在地下水位較高地區開挖基坑，會遇到地下水問題。如湧入基坑内的地下水不能及時排除，不但土方開挖困難，邊坡易于塌方，而且會使地基被水浸泡，擾動地基土，造成竣工後的建築物産生不均勻沉降。為此，在基坑開挖時要及時排 除湧入的地下水。當基坑開挖深度不很大，基坑湧水量不大時，可采用集水明排法。

1. 集水明排法

集水明排法屬于重力式排水，它是在開挖基坑時沿坑底周圍開挖排水溝，并 每隔一定距離設置集水井，使基坑内挖土時滲出的水經排水溝流向集水井，然後 用水泵将水抽出坑外。

集水明排法一般采用截、疏、抽的方法。

當基坑開挖深度不很大，基坑湧水量不大時，集水明排法是應用最廣泛，亦 是最簡單、經濟的方法。 1.1 明溝、集水井布置

明溝、集水井排水多是在基坑的兩側或四周設置排水明溝，在基坑四角或每 隔 30～40m 設置集水井，使基坑滲出的地下水通過排水明溝彙集于集水井内， 然後用水泵将其排出基坑外，集水明排水是用水泵從集水井中排水，常用的水泵 有離心泵、潛水泵和軟軸水泵。

1.2 分層明溝排水

當基坑開挖土層由多種土層組成，中部夾有透水性強的砂類土時，為防止上 層地下水沖刷基坑下部邊坡，宜在基坑邊坡上分層設置明溝及相應的集水井。

适用于深度較大、地下水位較高、上部有透水性強的土層的基坑排水。

1.3深層明溝排水

當地下基坑相連，土層滲水量和排水面積大，為減少大量設置排水溝的複雜 性，可在基坑内的深基礎或合适部位設置一條縱、長、深的主溝，其餘部位設置 邊溝或支溝與主溝連通，通過基礎部位用碎石或砂子作盲溝。

分層明溝排水示意圖

适用于深度大的、大面積的地下室、箱基的基坑施工排水。

集水明排法這種地下水控制方法雖然設備簡單、施工方便，但在深基坑工程 中單獨使用需要滿足一定的條件；集水明排法的缺點是地下水沿邊坡面或坡腳或 坑底滲出，使坑底軟化或泥濘；當基坑開挖深度較大時，如果土的組成較細，在 地下水動水壓力的作用下，還可能引起流砂、管湧、坑底隆起和邊坡失穩。

2. 井點降水法

【概念】

井點降水法是将帶有濾管的降水工具沉設到基坑四周的土中，利用各種抽水 工具，在不擾動土的結構的情況下，将地下水抽出，使地下水位降低到坑底以下， 保證基坑開挖能在較幹燥的施工環境中進行。

井點降水法優點是不僅可避免大量湧水、冒泥、翻漿，而且在粉細砂、粉土 層中開挖基坑時，可以有效防止流砂現象發生；同時由于土中水分排除後，動水 壓力減小或消除，大大提高邊坡穩定性，邊坡可放陡，可減少土方開挖量。此外 由于滲流向下，動水壓力方向與重力方向相同，增加土顆粒間的壓力使坑底土層 更為密實，改善土的性質；再者井點降水可大大改善施工條件，提高效率，縮短 工期。

井點降水的主要作用示意圖

但井點降水設備一次性投資較高，運轉費用較大，施工中應合理布置和适當 安排工期，以減少作業時間，降低排水費用。井點降水的負面影響為坑外地下水 位下降，基坑周圍土體固結下沉。

井點降水法有真空井點、噴射井點、電滲井點、管井法或深井泵法。

2.1 真空井點降水

真空井點過去稱為輕型井點，是沿基坑周圍以一定的間距埋入井管（下端為 濾管），在地面上用水平鋪設的集水總管将各井管連接起來，再于一定位置設置 真空泵和離心泵，開動真空泵和離心泵後，地下水在真空吸力作用下，經濾管進 入井管，然後經集水總管排出，這樣就降低了地下水位。

真空井點設備主要包括 ：井管（下端為濾管）、集水總管、水泵和動力裝置。

輕型井點系統降低地下水位示意圖

1 井點管 2 濾管 3 總管 4 彎聯管 5 水泵 6 原地下水位線 7 降低後地下水位線 8 基坑 9 不透水層

2.2 噴射井點降水

當基坑開挖較深或降水深度超過 6m 時，必須使用多級輕型井點，才能收到 預期效果。這樣，會增大基坑的挖土量、延長工期并增加設備數量，不夠經濟。 當降水深度超過 8m 時，應采用噴射井點。

