡度為2.8:11(水平:垂直)的斜坡而且且在地震時能能持久地保持持原狀，必須須建造擋土墻墻，或采取其其他措施使淤淤泥坡處于穩穩定狀態。國國際電力工程程顧問公司以以及土質顧問問里普利股份份有限公司對對穩固淤泥層層的各種措施施進行一r調查。研究究結果表明，電電滲井點是穩穩定邊坡最經經濟而又可行行的方法。片片薩格蘭德顧顧問公司的利利奧。格蘭德德博士，對淤淤泥的樣品進進行了土_L實驗。認為為采用電滲井井點進行降水水可使淤泥邊邊坡得到持久久的穩定。采采用電滲井點點降水穩固淤淤泥邊坡的投投資遠比建造造擋土墻為少少。更為主要要的是，省去去了擋土墻這這項設施使工工期縮短一年年以上。國際電力工程顧問問公司決定采采用電滲排水水來穩固邊坡坡，并與加拿拿大井點降水水公司簽訂了了合同。用電電滲降水穩固固土壤的原理理是，在土壤壤中按一定的的間隔埋置一一些電極(負極和正極)，然后通以以直流電。電電極所受到的的電勢使孔隙隙水中的正離離子從正極移移向負極。正正離子的這種種運動迫使孔孔隙水從正極極流向負極。這這樣就控制了了土壤中滲流流壓力的方向向，從而減小小了土壤的含含水量。恰當當地運用上述述原理，就可可達到穩固土土壤的目的。根根據斜坡的設設計要求，尺尺寸約為頂部部深36.58米，覆蓋在在巖層上的底底部寬為121.992米，沿長為426.772米這樣的一一個淤泥體需需要用電滲井點來進進行降水，直直至形成坡度度為2.8：1的穩定邊坡坡。而且這個個楔形體還要要能控制住一一大片留在它它后面的不穩穩定的淤泥。為為了使邊坡有有良的穩定性性，電滲井點點系統設置在在五條3.05米寬的坡道道平臺上，其其間距沿下坡坡面方向約為為21.34米。每排電電滲井點系統統由正極與負負極組成，正正負極相隔3.05米，各電滲滲井點的間距距平均為6.1米。負極由由一個噴射井井及一根從土土表面直至基基巖作為電極極的鋼管組成成，該鋼管被被置于直徑為為12時(30.448厘米)的砂濾層中中間。正極用用一根從土表表面直至基巖巖，直徑為2寸(6.35厘米)的鋼管作為為電極。正、負負極以適當的的配線與直流流發電機中心心站相連接，每每個負極的排排水井通過壓壓力集水管與與回水管與中中心泵站相通通。共設置269個正極與271個負極。所所采用的直流流電為220千瓦，150伏特。負極的設置先采采用沖水法將將直徑12寸(30.448厘米)的套管埋入入至基巖，深深度為9.1.4418.299米。然后在在套管中設置置排水井與鋼鋼制電極.并灌入濾砂砂，最后將套套管取出。正正極的設置采采用沖水法將將2告時(6.35厘米)直徑的鋼管管埋入至基巖巖。每排電滲滲井點系統的的安置時間平平均為二星期期。每級坡道道平臺經電滲滲處理一周，進進行開挖，挖挖至下一級標標高。在所有有五排電滲井井點系統都已設置完完竣，最后的的邊坡面要經經五個月電滲滲處理。在用用電滲井點降降水期間，福福貝、佩斯克克與波毫斯三三地段的巖石石層同時進行行開挖。對淤淤土中的地下下水位采用地地下水位計來來作記錄。整整個邊坡的地地下水位最后后降至距巖層層表面30厘米以內。對對土層定期取取樣，以確定定淤泥中含水水量的減少以以及密度變化化的情況。淤淤增的含水量量平均減少一一廣仔于之四四，其密度也也有增加。