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　　浅谈基坑排水
　　【摘 要】本文阐述了基坑排水的作用和分类,并对明式排水进行了基坑涌水量计算,重点讨论了对明沟、盲沟及集水井点进行设计,提出了基坑的降排水能力满足要求的结论。
　　【关键词】基坑作用 施工方案 明沟排水
　　【中图分类号】TU【文献标识码】A

　　对于地下水位较高的地区在进行深基坑的开挖施工过程中,由于含水层被切断,在水位压力差的作用下,地下水必然会不断地渗流入基坑,开挖过程中如未能妥善处理好基坑降排水的问题,定将造成基坑浸水,使现场施工条件变差,地基承载力下降,在动水压力作用下很可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象,因此,为确保基搜芹坑施工安全,必须采取有效的降水和排水措施。

　　一、基坑排水作用及种类

　　1、基坑排水的作用
　　一是及时排走雨水;二是有组织地排走不断渗出的地下水,以防积水软化边坡坡角的土质,影响边坡稳定。基坑排水与底板防水施工间也存在着紧密的关系,通过建立完善的基坑排水系统,利用明沟、盲沟、集水井,采用重力降水,可使垫层下土层中饱和水分渗透出来,形成明水,并尽快排走,减少水分通过毛细作用蒸发,改善垫层含水率,尽可能满足防水层干燥施工条件。因此必须做好基坑排水施工方案,并严格按方案实施。
　　2、基坑排水的种类
　　基坑排水分为明式排水和暗式排水二种,明式排水适用于土粒径比较大的中粗砂地层,采用明式排水时,水流将通过在基坑内的明沟流入集水井,再用水泵或其它设备排除。暗式排水一般适用于细粒径的粉细砂及壤土地层,暗式排水将水流渗入井孔或井点系统中,再靠专门的设备排除。一般来说,明式排水比暗式排水的费用低,在条件允许的情况下,优先选用明式排水。

