基坑施工过程中的降水排水技术研究

基坑施工过程中的降水排水技术研究

谢灵芝

广东达华建设集团有限公司   528401

摘要：本研究探讨了基坑施工过程中的降水排水技术。地下水对基坑施工的影响显著，包括降低土体强度和增加施工难度。为了保障施工的顺利进行和基坑的稳定性，必须采取有效的降水排水措施。本文介绍了集水坑排水法和明沟排水法等常用技术，并详细描述了降水排水系统的设计和应用。通过设置集水坑、排水管道和使用水泵，有效降低了地下水位，保证了基坑施工环境的干燥和稳定，验证了所采用技术的有效性。

关键字：基坑施工;降水排水技术;集水坑排水法;明沟排水法;地下水位控制

一、基坑施工降水排水的理论基础

（一）地下水对基坑施工的影响

地下水对基坑施工的影响主要体现在对土体的稳定性和施工环境的恶化。地下水渗入基坑内会导致土体强度降低，增加施工难度，甚至引发边坡塌方和地基承载能力下降。此外，地下水还会导致基坑底部积水，影响施工设备的正常运行。为此，必须在施工前和施工过程中采取有效的降水措施，以确保基坑的稳定性和施工的顺利进行。

（二）降水排水的基本原理

降水排水的基本原理包括降低地下水位和有效排除基坑内的积水。通过设置集水坑和排水沟，使用水泵将坑内积水抽排至地表，从而降低基坑内的水位。常用的方法包括利用临时排水沟、集水井等设备进行排水。这些措施不仅能降低地下水位，避免施工过程中积水问题，还能减少土体的湿润度，提高土体的稳定性。

（三）常用的降水排水技术概述

在基坑施工中，常用的降水排水技术包括集水坑排水法和明沟排水法。集水坑排水法是在基坑底部设置集水坑，通过水泵将积水排出，通常在坑内四角和适当区域设置积水井，井内的积水经过三级沉砂池沉淀后，排入市政雨水系统。明沟排水法则通过在基坑周围设置排水沟，将水引导至指定的集水坑或沉淀池。这些技术能够有效排除积水，保持基坑的干燥状态，从而确保施工的顺利进行。

二、基坑降水排水技术的分类和选择

（一）基坑降水技术

基坑降水技术主要用于控制地下水位，防止其对基坑施工造成影响。常见的降水技术包括集水坑排水法和明沟排水法。集水坑排水法是在基坑底部设置集水坑，通过水泵将坑内积水抽排。具体实施中，集水坑通常设置在基坑的四角及适当区域，尺寸一般为500mm×500mm。积水经集水井汇集后，通过三级沉砂池沉淀，再排入市政雨水系统。明沟排水法则是在基坑周围设置排水沟，将水引导至集水坑或沉淀池，确保基坑内部干燥。由于基坑深度较大，基坑底部还设置了300mm×300mm的排水沟以排除积水。

（二）基坑排水技术

基坑排水技术关注于有效排除基坑内的积水，以保持施工环境的干燥。常用的排水技术包括设置排水沟和集水坑。排水沟沿基坑周边设置，能够有效引导雨水和地下水流向集水坑。在基坑底部设置集水坑，通常尺寸为500mm×500mm，用于收集和排除坑内积水。集水坑的排水管道应与坑内其他排水设施连接，保证水流的顺畅。底板排水则通过在基坑底部设置明沟，将积水引导至集水坑，再由水泵进行抽排。

（三）技术选择的影响因素

技术选择的主要影响因素包括基坑开挖深度、地下水位、土质条件及施工环境。开挖深度较大时，通常需要更为高效的降水排水措施，例如采用集水坑与明沟结合的方式。地下水位的高低直接影响到排水技术的选用，水位高时需采用多级排水系统以确保有效排水。土质条件，如土体的透水性，也会影响排水技术的选择。施工环境如周边建筑物和地面情况，也需考虑，以避免排水系统对周围环境造成影响。在技术实施过程中，还需结合实际情况调整排水方案，以确保施工的顺利进行。

