1、地下水基本知識

（1）地下水

埋藏和運動于地面以下各種不同深度含水層中的水。

（2） 含水層

充滿地下水的層狀透水巖層（土層），是地下水的儲存和運動的場所。

（3） 隔水層

不能透過和給出水量，或透水和給水均微不足道的巖層（土層）。

（4） 承壓含水層

位于兩個連續(xù)隔水層之間的含水層。

（5）承壓水

充滿于兩個隔水層（弱透水層）之間的含水層中的水。

（6） 潛水

位于包氣帶下第一個具有自由水面的含水層中的水。

（7） 地下水位

飽和帶地下水自由潛水面或承壓含水層水頭的高程水頭。

（8） 水頭

以液柱高度表示的單位質(zhì)量液體的機械能。

2、基坑降水基本知識

基坑施工中，為增加邊坡和坑底的穩(wěn)定性，減少被開挖土體含水量，便于挖土，或防止突涌發(fā)生，需要對基坑進(jìn)行降水，其分為疏干降水和減壓降水。

常用降水方法使用條件

（1）常用基坑降水方法

集水明排

通過在坑外挖集水井，讓潛水、施工用水、降水等匯入集水井中，采用抽水泵將其一并抽出坑外的排水方法。

輕型井點

沿基坑四周或一側(cè)將直徑較細(xì)的井管沉入深于基底的含水層內(nèi)，井管上部與總管連接，通過總管利用抽水設(shè)備將地下水從井管內(nèi)不斷抽出，使原有地下水位降低到基底以下。

輕型井點降水

噴射井點

噴射井點降水是在井點管內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機通過井點管中的內(nèi)管向噴射器輸入高壓水（噴水井點）或壓縮空氣（噴氣井點）形成水氣射流，將地下水經(jīng)井點外管與內(nèi)管之間的縫隙抽出排走。

電滲井點

利用井點管（輕型或噴射井點管）本身作陰極，沿基坑外圍布置，以鋼管（φ50-75mm）或鋼筋（φ25mm以上）作陽極，垂直埋設(shè)在井點內(nèi)側(cè)，陰陽極分別用電線連接成通路，并對陽極施加強直流電電流。

管井（深井）

通過成孔將管井埋置要設(shè)計深度，通過在管井內(nèi)放置抽水泵，將地下水排出坑外的降水方法。

管井降水

（2）疏干降水

疏干降水目的

a、有效降低開挖深度范圍內(nèi)的地下水位標(biāo)高；

b、有效降低被開挖土體的含水量，達(dá)到提高邊坡穩(wěn)定性、增加坑內(nèi)土體的固結(jié)強度、便于機械挖土以及提供坑內(nèi)干作業(yè)施工條件。

疏干降水類型

a、封閉型疏干降水；當(dāng)基坑周邊設(shè)置了止水帷幕，隔斷基坑內(nèi)外含水層之間的地下水水力聯(lián)系時，一般采用坑內(nèi)疏干降水；

b、敞開型疏干降水：當(dāng)基坑未設(shè)置止水帷幕、采用大放坡開挖時，一般采用坑內(nèi)與坑外疏干降水；

c、半封閉型疏干降水：當(dāng)基坑周邊止水帷幕深度不足、僅部分隔斷基坑內(nèi)外含水層之間的地下水水力聯(lián)系時，一般采用坑內(nèi)疏干降水。

疏干降水運行控制

a、在正式開始降水之前，必須準(zhǔn)確測定各井口和地面標(biāo)高，測定靜止水位，安排好抽水設(shè)備、電纜及排水管道，進(jìn)行降水試運行。其目的為檢查排水及電路是否正常以及抽水系統(tǒng)是否完好，保證整個降水系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

b、抽出的地下水應(yīng)排入場外市政管道或其他排水設(shè)施中，應(yīng)避免抽出的地下水就地回滲，影響降水效果。

c、降水運行應(yīng)與基坑開挖施工互相配合?；娱_挖前應(yīng)提前進(jìn)行預(yù)降水，一般在開挖前須保證有2周左右的預(yù)降水時間。在基坑開挖階段，坑內(nèi)因降雨或其他因素形成的積水應(yīng)及時排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

d、對于基坑周邊環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格、坑內(nèi)疏干含水層與坑外地下水水力聯(lián)系較強的基坑工程，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“按需疏干” 的降水運行原則，避免過量降低地下水位。

e、在基坑內(nèi)、外，均應(yīng)進(jìn)行地下水位監(jiān)控。條件許可時，宜采用地下水位自動監(jiān)控手段，對地下水位實行全程跟蹤監(jiān)測。

f、降水運行階段，應(yīng)對毀壞的抽水泵及時更換。疏干井管可隨基坑開挖進(jìn)程逐步割除。

g、當(dāng)基坑開挖至設(shè)計深度后，應(yīng)根據(jù)坑位地下水的補給條件或水位恢復(fù)特征，采取合適的封井措施對疏干井進(jìn)行有效封閉。