噴射井點根據其工作時使用液體和氣體的不同，分為噴水井點和噴氣井點兩 種，噴射井點設備主要由噴射井管、高壓水泵（或空氣壓縮機）和管路系統組成。

适用于開挖深度較深、降水深度大于 8m，土滲透系數為 3～50m/d 的砂土 或滲透系數為 0.1～3m/d 的粉砂、淤泥質土、粉質粘土。

噴射井點的主要工作部件是噴射井管内管底端的揚水裝置噴嘴的混合室；當 噴射井點工作時，由地面高壓離心水泵供應的高壓工作水，經過内外管之間的環 形空間直達底端，在此處高壓工作水由特制内管的兩側進水孔進入至噴嘴噴出， 在噴嘴處由于過水斷面突然收縮變小，使工作水流具有極高的流速（30～ 60m/s），在噴口附近造成負壓（形成真空），因而将地下水經濾管吸入，吸入 的地下水在混合室與工作水混合，然後進入擴散室，水流從動能逐漸轉變為位能， 即水流的流速相對變小，而水流壓力相對增大，把地下水連同工作水一起揚升出 地面，經排水管道系統排至集水池或水箱，由此再用排水泵排出。

1 噴射井管 2 濾管 3 進水總管 4 排水總管 5 高壓水泵 6 集水池

7 水泵 8 内管 9 外管 10 噴嘴 11 混合室 12 擴散管 13 壓力表

噴射井點管單井的抽水、抽氣能力，主要取決于噴嘴直徑大小、噴嘴直徑與 混合室直徑之比、混合室長度等。

當基坑寬度小于 10m 可單排布置；大于 10m 則雙排布置。

當基坑面積較大時，宜環形布置。 井點間距一般為 2～3m，埋設時沖孔直徑約 400～600mm，深度應大于濾 管底 1m 以上。

利用噴射井點降低地下水位，揚水裝置加工的質量和精度非常重要。如噴嘴 的直徑加工不精确，尺寸加大，則工作水流量需要增加，否則真空度将降低，影 響抽水效果。

2.3 電滲井點降水

在黏土和粉質粘土中進行基坑開挖施工，由于土體的滲透系數較小，為加速 土中水分向井點管中流入，提高降水施工的效果，除了應用真空産生抽吸作用以 外，還可加用電滲。

所謂電滲井點，一般與輕型井點或噴射井點結合使用，是利用輕型井點或噴 射井點管本身作為陰極，一金屬棒（鋼筋、鋼管、鋁棒等）作為陽極。

電滲井點降水示意圖

1 井點管 2 金屬棒 3 地下水降落曲線

适用于滲透系數很小的飽和粘性土、淤泥或淤泥質土中的施工降水。

通入直流電（采用直流發電機或直流電焊機）後，帶有負電荷的土粒即向陽 極移動（電泳作用），而帶有正電荷的水則向陰極方向集中，産生電滲現象，在 電滲與井點管内的真空雙重作用下，強制粘土中的水由井點管快速排出，井點管 連續抽水，從而地下水位漸漸降低。

常規排水固結法隻對土體中的遊離水有效，電滲則可以排出部分弱結合水。 電滲固結效果對土顆粒大小并不敏感，比較适合對細顆粒土進行加固，因此電滲 法很可能成為此類土的一種高效且造價可以承受的地基加固方法；電滲固結對周 圍環境、噪聲污染小。

由于電滲法需要大量的電能，在很長一段時間内，對電滲法的研究是以室内 試驗研究為主，而現場應用卻不多。電滲法雖然可以迅速排出土體内的水，但并 不改變土體的孔隙比，即結構改變不明顯，要達到高強度還需一定的其他的加固 方法共同作用。

2.4 管井井點降水

管井井點降水法是圍繞開挖的基坑每隔一定距離（20～50m）設置一個管 井，每個管井單獨用一台水泵（離心泵、潛水泵）進行抽水，以降低地下水位。

管井由濾水井管、吸水管和抽水機械等組成。

管井井點設備簡單、排水量大、易于維護、經濟實用。

管井設備較為簡單，排水量大，降水較深，水泵設在地面，易于維護，降水 深度 3～5m，可代替多組輕型井點作用。

管井屬于重力排水範疇，适于滲透系數較大（1～200m/d）、地下水豐富 的土層、砂層。 如需降水深度較大，可采用深井井點，适用于降水深度＞15m、 滲透系數為 10～250m/d 的基坑。故稱為“深井泵法”。

