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　　摘要：在土方開(kāi)挖過(guò)程中，地下水滲入坑內(nèi)，不但會(huì)使施工條件惡化，而更嚴(yán)重的是會(huì)造成邊坡塌方和地基承載能力下降。所以基坑工程中必須嚴(yán)格控制地下水，通過(guò)控制地下水獲得基坑開(kāi)挖的作業(yè)空間，保證基坑邊坡和底板的穩(wěn)定以及基坑周邊環(huán)境的安全及正常使用。基坑地下水控制工程應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析、確定。而在具體施工時(shí)則可以單獨(dú)或組合采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌等方法。

　　伴隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的加快和各類超大規(guī)模工程的開(kāi)工建設(shè)，深大基坑和人工切坡的邊坡工程越來(lái)越多。由于我國(guó)地形復(fù)雜，各地地質(zhì)條件差異較大以及邊（滑）坡與基坑工程問(wèn)題本身的復(fù)雜性，邊（滑）坡及基坑工程仍然是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外巖土工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)課題。城建、鐵路、公路、水電建設(shè)和露天礦產(chǎn)資源開(kāi)采等相關(guān)領(lǐng)域工程建設(shè)中都急需進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性和基坑支護(hù)工程研究與治理。在土方開(kāi)挖過(guò)程中，地下水滲入坑內(nèi)，不但會(huì)使施工條件惡化，而更嚴(yán)重的是會(huì)造成邊坡塌方和地基承載能力下降。所以基坑工程中必須嚴(yán)格控制地下水，通過(guò)控制地下水獲得基坑開(kāi)挖的作業(yè)空間，保證基坑邊坡和底板的穩(wěn)定性以及基坑周邊環(huán)境的安全及正常使用�；�坑工程的地下水控制方法我們通常采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌的方法，而采用的原理則是截水、防滲或排水、降水。截水、防滲主要是使基坑周圍或底部形成止水帷幕。而排水、降水則是要防控降水誘發(fā)不均勻沉降。地下水控制工程應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及周邊工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和環(huán)境條件并結(jié)合基坑支護(hù)和基礎(chǔ)施工方案綜合分析、確定。而在具體施工時(shí)則可以單獨(dú)或組合采用集水明排、井點(diǎn)降水、截水和回灌等方法。

　　一、采用集水明排控制地下水

　　集水明排主要是在基坑開(kāi)挖及基礎(chǔ)施工、養(yǎng)護(hù)期間，基坑四周開(kāi)挖集水溝，匯集坑壁及坑底滲水，并引向集水井。集水明排作業(yè)施工設(shè)備簡(jiǎn)單，施工成本低，可單獨(dú)采用也可與其它地下水控制方法組合使用。集水明排作業(yè)方法適用于涌水量不大，坑壁土體穩(wěn)定或k＜<0.5m/d的粘性土和砂土地層。需要注意的是集水明排作業(yè)方法單獨(dú)使用時(shí)的降水深度不能大于5m，且為防止抽水引發(fā)流砂，飽和粉細(xì)砂層要避免使用。采用集水明排策略控制地下水時(shí)，集水坑應(yīng)設(shè)置在基礎(chǔ)范圍以外，地下水走向的上游。根據(jù)地下水量大小、基坑平面形狀及水泵能力，集水坑每隔20～40m設(shè)置一個(gè)。集水坑的直徑或?qū)挾龋�一般�?.6～0.8m.其深度，隨著挖土的加深而加深，要經(jīng)常低于挖土面0.7～1.0m.井壁可用竹、木或鋼筋籠等簡(jiǎn)易加固。當(dāng)基坑挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，井底應(yīng)低于坑底1～2m，并鋪設(shè)碎石濾水層，以免在抽水時(shí)將泥砂抽出，并防止井底的土被攪動(dòng)。

　　二、采用降水法控制地下水

　　井點(diǎn)降水法就是在基坑開(kāi)挖前，預(yù)先在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管（井），利用抽水設(shè)備從中抽水，使地下水位降落到坑底以下，同時(shí)在基坑開(kāi)挖和地下主體結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中仍不斷抽水。地下水控制工程采用降水策略時(shí)，我們可以根據(jù)具體情況選擇不同的降水方法，主要包括輕型井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)降水、管井（深井）井點(diǎn)降水或深井泵井點(diǎn)降水。

