软土地层中深基坑降水技术研究

常明月

摘要：软土地层中深基坑降水对于工程建设具有至关重要的影响。因此，要深入考察软土地层中深基坑的实际情况，对深基坑降水方案进行科学设计，有效保障软土地层中深基坑降水方案的科学性和可行性。本文结合相关工程案例，浅析了软土地层中深基坑降水技术，以期为软土地层中深基坑降水提供借鉴。

关键词：软土地层；深基坑；降水

1.前言

深基坑，是指开挖深度在6m以上的基坑。软土具高含水量，易触变性，高压缩性，低强度，自稳能力差的特征，软土固结作用时间长，且在固结过程中会发生沉降。因此，软土地层中深基坑降水具有较大的难度和复杂性。施工单位要深入考察软土地层深基坑的实际状况，采取具有较强针对性和有效性的降水技术，对软土地层中的深基坑进行降水处理。

2.工程概况

某城市地铁车站全长为321.5m，其标准段宽度为49.5m，埋深为17.8m。该地铁车站采用地下二层岛式结构，其标准段基坑深度为17.5m，端头井基坑深度为19.7m，该地铁车站采用φ800mm的地下连续墙作为主体围护结构。该地铁车站处于软土层中，场地地层上部主要是淤泥质土，下部主要是粉土及粉细砂，场地内存在潜水及承压水，须对该地铁车站的位于软土层中的深基坑实施降水处理。

3.降水目的

对案例工程软土地层中深基坑实施降水处理，主要目的如下：（1）将深基坑开挖范围内相应土体中存在的地下水有效疏干，为深基坑施工作业提供便利条件。（2）有效降低深基坑内土体呈现的含水量，实现土体强度的大幅度增强。（3）有效降低地层下部存在的承压含水层相应的水头高度，有效避免深基坑内部发生底板管涌以及突涌等现象，有效保障深基坑底板呈现良好的稳定性。

4.降水方案设计

4.1降水方式及原理

4.1.1轻型井点降水

轻型井点降水，是指在深基坑周围对大量口径较小的抽水井进行布置，并通过密封管道实现各井的有效连接，构成井群，借助真空抽水的相关设备对深基坑内存在的地下水实施集中抽吸，在短时间内降低深基坑相应的地下水位，使之符合设计深度要求，为深基坑内施工提供便利条件。井点降水施工操作相对简单，且具有较强的适用性和较快的降水速度。采用轻型井点降水，将相关设施，诸如井点管、阀门以及泵房进行妥善安装后，对抽水设备进行启动，管路系统以及井点管即呈现出真空状态，井点管以及下部渗水管相应的内部压力相对于含水层压力较小，在压差下，地下水渗流人滤水管内，流经井点管以及总管，最终被真空泵抽吸出去，降落漏斗即在井点周围产生，并随着地下水被抽吸而不断扩大，并相互间产生干扰，导致井点间相应的降落深度逐渐叠加，最终使深基坑周边地下水相应的降落深度良好满足相关设计要求。

4.1.2管井降水

管井降水，是指按照一定间距，将口径较大的井管布置在深基坑周边场地内，将潜水泵在井管内部放置，对地下水进行抽吸，井管内水面即在较短时间内低于井管外相应的地下水水面，井管内外即形成了水头差，井管外的地下水即向井管内部进行渗流，从而导致降落漏斗在井管周边的产生，并随着地下水被抽吸而不断扩大，其降落深度也渐趋加大，深基坑内存在的地下水即被快速疏干。砂性土层具有相对良好的渗透性，管径降水在砂性土层中得到了广泛应用。管井降水现场如下图1所示。

4.2降水设计思路

（1）主要对深基坑内存在的承压水进行降水处理，对于弱承压水，当围护结构良好时，稍微对之实施降水处理，即可实现有效疏干。关键要对承压水实施降水处理。（2）对深基坑实施降水处理，一方面要有效保障良好的降水效果，另一方面要避免长时间降水处理对周边环境造成的不良影响。（3）充分借鉴深基坑降水相关经验，对深基坑降水实施试验井抽水的相关试验，对深基坑降水方案进行优化，有效保障深基坑降水的良好效果。（4）对降水井及周边建筑物实施沉降监测，对回灌井进行设置，实现对地表沉降的有效控制。

