降水、排水与防水

降水、排水与防水

一、基坑降水

1.基坑降水的目的

基坑降水的目的是为了给基坑的土方开挖和地下结构的施工创造无水作业条件，以降低土体的含水率，提高土体的抗剪强度及稳定性，防止土体在开挖过程中发生纵向滑坡。由于降水后下部承压含水层的水位高度降低，故而可防止基坑底板管涌、突涌及基底回弹隆起等现象的发生。

2.降水分析

根据其赋存介质的类型，工程沿线地下水主要有两种类型：一是第四系地层中的孔隙潜水，主要赋存于冲洪积砾砂层和残积砾（砂）质黏土层中。另一类为基岩裂隙（构造裂隙）水，主要赋存于强、中等风化带及断裂构造裂隙中，略具承压性。

基坑降水必须遵循“浅层疏干、深层降压”原则，浅埋富水层以疏干为主，深层承压水降压后以抽排为主。降水井主要按降压井和疏干井两种方式设置。

3.降水方案的选择

在车站设计施工图中，设计单位已根据工程地质情况进行了降水设计，包括降水井的平面布置及数量。以往的工程经验大多数采用深井井点降水方案。

基岩开挖深度超过5m时采用大口径管井降水，开挖深度不足5m时则采用轻型井点和明槽集水井排水。

为确保土方施工及内部结构施工过程中的安全，在基坑开挖前20天进行井点降水，确保水位在基坑底以下1m，以便进行基坑开挖施工。

4.管井布置

管井降水采用大口径井管，结合真空深井降水，在坑内地基加固后在进行。

⑴降压井计算公式（按承压非完整井计算）

+a﹞

总水量 Q=2.73k×m×s/﹝（lgR）/r

a

式中 k——承压水含水层的渗透系数（m/d）；

m——承压水含水层的厚度；

s——时间（s）；

R——影响半径（m）；

r

——引用半径（m）；

a

）﹞×（m-l）/l；

a——非完整调整系数，a=﹝lg（1+0.2m/r

a

l——降水井深入含水层的深度。

⑵布井方式和间距

①布井方式

在主线、匝道为坑内“之”字形布置，在竖井段沿坑内布置。

②间距

布井间距根据开挖深度确定，其原则是依据设计规范要求进行。

⑶井结构

降水管井由实管、滤管、过滤层、黏土层组成，过滤器为钢制材料，其长度据实采用。坑内降水井点的剖面布置，如图1所示。

图1 坑内降水井点剖面布置图

5.降水井施工

⑴施工工艺流程

准备施工→测量定位→钻机就位→定位安装→开孔→下护口管→钻进→成孔后冲孔换浆（稀释泥浆）→吊放井管→回填过滤粗砂→过滤层上口封堵→洗井。

⑵降水井的形式

一般在基坑内设置降水井，包括降压井和疏干井，在基坑外设置水位观测井。

6.降水运行

⑴试运行

①试运行之前，准确测定各井口和地面高程、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。

②降水井在成井施工阶段边施工边抽水，即完成一口投入使用一口，力争在基坑开挖前将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.00m深。水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的恢复水位。

③试运行时，观测井的出水量和水位下降值，以验证抽水量与下降能否满足降水设计的要求。

⑵降水运行

①基坑内的降水在基坑开挖前15天进行，做到能及时降低基坑中地下水位。

②降水运行过程中，对各停抽的井及时做好水位观测工作，及时掌握境内水位变化情况。

③降水运行期间，值班人员认真做好各项质量记录，做到准确、齐全。

④降水运行过程中，及时对降水运行记录进行分析整理，绘制图表，以合理指导降水工作，提高降水运行效果。

7.质量保证措施

⑴施工前期准备

①选择适合于工程任务的能如期完成且满足降水技术要求的洗井、降水的机械设备。

②安设排水管道与集水坑。基坑开挖过程中，注意对管井观测井、监测点的保护。

③施工前，对全体施工人员及管理人员做好施工技术交底工作，特别对施工的关键节点加强管控。

⑵降水运行技术措施

①做好基坑内的明排水准备工作，以便基坑开挖时遇降雨能及时基坑内的积水抽干。

②降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，在洗井过程中，洗完一口即投入一口，尽可能提前抽水。

