基坑施工降水(lowering of water level in foundation pit)

開(kāi)挖基坑時(shí)，為防止地下水的滲入，確保基坑邊坡的穩(wěn)定，創(chuàng)造干燥和安全的施工環(huán)境，所采取的人工降低地下水位的措施。人工降低地下水位的主要目的是阻截土中潛流和降低自然水位。由于改變了地下水流方向，減少了對(duì)基坑的滲流破壞，從而保證了邊坡的穩(wěn)定，防止坑底隆起和產(chǎn)生流沙。根據(jù)土層滲水情況和所需降水深度，基坑降水可采用明渠法、井點(diǎn)法、管井法和輻射井法。

明渠法沿基坑挖出明渠，將水匯集到集水井內(nèi)，再用戽斗或泵等設(shè)備將水排出。在沙土中，明渠內(nèi)可以填入沙礫建成盲溝，以防沙土淤塞溝渠。明渠法降水深度較淺，適用于沙土和粘性土中降水。如果沿基坑坑壁分段設(shè)置明渠，則可以增大降水深度。

井點(diǎn)法用錘擊、沖孔或鉆孔方法沿基坑周邊作出深達(dá)含水層的孔洞，將配有濾水管頭的井點(diǎn)管沉入含水層內(nèi)或用射水法將帶有球閥的井點(diǎn)管直接沉入含水層內(nèi)。井點(diǎn)管與集水管道、抽水設(shè)備連接起來(lái)，組成井點(diǎn)系統(tǒng)。井點(diǎn)用水泵抽水時(shí)稱(chēng)為輕型井點(diǎn)，用真空泵抽水時(shí)稱(chēng)為真空井點(diǎn)，借助空氣或高速水流的『哥土高速流動(dòng)將水抽出時(shí)稱(chēng)為噴射井點(diǎn)。井點(diǎn)法適用于滲透～系數(shù)為0．05～10m／d的粘土和亞粘土。滲透系數(shù)為0．001～0．05m／d的粘土和亞粘土可采用電滲井點(diǎn)法降水。電滲井點(diǎn)法是以插入土中的井點(diǎn)管作陰極，以插入土中的鋼筋棒或鋁棒作陽(yáng)極，通過(guò)直流電后，由于直流電場(chǎng)作用，土中水分從陽(yáng)極流向陰極，再?gòu)年帢O井點(diǎn)管中將水抽出的方法。

井點(diǎn)降水效果取決于井點(diǎn)周?chē)芊裥纬闪己玫倪^(guò)濾層和運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能否保證井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)具有足夠的真空度。井點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，在土中形成負(fù)壓，土粒間的部分水分受大氣壓力的作用，向井點(diǎn)匯集而被泵抽出。從理論上講，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力作用下采用井點(diǎn)法可降低水位10．33m，但由于機(jī)械抽吸效能的折減以及土和管壁的阻力，單級(jí)輕型井點(diǎn)實(shí)際上只能降低水位6～7m。當(dāng)基坑降水深度超過(guò)6～7m時(shí)，可采用噴射井點(diǎn)或多級(jí)輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水。單級(jí)噴射井點(diǎn)可降低水位8～16m。

管井法在基坑周?chē)粢欢ň嚯x鉆出直徑為200～600mm井孔，在其內(nèi)埋設(shè)直徑100～400mm濾水井管，井孔和井壁之間的空隙填以沙礫。每個(gè)管井用一臺(tái)水泵抽水。用深井泵或潛水泵抽水時(shí)，其降水深度則由井深和水泵的抽汲能力控制。管井法適用于滲透系數(shù)大、地下水豐富的地層降水，較井點(diǎn)法有更強(qiáng)的排水效果。

輻射井法沿基坑周邊，用大直徑反循環(huán)鉆機(jī)鉆出直徑大于3m的井孔，用沉井法將水泥管井沉入井孔內(nèi)，在處于含水層內(nèi)的水泥管井部位再施工成直徑為50～100mm、長(zhǎng)度為40～60m的水平滲水孑L，使地下水自流滲入水泥管井，再用潛水泵或深井泵將水抽出。輻射井法適用于亞．粘土、沙土和細(xì)沙礫層降水，其降水深度可達(dá)10～20m，降水面積可達(dá)1～2萬(wàn)m²。

簡(jiǎn)史1838年英國(guó)基爾斯比隧道施工時(shí)采用豎井明排法降低地下水位。1896年柏林建造地下隧道時(shí)采用井點(diǎn)法和管井法降低地下水位。1924年美國(guó)采用射水法下沉端部裝有球閥的井管。20世紀(jì)50年代末期，美國(guó)紐約地下鐵道工程大規(guī)模應(yīng)用了噴射井點(diǎn)和電滲排水技術(shù)。中國(guó)于1952年在上海泵站施工中使用了井點(diǎn)法降低地下水位。20世紀(jì)50年代末期在黃浦江打浦路隧道施工中使用了噴射井點(diǎn)和電滲排水技術(shù)。天津埋管工程中成功地使用了水平井點(diǎn)降水法．江蘇大屯煤礦豎井施工中使用了管井結(jié)合真空井點(diǎn)法，降水深度達(dá)150m，回轉(zhuǎn)體安20世紀(jì)80年代研制出輻射井法降水新技術(shù)。