1.施工排水
(1)概况
施工排水方法一般分为两大类，一是采用明沟集水井排水，二是井点降水法。
一般明挖基坑排水采用明沟加集水井的施工方法，常应用于一般性的工程中，其设备的设置费用和保养费用均较井点排水低，同时也能适合于各种土层。
这种方法由于集水井通常设置在基坑内部，以吸取流向基坑的各种水流(如边坡和坑底渗出的水、雨水等)，最后必将导致细粒土边坡面被冲刷而塌方。但尽管如此，如果能仔细地施工，以及采用支撑系统，且抽水量能及时排除基坑内的表面水，明挖排水未尝不是一种经济的方法。明挖基坑排水适用于密砂、粗砂、级配砂、硬的裂隙岩石和表面径流来自粘土时较好;但若在松散砂、软粘质土、软岩石时，则将遇到边坡稳定问题。
(2)常用的明挖排水方法
图6-6 分层开挖排水
1)普通明沟和集水井排水法:①分层开挖排水(图6-6)。在开挖基坑的周围一侧或两侧或基坑中部，逐层设置排水明沟，每隔20～30m设一集水井，保持沟底低于基坑底0.30～0.50m，使水流畅通。当一侧排水沟时，应设在地下水的上游。一般小面积基坑(槽)排水沟深0.30～0.60m，底宽等于或大于0.4m，水沟的边坡为1∶(1～1.5)，沟底设有0.2%～0.5%的纵坡，使水流不致阻塞。集水井的截面为0.6m×0.6m～0.8m×0.8m为宜，井底保持低于沟底0.4～1.00m，井壁用竹笼、木板加固。抽水应连续进行，直到基础完成，回填土后才停止。②双层土井排水(图6-7)。利用水泥混凝土管(直径一般为80～100cm)，分节沉入土中;以离心水泵抽吸土井中的水，以降低基坑外侧和坑下水位。通常用一层即可，要求降深较大时采用双层。管节最下面一节滤水管四周，凿成间距15～20cm梅花孔，以利进水。梅花孔孔径外大内小，塞以麻袋布之类。管内放砂石滤料，以利透水并防止土颗粒随水抽走。③基坑中央集水井排水(图6-8)。在四周不打板桩，或放坡明挖，或仅用不入土的支撑情况下沿坑侧开沟，极易导致坡脚塌陷或板桩下端土层流失刷空。为此，采用基坑中央设置渗水井的办法，效果最好。
图6-7 双层土井排水
图6-8 基坑中央集水井排水
在施工过程中，此法可一直用到基础浇筑完成，最后快速封没，不渗不漏。
上述三种方法适用于一般基础及中等面积基础群和建筑物、构筑物的基坑(槽)排水。施工方便，设备简单，成本低，管理较易，应用最广。
2)分层明沟排水法:①分层明沟排水法，即在基坑(槽)边坡上设置2～3层明沟及相应集水坑，分层阻截上部土体中的地下水。排水沟和集水井设置方法及尺寸基本与“普通明沟和集水井排水法”相同，应注意防止上层排水沟地下水流向下层排水沟，冲坏边坡造成塌方。②适用范围，适用于基坑深度较大，地下水位较高以及多层土中上部有透水性较强的土。此法可避免上层地层中地下水冲刷土的边坡造成塌方，减少边坡高度和水泵扬程，但挖土面积增大，土方量增加。
3)深沟降水法:①在建筑物内或附近适当部位或地下水上游，开挖纵长深沟，自流或用泵将地下水排走。在建筑物、构筑物四周或内部设支沟与主沟连通，将水流引至主沟排除。排水主沟的沟底应较最深基坑底低1.00～2.00m。支沟比主沟浅0.50～0.70m，通过基础部位用碎石及砂子作盲沟，以后在基坑回填前分段回填粘土截断，以免地下水在沟内流动破坏地基土体。深沟亦可设在厂房内或四周的永久性排水沟位置，集水井宜设在深基础部位或附近。②适用范围，适用于深度大的大面积地下室、箱形基础及基础群施工。降低地下水位将多次排水为集中降水，解决大面积深基坑降水问题。
