(一)排水降水技术简介

为保证基坑内旱地施工，以及减小坑壁支护所受的水压力，基坑施工时需要在基础四周挖边沟和汇水井以排出基坑积水。若直接排水有困难，可采用井点法降低地下水位，使坑底称为旱地；如果在基坑内排水或降水都有困难，可采用水下浇筑混凝土，进行水下施工。

1.汇水井排水

其要点是：在基坑内基础范围外低处挖汇水井，并从井开始在基础外周围挖排水沟（边沟)，使流进坑内的水沿边沟流入汇水井。

在汇水井内抽水采用普通离心水泵等抽水机。汇水井井底应低于坑底或边沟底，一般不小于1m,以便在井内用水泵抽水时将水面降至坑底以下。汇水井井壁要加以支护；井底铺一层粗砂或碎石层，以保护井底下的土在抽水时不被带走。长基坑可沿边沟每隔适当距离设汇水井。如基底较宽而坑底范围有限时，方可将边沟设在基础范围以内，但在基坑挖至设计标高后，要用碎石填满边沟，才能在上面砌筑圬工。

汇水井排水法设备简单，费用低。但是当地基为粉砂、细砂等透水性较小且黏聚力也小的土层时，汇水井排水可能是不安全的。在排水过程中，坑外的水流经板桩底端以下向上流进汇水井，水在土中的渗流会给土粒施加一种动水压，称为渗透力。如果向上的渗透力超过了坑底下地基土在水中的浮容重时，土粒就处于“浮扬”状态，或者说被向上的水流“冲”起来了。这就是工程上常说的“涌砂”、“管涌”或“流砂”，其结果是地基破坏，坑壁下陷和坍塌。在可能发生上述现象的情况，就只好放弃汇水井排水，而改为井点法降水或水下施工。

2.井点法降水

采用井点法降水时，其设备有多种类型，如轻型井点、喷射井点、深井井点等，必须根据不同土层的透水性来选择。

(1)轻型井点

轻型井点降水其要点为：在基坑外围每隔一定距离进行钻孔（或冲孔），埋下直径为38~50mm的井点管，埋好后，井点管周围填以砂砾作为过滤层，上面用黏土填封、以防漏气。井点管在地面上通过总管与抽吸设备相联。井点管下部为滤管，低于坑底一定深度。当抽水时，地下水流向坑外的、且比坑底低的滤管，这就使基坑范围内的地下水降至坑底以下，既保证旱地工作条件，并消除坑底下地基土发生“涌砂”的可能。

由于井点系统在工作过程中各种水头的损失，一级（层）轻型井点实际能降低水深约5~6m,如果需要降低水位更深一些，可采用二级（上下两层）轻型井点，但降低水深不超过10m。

如果需要降低水深超过10m,则应采用喷射井点。

(2)喷射井点

喷射井点的特点为：井点管的滤管以上部分有内外两层，勾管下端连接喷射扬水器。抽水过程是：用高压水泵把7~8个大气压的高压水送进外管，向下经由喷射扬水器的进水窗，向上由喷嘴喷出。喷出时流速急剧增加，压力水头相应骤降，将喷嘴口周围空气桩打入急流带走，形成高度真空。管内外压力差使地下水由滤管被吸人井点管并上升至喷射扬水器，经喷嘴两侧与喷嘴射出的高速水流一起进入混合室，并在此相互混合后，经喉管进入扩散室，流速渐减，高速水流具有的速度水头渐转为压力水头，故能经内管自行扬升到地面，流入循环水池，由高压水泵抽出并重新变为高压水进行工作，多余的水由低压离心泵排走。

(3)深井井点

深井井点降水的工作原理是利用深井进行重力集水，在井内用长轴深井或用潜水泵进行排水以达到降水或降低承压水压力的目的。对于渗透系数较大(K≥10-4cm/s)、涌水量大、降水较深（可达50)的砂土、砂质粉土及用其他井点降水不易解决的深层降水，可采用深井井点系统。深井井点的降水深度不受吸程限制，由水泵扬程决定，在要求水位降低5m以上，或要求降低承压水压力时，排水效果好。其井距大，对施工平面干扰小。

深井井点系统由深井、井管和深井泵（或潜水泵）组成。深井由钻孔、滤水管、吸水管和沉砂管组成，可用混凝土管、钢筋笼或钢管制作，内径宜大于潜水泵外径50mm。深井泵是将集中在深井中的地下水提到地面的工具。

深井井点的布置根据基坑的平面形状及所需降水深度，沿基坑四周呈环形或直线形布置，井点一般沿工程基坑周围离开边坡上缘0.5~1.5m,井距一般为30m左右。

(二)基坑排水降水安全

基坑工程施工应高度重视对水的治理。统计表明，70%以上的基坑工程事故是水害引发的，包括地下水、地面水、暴雨、管道渗漏及原土中含水量过高等因素。基坑工程的防水和降、排水是事关基坑工程成败的大事，必须十分重视。防水、降水和排水措施均有一定的适用条件，采用两种或两种以上方法配合进行治水的，尚应充分考虑各种措施间的相互影响，根据基坑所处的地质、地下水和气候等条件认真进行基坑治水方案设计，确保不因水害引发基坑工程事故。

因此《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303一2009)规定：

(1)基坑防水和降、排水施工应进行方案设计。

(2)基坑降、排水时，对周边的建（构）筑物应加强观测，必要时采取防范措施。

(3)在降、排水过程中，当出现大量涌砂、涌水、坑壁坍塌等情况时，应停止抽水，采取加固措施。

(4)拆除多层井点应自底层开始逐层向上进行，在下层井点拆除中，上部各层井点应继续抽水。

(5)在地下水位较高，基坑降、排水措施效果不佳时应考虑在基坑围护结构外围设置隔水帷幕。

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