當當坡面降水處處理完成以后后，在坡面上上第四排與第第五排井點系系統之間開挖挖了二個直達達基巖面的四四壁垂直的試試坑(寬1.52米，長4.57米，深9.14米)。在波豪斯斯基地進行巖巖石爆破的六六個星期中，該該二個試坑不不設任何支撐撐，并一直敞敞開著，但仍仍保持穩定。為為了防止邊坡坡因凍融現象象而受到浸蝕蝕，，利用基基坑開挖出來來的石方在邊邊坡上鋪了一一層60厘米厚的滲滲濾石塊以及及2.44米厚的一層層填石。整個個電滲井點系系統的設置、降降水處理以及及最后拆除工工作在十一個個月內完成。3.管井井點降降在水咸陽渭渭河上林大橋橋工程中的應應用咸陽渭河上林大大橋全橋長度度13000m，主跨結構構為6×300+5×4××50+4××30的先簡后連T梁結構，主主跨有多跨橋橋墩位于渭河河主河道中，水水深2m。樁徑為1.8m，樁長55m，單個承臺臺由8根灌注樁支支承，承臺尺尺寸為24.77m×7..3m×22.5m，承臺底標標高在水面下下約5m。該段地質質資料：從地地面線往下16m范圍內為粉粉細砂，其下下為3m厚圓礫土。施工方案針對渭河特點，項項目部制定了了以下施工方方案：采用筑筑島法施工，河河道中樁基在在島上用回旋旋鉆成孔，承承臺基坑開挖挖防護從技術術、經濟方面面比選了管井井降水配合明明挖、薄壁沉沉井、鋼板樁樁圍堰等多種種方案后擬定定采用管井降降水配合明挖挖施工。管井降水設計與與計算：管井降水方案實實施（1）根據地質質情況采用沖沖擊鉆機泥漿漿護壁施工降降水井。（2）鉆機就位位：鉆機安裝裝要求平穩牢牢固，鉆機就就位，偏差不不許大于5mmm。成井垂直直度偏差小于于1%。（3）鉆進達到到設計深度以以后，沖撈沉沉渣，泥漿比比重小于1.05，之后下井管及濾濾管。（4）選用管壁壁整體強度較較高且透水性性較好的豆石石水泥制井管。下井管時接接管部位包扎扎紗網或尼龍龍布，井管四四周用竹片及及鐵絲扎緊扎牢，防防止泥砂等進進入井孔內，每每隔2m對稱設置4個定位器，使井管居居中。（5）選用級配配較好的3mmm~5mmm圓礫，填礫礫時沿井壁與與井管間緩慢投入，洗洗井時礫料下下沉，應及時時補填礫料。礫礫料含泥量小小于3%。（6）選用排氣氣量為9m3的空壓機，利用用氣舉反循環環的工作原理進行多次反復復洗井，使井井內清渣干凈凈。之后下入入潛水泵進行行抽水，并及時填寫寫水位觀測記記錄。（7）抽水：洗洗井工作完成成后，下入10mm3揚程20mm的潛水泵進行抽水，當出出水清澈時撤撤泵，期間要要定時觀測井井內水位，水水位記錄見表表2。降水效果經過咸陽渭河上上林大橋水中中基坑降水設設計與施工對對照，降水48h降水水深度達到6m的效果，降降水深度低于于承臺底標高高約1m，承臺內側壁及基基底無滲流、處處于干燥狀態態，邊坡坡比比1∶1時處于穩定狀態，達到到干槽作業和和安全施工的的目的。4.深井井點降降水在洛陽洛洛河沿岸深基基坑開挖中的的應用近幾年隨著洛陽陽城市建設力力度的加大,沿洛河兩岸岸不斷興建大大批的高層建建筑,某些高層建建筑在進行基基坑開挖處理理時因地下水水位較淺常需需要基坑降水水。在洛河南南岸某高層建建筑基坑開挖挖施工中應用用深井井點降降水技術施工工方便、降水水效果好,某建筑高33層,有高層裙樓樓及地下車庫庫部分組成,高層筏板基基礎下的軟弱弱層需進行開開挖換填,基面長64m,寬43.77m,基坑底位于于地下水位以以下,基礎施工時時需降水;地下水位埋埋深在自然地地表以下-9.22m,需降水至基基底下0.5mm,降深達到4.5m。