4)综合降水法:①综合降水法，即在深沟集水的基础上，再辅以分层明沟排水，或在上部设置轻型井点分层截水等方法同时使用，以达到综合排除大量地下水的作用。②适用范围，适用于土质不均，基坑较深，涌水量较大的大面积基坑排水。排水效果较好，但费用较高。
2.排水方案设计
当采用井点降水时，排水方案设计时应事先经过计算施工要求水位降深时的基坑总涌水量和单孔可能的最大出水量，进而初步确定井孔数，并做好以下几方面工作。
(1)井点的平面布置
井点的平面布置，主要取决于基坑的平面形状和要求降低的水位深度。应尽可能使井点包围基坑，以便使基坑中心水位降到最低。若基坑宽度小于6m，且降深不超过5m时，可采用单排井点，如果基坑宽度大于6m，则采用双排井点;面积较大的基坑宜用环状井点，有时也布置成U形。环状井点的四角部分应适当加密。井距基坑壁一般不小于0.5m，以防漏气。若采用单排井点时，单排井点应布置在地下水流方向的基坑上游一侧。
(2)井点的剖面布置
剖面布置也称立面布置或高程布置。
图6-9 井点剖面布置图
井点的降水深度与基坑面积、降水效率、地质条件等因素有关，但无论如何降水必须使基坑底面的中心水位即降落曲线的顶比基底低0.5～1.0m，而地下水的降落坡度为:环状井点为1/10，单排线状井为1/5，时间较长的井点降水，其坡度可达1/2，降落曲线的坡度一般视砂粒的粗细而定，细者较陡，粗者较缓。
滤网应深入到含水层，各滤管的高度应一致，以免在降水过程中发生漏气现象。当滤管在不得以情况下必须打到粉质粘土等粘性土层时，则在施工时应将其冲孔扩大，并仔细填砾以免滤管受淤堵塞。进行井点剖面布置时，井管埋设深度Hg按下式计算(图6-9):
基础工程施工技术
式中:H1为井管上端(高出地面0.2m)至基底距离，m;h为基坑轴线上降低后地下水位至基底的距离，m，不小于0.5m;L为过滤管的长度，m;i为地下水的降落坡度;L1为沉砂管的长度，m，可取0.5m左右;Ls为井管至基坑轴线的距离，m。
(3)总管及观测孔
总管就是汇集各个井点管中抽出的水的总通管，所汇集之水顺着总通管被抽水设备抽出。
总管最好在接近原始地下水位线处，以最大限度地抽取地下水。总管需有1/300～1/500流向抽水泵的坡度，使抽水泵处的总管充分浸水，以利于井点泵抽水。
抽水泵宜靠近总管，其进水管应与总管齐平，有时通过调整泵的坐落高度来满足这一要求。
在降水过程中，为了及时准确地判断水位降深等与降水有关的因素，可在基坑附近布置若干个观测孔，观测地下水位的变化。观测孔应符合下列要求:
1)为观测降水区和影响范围内的地下水动态，应自降水区中心垂直和平行地下水水流方向各布置一排观测孔。在降水区内，观测孔延至基坑中心。在降水区外，观测孔延长2～3倍的降水深度，每排观测孔数不得少于4个;
2)在降水深度内，当存在两个以上含水层时，如需了解各含水层的降水情况，应分层布置观测孔;
3)降水区靠近地表水体或人为漏水点时，为查明其渗漏对降水的影响，应增加少量的观测孔;
4)为查明降水区内最不利(即受抽水影响最小点)的水位情况，应有选择地布置观测孔;
5)当降水区位于已有建筑物附近时，为查明降水对已有建筑物的影响，应增设观测孔。