建筑地下工程降水井防排水设计分析

摘要：介绍了一种地下工程降水井优化技术，其兼排明水，延续降排，封闭防水。该优化技术包括采用分段式降排水系统及端焊钢板止水板，使主防水层在降水井处形成连续防水，同时使降水作业可持续到底板、甚至±0.00，乃至回填完成后才从容封闭；利用降水井可长时间工作的优势，可将承台等低处基坑处的渗积水实现自动连续排除。

关键词：地下工程；降水井；排水；防水

1问题

建筑地下工程降水，在透水性强的粉砂层，常采用花管真空降水系统。水文地质条件适当时，常采用降水井降水。二者主要目标是降低场地内地下水位。对基坑明水，则另设明沟排除系统。将二者合一，特别是非深井降水，兼排明水，将是本文讨论的内容之一。降水工程，无论何种方法，其目标均当为全程降水：从基坑开挖、主体施工直至防水层完成、回填土毕。目前的实际操作中，降水井一般只工作到底板浇筑完成，后续排水交给明沟排水系统。但降水井只工作到底板浇筑的概念，导致出现采用干硬性混凝土强制封压井口的做法（图1）。该传统方法成功率不高，笔者多次观察到：提泵停抽瞬间，即遭泥水上涌，防水混凝土成了“混泥土”，留下后患。此外：明沟排水，不能顾及承台及其他基坑处积水，只能依靠小型潜水泵加半手工进行逐个大体排除，排净很难。如何避免此种情况产生，是本文讨论的又一内容。降水井多设在基坑周边，较大工程常在底板内低处加设多处。该处降水井不可避免地穿过底板防水层，形成薄弱点，施工采取的措施只是机械地套用规范图集，在降水管中部焊置钢板止水环，以延长渗水路线。对长时间持续静压水而言，“延长”的意义不大。因此，应寻求降水井与主防水层连续密封的构造方法，该方法与上述内容将合并讨论。

2措施

2.1预设分导流系统

降水井四周易积水之基坑，埋设导流管，使坑槽可能的积水都能自动导入降水井并及时排除（图2）。导流管采用Φ30mm×3mm或Φ40mm×3mm硬质PVC管，埋于垫层内，需弯曲处现场热弯。导流管上游段在混凝土垫层达到要求的强度后开槽埋设；导流管下游段，应与垫层浇筑同时完成，末端插入集降水井；两段用软管连通，扎紧，使不漏水。导流管上游端，预焊4mm厚PVC止水板，平面尺寸不小于300mm，中间圆孔尺寸与导流管对应。止水板与混凝土垫层表面平齐，并在嵌固上游导管的同时，将止水板钉固在垫层上。上、下游导管及其连接软管应设置在垫层中。其中，上游导管及下游导管上半段，含连接软管，应先用卡件钉固就位，然后用水泥砂浆嵌实补平；下游导管下半段，末端开口于降水井，大部分则直接预埋于混凝土垫层内。主防水层施工时，在导流管止水板处，应搭接不小于120mm，直至泄水口止。防水保护层应至管口处Φ60mm范围处止。浇筑混凝土底板前，用泡沫条填封泄水口，在Φ60mm范围内涂刷4mm厚聚氨酯防水涂料。该处混凝土保护层与底板混凝土同时浇筑。

2.2分段降排水系统

设计分段降排水系统，使降水井从基坑排水始，一直工作到底板浇筑，进而延续到侧壁浇筑，柔性外防水施作，乃至回填完成后，才从容封井，实现全程降水目标。1）设计了钢管降水井顶部的钢环，详图3。降水井钢管h≥2000mm，Φ300mm×4mm，下部1500mm为穿孔花管，内置级配砂石，外包不少于3道厚聚酯滤水布。花管穿孔率和孔径，级配砂石配比和粒径，厚聚酯滤水布密度和规格，应视渗水情况而定。降水钢管顶部预焊4mm厚钢圆盘，内径127mm，外径430mm，焊缝高不小于3.5mm。降水井埋深应使钢管顶部钢圆盘上表面与混凝土垫层齐平。基坑降水时，不得损坏钢圆盘及下设之混凝土垫层。2）增设了上部钢套管。上部钢管套管为Φ127mm×3mm，高度与降水井部位混凝土厚度相同。套管上、下预焊4mm厚钢圆盘，内径127mm，外径200mm，焊缝高度不小于4.0mm。底板防水层施工前，将套管焊于降水钢管顶部钢圆盘之上，焊缝高度不小于4.0mm，并采取临时加固措施。随后完成防水层及其保护层的施工。防水层与钢圆盘满粘，搭接宽度不小于120mm。底板（含承台）钢筋绑扎及混凝土浇筑全过程中，应采取保护加固措施，使套管底部与防水层形成的连续密封不遭破坏。分段降排水系统，可进一步将封堵口上升至±0.00，实现全程降水的目标。这对场地窄小，边沟不便的工程有重要意义。3）设计了钢套管的集中封闭办法。底板混凝土达到要求的强度前，不考虑套管的封闭，以便充分利用集排水井降水，不仅排除地下压力渗水，也排除基坑积水等地表水。确认不再需降排水时，才对排水井作封闭处理：切断电源，弃用潜水泵。封闭降水井可采用与底板混凝土相同之混凝土浇灌。封闭上部套管，可采用塌落度较高的细石混凝土，距套管上口30mm止。直至底板浇筑保护找坡面层时，再用聚合物水泥砂浆填实补平，视需要，加焊钢板封焊，焊缝高不小于4.5mm。

3小结

采用分段式降排水系统及端焊钢板止水板，不仅使主防水层在降水井处形成连续防水，也使降水作业至少可持续到底板达到设计强度后，才从容封闭。利用降水井可长时间工作的优势，可将承台等低处基坑处的渗积水实现自动连续排除。进一步的优化，可将排水口提升至±0.00的高度，封闭时间推迟到主体完工、柔性外防及保护、回填完成，实现全程降排水。

作者：张道真 朱国梁 单位：深圳大学建筑与城市规划学院