4.3降水方案

基于对案例工程地质状况的深入分析，拟对明排、轻型井点降水以及管井降水方法进行综合应用。对于透水性相对较差的淤泥质黏土以及粉质黏土，采用明排以及轻型井点降水方法；对于粉细砂以及粉质土，采用管井降水方法。同时，在深基坑外，对回灌井进行设置。借鉴相关经验，将每口管井降水相应的有效区域设置为250m²～300m²，总共布置3排灌井，每排间距为16m，管井间距为15m。案例工程深基坑降水井布置如下图2所示。

5.降水井构造及设计要求

（1）井口：井口要比地面高出至少0.5m，以避免地表污水对井内的渗入。通常，使用优质水泥浆或者黏土对井口实施封闭，其深度要在3m以上。（2）井壁管：对焊接钢管进行使用，将之作为井壁管，其内径要保持在250mm以上。（3）过滤管：对桥式滤水管或者是钻孔管进行使用，采用尼龙网对滤水管外部进行包裹，要保持滤水管与井壁管具有相同的直径。（4）沉淀管：沉淀管的主要作用，是避免井内沉砂对过滤器造成堵塞。在滤水管底部对沉淀管进行连接，要保持沉淀管与滤水管具有相同的直径，将其长度保持在1m左右，采用铁板将沉淀管的底口封死。（5）填砾料：使用绿豆砂将井点管间相应的孔隙灌实，使井口与地面的距离保持为0.5m。（6）填黏性土实施封孔：井点管上部0.5m处，使用黏土对之灌压密实，并实施封孔。

6.成井技术要求

6.1井点管施工工艺及技术要求

6.1.1工艺流程

井点管施工工艺流程如下：做好施工准备工作→实施施工放样→实施射水成孔→下放井管→投放滤料→对集水管以及降水泵等进行安装→对地下水进行抽吸。

6.1.2技术要求

（1）在工作地面实施挖坑：遵循相关设计要求，对各井点管的具体位置进行准确测设，将竹钉打人地面进行标记，在竹钉位置对20cm×20cm×20cm的土坑进行开挖。（2）射水下沉：借助与高压水泵相连的自射井点管，对水流进行注射，并对井管实施转动，使其缓慢下沉。加强对射水压力的控制，使其保持在0.5Mpa以上，将其孔径设置为250mm。要使冲孔深度低于滤管深度大约0.5m。成孔后立即将井点管放下。（3）对井点管埋设效果进行檢查：对井点管内实施灌砂时，管内相应水位及时出现上升；对井点管内实施注水时，管内相应水位及时出现下降，则说明井点管埋设合格。否则，对井点管埋设不合格的具体原因进行检查，并重新实施井点管埋设。

6.2管井施工工艺及技术要求

6.2.1工艺流程

管井施工工艺流程如下：做好施工准备工作→实施施工放样→钻机就位→实施钻进→对井管进行安装→投放滤料→实施洗井→对抽水泵进行安装→试抽。

6.2.2技术要求

（1）施工准备：在距离井位大致10m的位置对直径约为2m的土坑进行开挖，其深度约为1.5m，将清水注入坑内，并将泥浆泵架设在坑上。同时，借助泥浆管，对钻机启动钻杆顶端以及泥浆泵实施连接。遵循相关要求，将滤管用滤网包好，并对孔底管实施焊接，确保封牢，将钢筋在每节井管相应的上部外臂实施焊接，为井管吊装提供便利条件。（2）成孔。在钻孔过程中，对返浆进行观察，并对地层情况进行记录，钻进深度满足设计孔深要求后，要超钻50cm～80cm，实施清水循环。（3）洗井：通常，采用活塞法实施洗井，将活塞安装在钻机上，放入井管强行实施向上提水，借助活塞形成负压，使井内外形成水压，实施洗井。通常，要实施连续洗井，直至井水变清，要确保洗井时间充足。（4）抽水。洗井完毕后，对抽水泵进行安装，立刻实施抽水，避免淤积对出水效果造成不良影响。

7.结语

综上所述，对于软土地层中深基坑实施降水处理，要深入考察深基坑实际状况以及深基坑所在地的地质条件，在此基础上，借鉴软土地层深基坑降水相关经验，对深基坑降水方案进行科学设计，灵活采用明排、轻型井点降水以及管井降水等方法对软土地层中深基坑实施降水处理，有效保障深基坑降水处理效果，为深基坑施工创造便利条件。