建筑地下工程降水井防排水設計分析

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摘要：介紹了一種地下工程降水井優(yōu)化技術(shù)，其兼排明水，延續(xù)降排，封閉防水。該優(yōu)化技術(shù)包括采用分段式降排水系統(tǒng)及端焊鋼板止水板，使主防水層在降水井處形成連續(xù)防水，同時使降水作業(yè)可持續(xù)到底板、甚至±0.00，乃至回填完成后才從容封閉；利用降水井可長時間工作的優(yōu)勢，可將承臺等低處基坑處的滲積水實現(xiàn)自動連續(xù)排除。

關鍵詞：地下工程；降水井；排水；防水

1問題

建筑地下工程降水，在透水性強的粉砂層，常采用花管真空降水系統(tǒng)。水文地質(zhì)條件適當時，常采用降水井降水。二者主要目標是降低場地內(nèi)地下水位。對基坑明水，則另設明溝排除系統(tǒng)。將二者合一，特別是非深井降水，兼排明水，將是本文討論的內(nèi)容之一。降水工程，無論何種方法，其目標均當為全程降水：從基坑開挖、主體施工直至防水層完成、回填土畢。目前的實際操作中，降水井一般只工作到底板澆筑完成，后續(xù)排水交給明溝排水系統(tǒng)。但降水井只工作到底板澆筑的概念，導致出現(xiàn)采用干硬性混凝土強制封壓井口的做法（圖1）。該傳統(tǒng)方法成功率不高，筆者多次觀察到：提泵停抽瞬間，即遭泥水上涌，防水混凝土成了“混泥土”，留下后患。此外：明溝排水，不能顧及承臺及其他基坑處積水，只能依靠小型潛水泵加半手工進行逐個大體排除，排凈很難。如何避免此種情況產(chǎn)生，是本文討論的又一內(nèi)容。降水井多設在基坑周邊，較大工程常在底板內(nèi)低處加設多處。該處降水井不可避免地穿過底板防水層，形成薄弱點，施工采取的措施只是機械地套用規(guī)范圖集，在降水管中部焊置鋼板止水環(huán)，以延長滲水路線。對長時間持續(xù)靜壓水而言，“延長”的意義不大。因此，應尋求降水井與主防水層連續(xù)密封的構(gòu)造方法，該方法與上述內(nèi)容將合并討論。

2措施

2.1預設分導流系統(tǒng)

降水井四周易積水之基坑，埋設導流管，使坑槽可能的積水都能自動導入降水井并及時排除（圖2）。導流管采用Φ30mm×3mm或Φ40mm×3mm硬質(zhì)PVC管，埋于墊層內(nèi)，需彎曲處現(xiàn)場熱彎。導流管上游段在混凝土墊層達到要求的強度后開槽埋設；導流管下游段，應與墊層澆筑同時完成，末端插入集降水井；兩段用軟管連通，扎緊，使不漏水。導流管上游端，預焊4mm厚PVC止水板，平面尺寸不小于300mm，中間圓孔尺寸與導流管對應。止水板與混凝土墊層表面平齊，并在嵌固上游導管的同時，將止水板釘固在墊層上。上、下游導管及其連接軟管應設置在墊層中。其中，上游導管及下游導管上半段，含連接軟管，應先用卡件釘固就位，然后用水泥砂漿嵌實補平；下游導管下半段，末端開口于降水井，大部分則直接預埋于混凝土墊層內(nèi)。主防水層施工時，在導流管止水板處，應搭接不小于120mm，直至泄水口止。防水保護層應至管口處Φ60mm范圍處止。澆筑混凝土底板前，用泡沫條填封泄水口，在Φ60mm范圍內(nèi)涂刷4mm厚聚氨酯防水涂料。該處混凝土保護層與底板混凝土同時澆筑。

2.2分段降排水系統(tǒng)

設計分段降排水系統(tǒng)，使降水井從基坑排水始，一直工作到底板澆筑，進而延續(xù)到側(cè)壁澆筑，柔性外防水施作，乃至回填完成后，才從容封井，實現(xiàn)全程降水目標。1）設計了鋼管降水井頂部的鋼環(huán)，詳圖3。降水井鋼管h≥2000mm，Φ300mm×4mm，下部1500mm為穿孔花管，內(nèi)置級配砂石，外包不少于3道厚聚酯濾水布?；ü艽┛茁屎涂讖剑壟渖笆浔群土?，厚聚酯濾水布密度和規(guī)格，應視滲水情況而定。降水鋼管頂部預焊4mm厚鋼圓盤，內(nèi)徑127mm，外徑430mm，焊縫高不小于3.5mm。降水井埋深應使鋼管頂部鋼圓盤上表面與混凝土墊層齊平?；咏邓畷r，不得損壞鋼圓盤及下設之混凝土墊層。2）增設了上部鋼套管。上部鋼管套管為Φ127mm×3mm，高度與降水井部位混凝土厚度相同。套管上、下預焊4mm厚鋼圓盤，內(nèi)徑127mm，外徑200mm，焊縫高度不小于4.0mm。底板防水層施工前，將套管焊于降水鋼管頂部鋼圓盤之上，焊縫高度不小于4.0mm，并采取臨時加固措施。隨后完成防水層及其保護層的施工。防水層與鋼圓盤滿粘，搭接寬度不小于120mm。底板（含承臺）鋼筋綁扎及混凝土澆筑全過程中，應采取保護加固措施，使套管底部與防水層形成的連續(xù)密封不遭破壞。分段降排水系統(tǒng)，可進一步將封堵口上升至±0.00，實現(xiàn)全程降水的目標。這對場地窄小，邊溝不便的工程有重要意義。3）設計了鋼套管的集中封閉辦法。底板混凝土達到要求的強度前，不考慮套管的封閉，以便充分利用集排水井降水，不僅排除地下壓力滲水，也排除基坑積水等地表水。確認不再需降排水時，才對排水井作封閉處理：切斷電源，棄用潛水泵。封閉降水井可采用與底板混凝土相同之混凝土澆灌。封閉上部套管，可采用塌落度較高的細石混凝土，距套管上口30mm止。直至底板澆筑保護找坡面層時，再用聚合物水泥砂漿填實補平，視需要，加焊鋼板封焊，焊縫高不小于4.5mm。

3小結(jié)

采用分段式降排水系統(tǒng)及端焊鋼板止水板，不僅使主防水層在降水井處形成連續(xù)防水，也使降水作業(yè)至少可持續(xù)到底板達到設計強度后，才從容封閉。利用降水井可長時間工作的優(yōu)勢，可將承臺等低處基坑處的滲積水實現(xiàn)自動連續(xù)排除。進一步的優(yōu)化，可將排水口提升至±0.00的高度，封閉時間推遲到主體完工、柔性外防及保護、回填完成，實現(xiàn)全程降排水。

作者：張道真 朱國梁 單位：深圳大學建筑與城市規(guī)劃學院