管井井點降水的施工工藝流程：

管井井點施工工藝流程

2.5 深井井點降水

深井井點降水是在深基坑周圍埋置深于基底的井管，依靠深井泵和深井潛水 泵将地下水從深井内揚升到地面排出，使地下水降至基坑以下。

該法具有排水量大，降水深（> 15m）；井距大，對平面布置的幹擾小； 不受土層限制；井點制作、降水設備及操作工藝、維護均較簡單，施工速度快； 井點制作、降水設備及操作工藝、維護均較簡單，施工速度快；井點管可以整根 拔出重複使用等優點；但一次性投資大，成孔質量要求嚴格。

适于滲透系數較大（10~250m/d），土質為砂類土，地下水豐富，降水深， 面積大，時間長的情況，降水深可達 50m 以内。

深井井點降水是基坑支護中應用較多的降水方法，它的優點是排水量大、降 水深度大、降水範圍大等；對于砂礫層等滲透系數很大且透水層厚度大的場合， 一般用輕型井點和噴射井點等方法不能奏效，采用此法最為适宜。 深井井點一般沿基坑周圍離邊坡上緣 0.5～1.5m 環形布置，當基坑寬度較 窄，亦可在一側呈直線形布置，當為面積不大的獨立的深基坑，亦可采取點式布 置，井點宜深入到透水層 6～9m，通常還應比所需降水的深度深 6～8m，間距 一般相當于埋深，10～30m。

深井井點降水的施工工藝流程：

3.截水和回灌技術

在軟弱土層中開挖基坑進行井點降水，部分細微土粒會随水流帶出，再加上 降水後土體的含水量降低，使土壤産生固結，因而會引起周圍地面的沉降，導緻 鄰近建築物産生下沉或開裂。

為防止或減少井點降水對鄰近建築物的影響，一般采取在降水區和原有建築 物之間土層設置一道抗滲屏幕，減少地下水流失。

通常采用抗滲擋牆截水技術和采取補充地下水的回灌技術。

3.1 截水

截水是利用截水帷幕切斷基坑外的地下水流入基坑内部。 截水帷幕的主要類型有：水泥土攪拌樁擋牆；高壓旋噴樁擋牆；地下連續牆 擋牆。 這些擋牆往往不隻是為了擋水，常常同時作為基坑的支護結構用來擋土。

為了阻止基坑内外的地下水相互滲流，截水帷幕的底部宜插入到不透水層。

當地下含水層滲透性較強、厚度較大時，可采用懸挂式豎向截水與坑内井點 降水相結合或采用懸挂式豎向截水與水平封底相結合的方案。水平封底可采用化 學注漿法或旋噴注漿法。

側向截水與水平封底相結合

目前形成截水帷幕的施工方法主要有高壓噴射注漿法、深層攪拌法、壓力灌 注法、射水成牆法、小孔鑽孔灌注法等。具體選用施工方法、工藝和機具時，應 根據水文地質條件及施工條件等因素綜合确定。

3.2 回灌

井點降水必然會形成降水漏鬥，從而導緻周圍土壤固結并引起地面沉陷，為 減少井點降水對周圍建築物及地下管線造成影響，可考慮在井點設置線外 4～5 m 處設置回灌井點，将井點中抽出水經沉澱後用壓力注入回灌井中，形成一道 水牆。

（1）井點回灌

回灌技術即在降水井點和要保護的建（構）築物之間打設一排井點，在降水 井點抽水的同時，通過回灌井點向土層内灌入一定數量的水（即降水井點抽出的 水），形成一道隔水帷幕，從而阻止或減少回灌井點外側被保護的建（構）築物 地下的地下水流失，使地下水位基本保持不變，這樣就不會因降水使地基自重應 力增加而引起地面沉降。

（2） 砂溝、砂井回灌

在降水井點與被保護建（構）築物之間設置砂井作為回灌井，沿砂井布置一 道砂溝，将降水井點抽出的水，适時、适量排入砂溝，再經砂井回灌到地下。

回灌砂井的灌砂量，應取井孔體積的 95%，填料宜采用含泥量不大于 3%、 不均勻系數在 3～5 之間的純淨中粗砂。

可通過減緩降水速度減少對周圍建築物的影響。在砂質粉土中降水影響範圍 可達 80 m 以上，降水曲線較平緩，為此可将井點管加長，減緩降水速度，防止 産生過大的沉降。亦可在井點系統降水過程中，調小離心泵閥，減緩抽水速度。

還可在鄰近被保護建（構）築物一側，将井點管間距加大，需要時甚至暫停 抽水。為防止抽水過程中将細微土粒帶出，可根據土的粒徑選擇濾網。另外确保 井點管周圍砂濾層的厚度和施工質量，能有效防止降水引起的地面沉降。

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