③降水设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。

④工地现场要备足抽水泵，并配备一定数量的备用泵。使用的抽水泵要做好日常保养工作，发现坏泵立即修复，无法修复的及时更换。

⑤降水工作与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。根据信息化的降水要求，按不同基坑深度等级、同一基坑不同开挖深度，合理的开启水泵，在保证地下水位始终低于开挖深度1m的前提下，尽量减少抽水量，在保证开挖顺利的同时，减少环境变化等负面影响。

⑥降水运行阶段，如遇电网停电，立即启动自发电网，以保证施工顺利进行。

⑶深井降水施工技术要求

①规范要求，井点出水含沙量应小于1/50000～1/100000。

②砂滤层的砂必须严格按照设计要求选择，一般为Φ2～5mm的清洁石英圆砾。

③孔壁垂直度应控制在1/200，以保证滤管外有足够厚的砂层。

④井管平面位置偏差不宜大于20cm，井管管顶高程偏差不大于10cm。井管应垂直位于管孔中央，吊装时轻起轻放，井管不得碰到孔壁。

⑤经管焊接要求严实，没有渗漏和砂眼。

8.监理控制要点

⑴组织专业监理人员学习熟悉地质资料,图纸,施工规范,验收规程等技术文件,提出书面意见,参加设计交底,技术质量安全会议,制定详细的监理细则。

⑵详细审核施工方提交的组织设计；严格审查施工总包的质量管理和质保体系的建立、健全和实施。

⑶对施工单位的安全生产责任制、安全生产保证体系进行检查审核，并督促其建立完善。对施工单位在施工过程中制定的各项安全技术措施进行检查、审核，并对其具体的实施情况进行监理。

⑷依照安全生产的法规、规定、标准及监理合同要求，督促协调施工单位从管理入手，全面在施工中执行各种规范，对可能发生的事故，采取预防措施，实施施工全过程的安全生产。及时制止和纠正各种违章作业，对发现各种隐患，督促其整改。对其重大隐患和问题有权责令施工单位停工整改。

⑸对施工单位施工机械设备的数量、性能、检修证及特种工种作业人员操作证等进行审核、监督，确保机械设备的正常运转，消除安全隐患。

二、场地排水

1.排水系统的分类

⑴自然排水系统

施工现场施工占地面积较大、高低落差较小的场地，为满足排水需要，施工前对现有场地内标高进行全面测量后，根据测量结果修筑排水设施，使雨水能够沿地面纵坡自然排水。

⑵强制排水系统

施工现场强制排水主要为基坑内排水：因基坑高度低于现场地坪标高，故在基坑上口设置砖砌挡水坎防止雨水冲刷基坑侧壁或浸泡基坑。另在基坑底周边设置300*300排水沟，并在最低处设置集水坑，由潜水泵从集水坑抽排至基坑顶部排水系统后，由地面排水系统经处理后排出。

2.排水方案的选择

施工期间现场排水可以根据水体类别及具体区域位置制定排水方案来解决。

⑴施工期间收集汇总的雨水直接经一级沉淀池处理后，根据区域位置就近排入市政雨水管网。

⑵施工期间收集汇总的雨水直接经一级沉淀池处理后，根据区域位置就近排入市政雨水管网。

⑶生活雨、污水采用雨、污分流的方式布管，集中汇总收集、处理达标后利用高差自由排放至雨、污水管道。生活污水采用现场砌筑化粪池，通过池化后排入城市管网内，化粪池内的沉淀物定期请环卫部门抽排。

⑷在现场修筑各类排水设施时，根据场地施工安排、施工区域划分、排水类