三、基坑降水排水技术的应用

（一）降水排水设计

在基坑降水排水设计中，首先需对地下水位和土壤特性进行详细勘察，以确定最适合的降水排水方案。设计应包括选择降水方法（如集水坑排水法或明沟排水法）、设置集水坑的位置、排水管道的布置及系统的总体配置。关键要素包括：一是通过地质勘探确定地下水位，并预估施工过程中水位的变化；二是集水坑应设置在基坑底部的四角及中央，以提高集水效率，其尺寸和数量应根据基坑规模和预计水流量来确定；三是排水管道应合理布置，确保水流顺畅，避免死角，其直径和流量需根据预计积水量设计；四是设置明沟引导地下水和降雨水至集水坑或沉淀池，沟渠设计需确保排水效率并考虑可能的沉淀问题。

（二）降水排水施工方法

基坑降水排水施工包括系统的安装、调试及运行维护。首先，在基坑底部和周边安装集水坑和排水管道，将集水坑布置于基坑低洼处，并确保排水管道与集水坑连接，以便向外排放水源。接着，沿基坑周围铺设明沟，引导降水和地下水，沟渠的尺寸和坡度应符合设计要求，以确保水流畅通。系统安装完成后需进行调试，试运行过程中检查集水坑、排水管道和排水沟的工作效果，确保无漏水和堵塞现象，同时关注排水泵的运行情况，确保其正常运转。施工期间，还需定期进行系统维护，清理排水沟和集水坑中的杂物，确保系统持续高效运行，特别是在暴雨天气后要增加检查频次，以防系统故障。

四、案例分析

（一）工程概况

在某基坑施工项目中，基坑深度达到20米，底面积为3000平方米。地下水位较高，平均在基坑深度以下5米。该基坑位于城市中心，周围建筑密集，对降水排水的要求极为严格。工程的主要目标是确保施工过程中的基坑稳定性和施工环境的干燥，避免对周围建筑物的影响。

（二）降水排水方案设计

针对该工程的实际情况，设计了综合降水排水方案。相关的工艺流程如下：

集水坑 → 排水管道 → 沉淀池 → 排水泵系统 → 排水沟 → 排水出水口；

详细的降水排水方案设计包括：

1、集水坑设置：

在基坑底部设置了四个集水坑，每个集水坑的尺寸为1.5米×1.5米，确保能有效收集基坑内的积水。集水坑应设置在基础范围以外、地下水走向的上游，以提高降水效率。

2、排水管道布局：

布置了直径为300mm的排水管道，将集水坑与排水泵系统连接。管道沿基坑底部和周边设立，并与集水坑相连。排水管道布局经过优化，确保水流畅通，避免排水死角。

3、排水沟设计：

在基坑周边设置了排水沟，沟深0.5米，宽1米，用于引导雨水和地下水流入集水坑。排水沟的布局经过优化，以避免水流死角，并在基坑四角和适当区域设集水井，尺寸为500mm×500mm，以提高水流汇集效率。

4、沉淀池：

设置了两个沉淀池，用于沉淀排水系统中的固体杂质，保持排水系统的畅通。沉淀池尺寸为1m×1m×1m。

  （三）施工过程及效果

施工过程中，首先完成了集水坑和排水管道的安装。排水系统在基坑施工初期进行了试运行，确保所有设备正常运作。施工期间，基坑内积水情况得到有效控制，系统能够将积水及时排除，确保了施工环境的干燥。排水沟和集水坑的清理和维护工作定期进行，以保证系统的高效运行。最终，基坑施工顺利完成，基坑稳定性良好，对周围建筑物没有造成负面影响，证明了降水排水方案的有效性。

五、结论

基坑施工过程中，地下水的有效控制是保障施工顺利进行的关键因素。本文通过对地下水影响的分析，提出了集水坑排水法和明沟排水法两种有效的降水排水技术。通过合理设置集水坑、排水沟及使用水泵等设备，能够有效降低地下水位，防止基坑内积水对施工环境和土体稳定性的负面影响。实际应用表明，这些技术不仅提高了施工效率，而且确保了基坑的稳定性，验证了降水排水方案的有效性和可靠性，为类似工程提供了宝贵的参考。

参考文献

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