　　（1）輕型井點(diǎn)。輕型井點(diǎn)系統(tǒng)由井點(diǎn)管、連接管、集水總管及抽水設(shè)備等組成。輕型井點(diǎn)法通常適用于滲透系數(shù)為0.1～20m/d的土層，對(duì)土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂層特別有效。具有可以防止流砂現(xiàn)象和增加土坡穩(wěn)定，且便于施工的特點(diǎn)。在粉土中，由于毛細(xì)力作用，孔隙水單靠重力不易排出，需要采用真空井點(diǎn)方式。即在濾管上下適當(dāng)范圍填充粘土，并在濾料段之上至孔口用粘土球密封，造成良好的真空度，利于排水。對(duì)于滲透系數(shù)極小的粘土和粉土中，采用電滲法達(dá)到排水降低水位的目的。

　�。�2）噴射井點(diǎn)。當(dāng)基坑開(kāi)挖要求降水深度大于6m時(shí)，如用輕型井點(diǎn)就必須用多級(jí)井點(diǎn)。這會(huì)增加井點(diǎn)設(shè)備數(shù)量和基坑挖土量，延長(zhǎng)工期等，往往是不經(jīng)濟(jì)的。因此，當(dāng)降水深度超過(guò)6m，土層的滲透系數(shù)為0.1～20m/d的弱透水層時(shí)，以采用噴射井點(diǎn)為宜，其降水深度可達(dá)20m.噴射井點(diǎn)一般有噴水和噴氣兩種，井點(diǎn)系統(tǒng)由噴射器、高壓水泵和管路組成。噴射井點(diǎn)降水具有降水深度大、管網(wǎng)復(fù)雜、效率低、成本高等特點(diǎn)。適用于粘土、粉土、砂土、填土等滲透系數(shù)較小k=0.1~20m/d的地層以及降水深度較大（8~20m）的降水工程。粗砂等大粒徑土層中，循環(huán)水流大，經(jīng)濟(jì)性差，不宜采用噴射井點(diǎn)降水，可改用深井泵降水。噴射井點(diǎn)降水施工時(shí)要嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，首先安裝水泵設(shè)備及泵的進(jìn)出水管路，鋪設(shè)進(jìn)水總管和回水總管。然后再沉設(shè)井點(diǎn)管，包括灌填砂濾料，接通進(jìn)水總管后及時(shí)進(jìn)行單根試抽、檢驗(yàn)。全部井點(diǎn)管沉設(shè)完畢后，接通回水總管，全面試抽，檢查整個(gè)降水系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和降水效果。施工作業(yè)中，進(jìn)水總管和回水總管與每根井點(diǎn)管連接時(shí)要安裝閥門，以便調(diào)節(jié)使用和防止不抽水時(shí)發(fā)生回水倒灌。井點(diǎn)管路接頭應(yīng)安裝嚴(yán)密。噴射井點(diǎn)的平面和高程布置與輕型井點(diǎn)基本相同，當(dāng)坑基寬度小于10m時(shí)，采用單排井點(diǎn)布置；大于10m時(shí)，則用雙排井點(diǎn)布置；當(dāng)基坑面積較大時(shí)，則采用環(huán)狀井點(diǎn)布置。噴射井點(diǎn)間距一般為2～3.5m，采用環(huán)狀布置時(shí)車輛進(jìn)出口或道路處的井點(diǎn)間距可擴(kuò)大為5～7 m.埋設(shè)時(shí)沖孔直徑約為400～600mm，深度應(yīng)比濾管底深1m以上。