　　二、基坑排银漏蔽水施工方案

　　1、施工排水应掌握的基本情况
　　在进行排水方案设计前,要搞清排水面积的大小、排水的深度、开挖断面的水文地质情况、含水层的土质及颗粒组成、含水层厚度、地下水的补给来源、水的流向及水量大小和不透水层的深浅。在条件允许的情况下,要进行抽水试验,弄清含水层的渗透系锋州数、影响半径及地下水的最高水位和最低水位。
　　2、明式排水量估算
　　小型水利工程基坑排水主要为地基侧渗,排水量往往无抽水试验资料,只能根据经验公式估算。基坑在透水层之上时,渗透流量可按单位面积估算。每1m2的基坑,在1m水头作用下的渗透流量q。采用数值:细砂0.15m3/h,中砂0.23m3/h,粗砂0.3～2m3/h,有裂缝的岩石0.15～0.25m3/h,含淤泥的泥土0.1m3/h。
　　汇入集水井的总水量为:
　　Q=qSH
　　式中Q—单位时间内汇入集水井的总水量,m3/h;
　　S—基坑底面积,m2;
　　H—水头,m。
　　计算排水量的目的是选定排水设备的台数及容量。由于地基情况复杂,计算结果不可能完全符合实际情况,在实际施工中常用试抽法确定。
　　3、设置排水明沟
　　底板外边沿至基坑坡角应有1～1.2m的距离,以便于设置排水明沟和搭设施工外脚手架,明沟最浅处应低于结构板底或梁底至少30cm,使土层中积水渗出。明沟应有一定坡度(大于0.5%),以免积水,每隔一定距离(小于30m)应设置集水井。明沟靠底板一侧应砌成花砖,形成渗水通道。
　　4、设置排水盲沟
　　设置盲沟应依据坑底地下水发育情况、地基土质、底板结构形式及面积三个标准。一般盲沟布置类似于平屋面有组织排水,将底板内积水引至底板外侧明沟中。主盲沟间距不大于30m,次盲沟设置以因地制宜为原则,对地下水丰富基底土质渗透能力差,个别地方出现涌水等情况,应加密盲沟,并针对涌水点设专用盲沟,梁板式底板的地梁及承台深于板底,可利用主梁底设主盲沟,在次梁底设次盲沟。要防止沟底积水,沟壁用红砖砌成花砖形式。土质较好时可不用砌砖,沟内填充20～40mm碎石,沟顶干铺一层沥青油毡再浇灌垫层混凝土,以防水泥浆堵塞孔隙。盲沟出口应用废钢筋焊成铁栅封闭。
　　5、设置底板外集水井
　　底板外集水井设置在明沟内,根据地下水量的情况,间距不应超过30m,底板下盲沟往往深于底板外侧明沟深度,因此集水井主要应设在主盲沟端部。为便于潜水泵正常工作,集水井深度应超过盲沟深度1m以上。井壁采用花砖砌筑,在土质较差时,井壁要采取加固措施,并应在井壁红砖与土体间填充级配碎石,以防土体流失和井壁坍塌。集水井内水泵安装应采用自动控制系统。实行自动控制,控制水位及潜水泵运作。
　　6、设置底板内集水井
　　电梯井等较深承台,其承台底部往往深于底板2～3m以上,地基土渗水量大且常出现涌水情况。一般房屋电梯均位于中部,采用盲沟排水工程量大,不仅影响防水层施工,处理不好甚至会破坏混凝土结构,形成渗水通道而渗漏。该问题可通过在基坑内设置集水井的办法来解决,具体方法如下:
　　(1)将电梯井位置处承台局部加深30cm,并在此部位设集水井。在承台基坑内做盲沟,将坑底、坑壁的渗水、涌水引入井内。
　　(2)观察集水井内水量,根据水量大小安装自吸式水泵及自动抽水系统,进行试运行。若水量较大,可加深集水井或增加水泵(底板防水层全部完成后,水量会加大很多)。
　　(3)井盖处垫层混凝土厚200mm并配置Ф12@100网片筋,安装Ф100加厚镀锌钢管及法兰盘,钢管固定在井内焊接支架上。安装前将水泵吸水管、电源线和水位探头从Ф100钢管中穿过。安装水位探头时,应将水位上限控制在垫层下250mm处,水位下限应预备一定水深,以防水泵自吸头吸入空气而停止抽水。
　　(4)自动抽水系统运行,且垫层干燥后,可施工防水层,将柔性防水上返至钢管止水圈处。由于此系统需连续运转,故应安排专人负责并准备备用水泵及备用电源。水泵、电机、水管及控制箱等均应固定在合适位置。
　　(5)浇筑混凝土前应保护法兰螺栓,将混凝土浇筑至预留法兰盘下。由于电梯井处垫层降低了30cm,因此底板混凝土可先浇至井底标高下30cm处。
　　(6)混凝土浇筑完成,试块强度达60%时可取出水泵吸水管及控制线,用橡胶垫、法兰盘快速封闭钢管,观察一天确认无渗漏后,用高一等级混凝土将预留30cm高部分浇筑密实。
　　7、抽水设备选择
　　井点系统由井点管、过滤器、集水总管、支管、阀门等组成,并由抽水设备启动,在井点系统中形成真空,并在井点周围一定范围内形成一个真空区,在真空力的作用下,井点附近的地下水通过砂井,经过滤器被强制吸入井点系统内抽走,使井点附近的地下水位降低,因此抽水设备是整个井点系统的关键。

　　三、结语

　　基坑排水是水利工程施工的一个重要组成部分,基坑排水选择的好,既可以减少投资,也可以保证工程顺利施工。采用较完善的排水措施,可提高防水基层的干燥程度,明显改善防水层施工环境,对保证地下室的防水功能可起到事半功倍的效果。

　　参考文献:
　　【1】张嘉强,深基坑开挖降排水设计,《上海铁道科技》,2008年第3期
　　【2】闫柱兵;白卫东,浅谈基坑排水,《内蒙古水利》,2003年第1期
　　【3】王东伟,浅谈基坑施工中降排水方案的优化设计,《山西建筑》,2008年8月
　　【4】马艺川,多层地下室基坑排水与底板防水施工,《建筑技术》,2005年第12期
　　【5】江涛;覃洪军,浅谈基坑排水,《水利天地》,2006年第6期

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