摘要：文章對土方施工常見的兩種排水技術，即明水排水法和井點降水法進行了介紹，并對這兩種方法在施工中會產生的流砂及對周圍環境的影響問題進行了分析，總結了防治的方法，以供參考。

　　關鍵詞：土方施工 明排水法 井點降水法

　　Abstract: the article to the earthwork of two common drainage technique, which MingShui drainage method and well point drainage method are introduced, and these two kinds of methods in construction will produce flow sand and impact to surrounding environment were analyzed, and summarizes the method of prevention and cure for your reference.

　　Key words: the earthwork drainage method well point drainage method

　　中圖分類號： S276 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1、引言

　　在土方開挖前，應做好地面排水和降低地下水位工作。在開挖基坑或溝槽時，土的含水層被切斷，地下水會不斷地深入基坑。雨季施工時，地面水也會流入基坑。為保證施工的正常進行，防止邊坡塌方和地基承載力下降，在基坑開挖前和開挖時，必須要做好排水降水工作。

　　基坑排水的方法主要有明排水法和井點降水法，這兩種方法各有其適用的條件，需要施工人員加以重視。另外，在施工過程中，也會產生流砂及影響周圍環境的問題，必須深入分析其產生的原因并采取有效的防治措施。

　　2、明排水法技術

　　2.1 明排水法

　　明排水法，其實質是在基槽(坑)逐層開挖過程中，沿坑邊設置排水溝，坑底設置超前集水坑，水通過排水溝流入集水坑，再用水泵將水抽出坑外。這種方法設備少、施工簡單、應用廣泛。但是當基坑開挖深度大，地下水的動水壓力和土的組成可能引起流砂、管涌、坑底隆起和邊坡失穩時，則宜采用井點降水法。而對于明排水法施工時引起的流砂問題，其原因與防治措施將在下文詳細敘述。

　　2.2 流砂及其防治

　　當基坑挖土至地下水位以下時，在土質為細砂土或粉砂土的情況下，往往會出現一種稱為“流砂”的現象，即土顆粒不斷地從基坑邊或基坑底部冒出的現象。一旦出現流砂，土體就會邊挖邊冒出流砂，使得土體完全喪失承載力，致使施工條件惡化，基坑難以挖到設計深度。嚴重時還會引起基坑邊坡塌方;鄰近建筑因地基被掏空而出現開裂、下沉、傾斜甚至倒塌。

　　(1)產生流砂的原因

　　流砂產生的原因是水在土中滲流所產生的動水壓力對土體作用的結果。動水壓力是地下水的滲流對單位土體內骨架產生的壓力，以GD表示，它與單位土體內滲流水受到土骨架的阻力T大小相等，方向相反。動水壓力GD的大小與水力坡度成正比，即水位差越大，滲透路徑L越短，則GD越大。

　　當動水壓力大于土的浮重度，而且動水壓力方向(與水流方向一致)與土的重力方向相反時，土不僅受水的浮力，而且受動水壓力的作用，有向上舉的趨勢，土顆粒就處于懸浮狀態，并隨滲流水一起流動，涌入基坑內形成流砂。

　　(2)流砂的防治

　　由于產生流砂的主要原因是動水壓力的大小和方向，當動水壓力方向向上且足夠大時，土顆粒被帶出而形成為流砂，而當動水壓力方向向下時，如果發生土顆粒的流動，其方向向下，就會使土體穩定。因此，在基坑開挖中，防治流砂的原則就是以治水為主，其途徑是：減少或平衡動水壓力;設法使動水壓力方向向下;截斷地下水流。具體可采用以下幾項措施：

　　①枯水期施工法。因枯水期地下水位較低，基坑內外水位差小，動水壓力小，因而不易產生流砂。

　　②設止水幕法。即將連續的止水支護結構，如連續板樁、深層攪拌樁等，打入基坑底面以下一定深度，形成封閉的止水帷幕，從而使地下水只能從支護結構下端向基坑滲流，增加地下水從坑外流入基坑內的滲流路徑，減小水力坡度，從而減小動水壓力，防止流砂產生。

　　③凍結法。這種方法是將出現流砂區域的土進行凍結，阻止地下水的滲流從而防止流砂產生。

　　④人工減低地下水法。這種方法應用廣泛且較為可靠，它主要是采用井點降水法(如輕型井點、管井井點、噴射井點等)使地下水位降低至基坑地面以下，地下水的滲流向下，則動力水壓的方向也向下，從而水不能滲流入基坑內，有效地防止流砂的產生。

　　3、井點降水法技術

　　3.1 井點降水法

　　井點降水法是在基坑開挖前，在基坑四周埋設一定數量的濾水管(井)，利用抽水設備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態的方法。 這種方法可以從根本上防止流砂的產生，并增加土中的有效應力，提高土的強度或密實度。然而，在降水過程中，基坑附近的地基土壤會有一定的沉降，施工時應加以注意。

　　3.2 井點降水的不利影響與防范措施

　　在井點管埋設完成開始抽水后，井內水位開始下降，周圍含水層的水不斷流向濾管。在無承壓水等環境下經過一段時間后，在井點周圍形成漏斗狀的彎曲水面，即“降水漏斗”，這個漏斗狀水面逐漸趨于穩定，當其范圍內的地下水位下降后必然會造出土體固結沉降，對附近建筑物及地下管線造出一定的損壞。

　　防范措施：(1)設置地下水位測孔，并對臨近建筑、管線進行監測，在降水系統運轉過程中隨時檢查觀測孔中的水位，當發現沉降量達到報警值時應及時采取相應措施;(2)在降水施工中，應做好井點管濾網及砂濾層結構，以防止抽水帶走土層中的細顆粒;(3)如果施工區周圍有湖、河等貯水體，應在井點和貯水體之間設置止水帷幕，以防止抽水導致與貯水體穿通，引起大量涌水甚至帶出土顆粒，產生流砂現象;(4)在建筑物和地下管線密集區等對地面沉降控制有嚴格要求的地區開挖基坑，應盡可能采取止水帷幕，并進行可能降水的方法，一方面可以疏干坑內地下水，以利于開挖施工，同時需利用止水帷幕切斷坑外地下水的涌入，大大減小對周圍環境的影響;(5)在場地外緣設置回灌系統也是減小降水對周圍環境影響的有效方法。回灌系統包括回灌井點和砂溝、砂井回灌兩種形式。回灌井點是在抽水井點設置線外4-5m處以間距3-5m插入注水管，將井點中抽出的水經過沉淀后用壓力注入管內，形成一道水墻，以防止土體過量脫水，而基坑內仍可保持干燥。這種情況下抽水管的抽水量約可增加10%。

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