　　（3）管井（深井）井點(diǎn)。降水管井（深井）井點(diǎn)降水又稱大井抽水。利用鉆孔成井，在基坑外側(cè)或內(nèi)部每隔一定距離設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)水泵不斷抽取井內(nèi)的水來(lái)降低地下水位，當(dāng)降水深度較大時(shí)可采用深井泵。管井深井井點(diǎn)降水的壁管直徑一般大于200mm，該方法具有排水量大、排水效果好、施工設(shè)備簡(jiǎn)單、易維護(hù)特點(diǎn)[3].主要適用于滲透系數(shù)為1~200m/d的土層，降水深度為>5m.管井可用鋼管管井和混凝土管管井等。鋼管管井的管身采用直徑150～250mm的鋼管，其過(guò)濾部分采用鋼筋焊接骨架外包孔眼為1～2mm的濾網(wǎng)，長(zhǎng)度2～3m.混凝土管管井的內(nèi)徑為400mm，分實(shí)管與過(guò)濾管兩種，過(guò)濾管的孔隙率為20～25％，吸水管可采用直徑為50～100mm的鋼管或膠皮管，其下端應(yīng)沉入管井抽吸時(shí)的最低水位以下。水泵可采用2～4英寸潛水泵或單級(jí)離心泵。管井的沉設(shè)，可采用泥漿護(hù)壁鉆孔法。管井井點(diǎn)布置主要包括坑外和坑內(nèi)布置�？油獠贾脮r(shí)要根據(jù)基坑的平面形狀或溝槽的寬度，沿外圍四周呈環(huán)形或單排、雙排布置。井中心距坑邊的距離應(yīng)根據(jù)管井成孔所用鉆機(jī)的鉆孔方法而定，當(dāng)用沖擊式鉆機(jī)并用泥漿護(hù)壁時(shí)，井中心距坑邊的距離0.5～1.5m，用套管法時(shí)應(yīng)不小于3m.管井的埋設(shè)深度和間距，應(yīng)根據(jù)需降水的范圍和深度以及土層的滲透系數(shù)而定，埋設(shè)深度為5～10m，間距為10～50m.則坑內(nèi)布置主要是在坑內(nèi)面積較大或出于防止降水對(duì)周圍環(huán)境的不利影響時(shí)采用，可根據(jù)坑內(nèi)降水深度、單井涌水量以及抽水影響半徑R等確定管井井點(diǎn)間距，再以此間距在坑內(nèi)呈棋盤狀點(diǎn)狀布置，井點(diǎn)間距D一般為10～15m，同時(shí)應(yīng)不小于根號(hào)2R，以確保在基坑全范圍內(nèi)降低地下水位。

　�。�4）深井泵井點(diǎn)。降水深井泵井點(diǎn)降水排水量大，降水深度可達(dá)50m，不受吸程限制，排水效果好，井距大，對(duì)平面布置干擾小。其主要利用鉆孔成井，多采用單井單泵（潛水泵或深井泵）抽取地下水。通常適用于砂礫、砂卵石等中、強(qiáng)透水含水層，滲透系數(shù)為10~250m/d，降水深度大于15m的降水工程。

　　三、截水法控制地下水

　　截水方法通常采鋼筋混凝土地下連續(xù)墻、SMW（水泥土樁內(nèi)插入H型鋼等）、旋噴樁、攪拌樁、注漿帷幕等防滲墻形式使基坑周圍或底部形成止水帷幕。

　　四、回灌法

　　為減輕降水沉降漏斗范圍內(nèi)，土體變形對(duì)周邊環(huán)境的不良影響，除采用防滲墻等隔水措施外，還可采用回灌法控制周邊環(huán)境中的地下水位。其技術(shù)要點(diǎn)為常采用回灌井點(diǎn)、回灌砂井、回灌砂溝等措施，回灌井距降水井不小于6m，回灌井的間距應(yīng)根據(jù)降水井的間距和被保護(hù)物的平面位置確定，回灌水位不高于原地下水位，通過(guò)水位觀測(cè)孔調(diào)控回灌水量，回灌水箱高度可根據(jù)灌入水量配置。回灌井宜進(jìn)入穩(wěn)定水面下1m，且位于滲透性較好的土層中，過(guò)濾器的長(zhǎng)度應(yīng)大于降水井過(guò)濾器的長(zhǎng)度�；毓嗌熬�的灌砂量應(yīng)取井孔體積的95%，填料宜采用含泥量不大于3%、不均勻系數(shù)在3～5之間的純凈中粗砂�；毓嗨�宜采用清水，且回灌井與降水井應(yīng)協(xié)調(diào)控制。