根據地質質報告,地表4m左右有近期期的雜填土和和第四系全新新統沖積形成成的黃土狀粉粉質粘土和沙沙,下部為卵石石和含粉質粘粘土夾層;地下水類型型屬孔隙潛水水,含水層為下下部卵礫石層層,地下水旺、滲滲透系數為1100~1550m/d。深井井點布置根椐水文地質條條件及工程實實際情況,該工程地下下水豐富,需降水深、面面積大、時間間長,經對比討論論采用排水量量大,降水深的深深井井點降水水方案,依據基坑平平面形態,按環形井點點布置,布置在-5.00基坑面,深井井點沿沿基坑上緣0.5～1.0m,,通過計算需20眼井,井間距11.00~12.55m。深井井點降水的的主要設備①.深井管采采用400mmm的無砂混凝凝土管,每節1.0mm,長度20m,濾水管長度10.55m。②.用集水渠用400mmm水泥管道或或在地面設沉沉淀池和集水水渠與市政雨雨水管網相連連進行排水。③.潛水泵采采用QJ800-33潛水泵(外徑250mmm),排水量80T,,揚程33m,,額定功率11KWW,每井一臺共共用20臺,備用2臺,排水井管內內用牛筋管,地面用排砂砂膠管至排水水渠。深井井點的施工工工藝深井井點的施工工工藝程序:井點測量定定位,鉆機就位→挖井口→埋護筒→鉆孔→→清孔→吊放井管→回填濾料→洗井→井管內下設設水泵→安裝抽水控控制電路→試抽水→降水井正常常工作→降水完畢封井。①定位:依據據基坑降水平平面布置圖,按要求定出出每個深井的的準確位置。②成孔:降水水井采用JKS--3型卷揚機式式沖擊鉆機進進行成孔、泥泥漿護壁、十字型鉆鉆頭鉆進,孔徑650mmm,鉆孔深度20m..③清孔:鉆孔孔施工到預定定深度后進行行抽渣清孔,保證孔內水水位高度,使泥漿比比重保持在1.10～1.15gg/cm3。④下井管:先先將底節放好好下端封閉、外外側均勻放置置三根竹片用用鐵絲捆好,穿好好鋼絲繩利用用卷揚機逐節節下入,接頭順直對對齊用鐵絲捆捆好,井管下到井底應應具中,管頂比自然然地面高300mmm。⑤填濾料:井井管下入后及及時均勻填入入直徑5-110mm的豆礫,填至距地面1米米時上部用粘粘土分層夯實實回填;每口井填入入濾料約3.5mm3。⑥洗井:洗井井用6立方空壓機機進行洗井、攏攏水管用3寸牛筋管代代替,用6分分的白塑料管管作為風管,下部為2m長3寸無縫鋼管(下部馬蹄形)進行快洗洗,直至水清砂砂凈,每口井洗6-88小時。⑦安裝水泵:水泵下到井井底后,上拔0.5--1.0mm距離,每臺水泵應應設兩根鋼絲繩一一根固定,一根備用,便于水泵檢檢修。⑧降水:現場場設置四個電電源箱每五臺臺水泵為一組組,對每眼井進進行編號,并有醒醒目指示牌,單泵單閘,設專人24小時進行管管理,定時定期進行水位觀測,,特別是對觀觀測井水位的的測量,做好水位觀觀測記錄;基坑內20個管管井應同時進進行抽水,使水位差控控制在能滿足足施工要求范范圍之內,直到基基礎回填完畢畢為至。⑨封井:降水水結束后,根據施工需需要依次對停停用的管井下下部用砂礫石封填,上上部1.0mm用砼進行封封填。施工中應注意的的事項①施工現場對電電源的安設、排排水管路作合合理的規劃,以不影響下下工序施工又能及及時排出抽出出的地下水。②排