（3）減壓降水

減壓降水目的

及時降低下部承壓含水層的承壓水水頭高度，防止基坑底部突涌的發(fā)生，確保施工時基坑底板的穩(wěn)定性。（突涌具有突發(fā)性質(zhì)，造成的工程事故后果嚴(yán)重，經(jīng)濟損失巨大，社會負(fù)面影響嚴(yán)重）

減壓降水類型

a、坑內(nèi)減壓降水：必須保證減壓井過濾器底端的深度不超過止水帷幕底端的深度，才是真正意義上的坑內(nèi)減壓降水。否則，抽出的大量地下水來自于止水帷幕以下的水平徑向流，引起坑外地面變形增大。當(dāng)滿足以下條件一下時，采用坑內(nèi)減壓降水方案：

①當(dāng)止水帷幕部分插入承壓含水層中，隔水帷幕進(jìn)入承壓含水層頂板以下的長度L不下于承壓含水層厚度的1/2，或不小于10m；

②當(dāng)止水帷幕插入承壓含水層頂板以下的半隔水層或弱透水層中，隔水帷幕已完全阻斷了基坑內(nèi)外承壓含水層間的水力聯(lián)系。

坑內(nèi)減壓降水結(jié)構(gòu)示意圖

b、坑外減壓降水：必須保證減壓井過濾器底端的深度不小于止水帷幕底端的深度，才能保證坑外減壓降水效果。否則，抽出的大量地下水來自于坑外的水平徑向流，導(dǎo)致坑外水位下降緩慢或降水失效，同時引起坑外地面變形也增大。當(dāng)滿足以下條件一下時，采用坑外減壓降水方案：

①當(dāng)止水帷幕未進(jìn)入下部降水目的的承壓含水層中；

②止水帷幕進(jìn)入降水目的承壓含水層頂板以下的長度L遠(yuǎn)小于承壓含水層厚度，且不超過5m。

坑外減壓降水結(jié)構(gòu)示意圖

c、坑內(nèi)-坑外聯(lián)合減壓降水：當(dāng)現(xiàn)場客觀條件不能完全滿足關(guān)于坑內(nèi)減壓降水或坑外減壓降水的選用條件時，可綜合考慮現(xiàn)場施工條件、水文地質(zhì)條件、隔水帷幕特征，以及基坑周圍環(huán)境特征與保護(hù)要求等，選用合理的坑外-坑外聯(lián)合減壓降水方案。

減壓降水運行控制方法

a、應(yīng)嚴(yán)格遵守“按需減壓降水”的原則，綜合考慮環(huán)境因素、安全承壓水位埋深與基坑施工工況之間的關(guān)系，確定各施工區(qū)段的階段性承壓水位控制標(biāo)準(zhǔn)，制定詳細(xì)的減壓降水運行方案。

b、降水運行過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行減壓降水運行方案。如基坑施工工況發(fā)生變化，應(yīng)及時調(diào)整或修改降水運行方案。

c、所有減壓井抽出的水應(yīng)排到基坑影響范圍以外或附近的天然水體中?，F(xiàn)場排水能力應(yīng)考慮到所有減壓井（包括備用井）全部啟用時的排水量。每個減壓井的水泵出口應(yīng)安裝水量計量裝置和單向閥。

d、減壓井全部施工完成、現(xiàn)場排水系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行一次群井抽水試驗或減壓降水試運行，對電力系統(tǒng)（包括備用電源）、排水系統(tǒng)、井內(nèi)抽水泵、量測系統(tǒng)、自動監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行一次全面檢驗。

e、降水運行應(yīng)實行不間斷的連續(xù)監(jiān)控。對于重大深基坑工程，應(yīng)考慮采用水位自動監(jiān)測系統(tǒng)對承壓水位實行全程跟蹤監(jiān)測，使降水運行過程中基坑內(nèi)、外承壓水位的變化隨時處于監(jiān)控之中。

f、降水運行正式開始前1周內(nèi)應(yīng)測定環(huán)境背景值，監(jiān)測內(nèi)容包括基坑內(nèi)外的初始承壓水位、基坑周邊相鄰地面沉降初值、保護(hù)對象的初始變形以及基坑圍護(hù)體變形等，與基坑設(shè)計要求重復(fù)的監(jiān)測項目可利用基坑監(jiān)測資料。降水運行過程中，應(yīng)及時整理監(jiān)測資料，繪制相關(guān)曲線，預(yù)測可能發(fā)生的問題并及時處理。g、當(dāng)環(huán)境條件復(fù)雜、降水引起基坑外地表沉降量大于環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)時，可采取控制降水幅度、人工地下水回灌或其他有效的環(huán)境保護(hù)措施。

h、停止降水后，應(yīng)對降水管井采取可靠的封井措施。