集水井降水法在建筑施工技术中的应用

集水井降水法是在基坑开挖过程中，沿坑底周围或中央开挖有一定坡度的排水沟，在坑底每隔一定距离设一个集水井，地下水通过排水沟流入集水井中，然后用水泵抽走。见图1-8。

图1-8　集水井降水法

1—排水沟；2—集水坑；3—水泵

1.集水井设置

为了防止基底土结构遭到破坏，集水井应设置在基坑范围以外，地下水走向的上游。根据基坑涌水量的大小、基坑平面形状和尺寸、水泵的抽水能力，确定集水坑的数量和间距。一般每20～40m设置一个。集水井的直径和宽度为0.6～0.8m，坑的深度随挖土而不断加深，要保持低于挖土工作面0.7～1.0m。当基坑挖至标高后，集水井底应低于基底1～2m，并铺设碎石滤水层，以免抽水时间较长时将泥沙抽出，并发生坑底土扰动现象。

集水井降水是一种常用的简易的降水方法，适用于面积较小、降水深度不大的基坑（槽）、开挖工程，也适用于水流较大的粗粒土层的排、降水。对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层者，不宜采用这种方法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自下而上或从边坡向基坑的动水压力，容易导致边坡塌方和出现流砂现象，并使基底土的结构遭受破坏。

2.水泵性能及选用

集水井降水法常用的水泵有离心泵和潜水泵。

1）离心泵

离心泵由泵壳、泵轴及叶轮组成，其管路系统包括滤网和底阀、吸水管和出水管，见图1-9。(www.xing528.com)

离心泵的抽水原理是利用叶轮高速旋转时所产生的离心力，将轮心部分的水甩往轮边，沿出水管压向高处。此时叶轮中心形成部分真空，这样，水在大气压力作用下，就能不断地从吸水管内自动上升进入水泵。离心泵的抽水能力大，宜用于地下水量较大的基坑。

离心泵的选择，主要根据流量与扬程而定。对基坑排水来说，离心泵的流量应满足基坑涌水量要求，一般选用吸水口径2～4英寸（50.8～101.6mm）的离心泵；离心泵的扬程在满足总扬程的前提下，主要是考虑吸水扬程能否满足降水深度要求，如果不够，则可另选水泵或将水泵位置降低至坑壁台阶或坑底上。

图1-9　离心泵工作简图

1—泵壳；2—泵轴；3—叶轮；4—滤网和底阀；5—吸水管；6—出水管
注：①2B19表示进水口直径2英寸（50.8mm），总扬程为19m（最佳工作时）的单级离心泵。
②B型是BA型的改进型，性能相同。

2）潜水泵

潜水泵是由立式水泵与电动机组合而成，电动机有密封装置，水泵装在电动机上端，工作时浸在水中。这种泵具有体积小、质量轻、移动方便及开泵时不需灌水等优点，在施工中被广泛使用。常用的潜水泵流量有15m3/h，25m3/h，65m3/h，100m3/h，扬程相应为25m，15m，7m，3.5m。

为防止电机烧坏，在使用潜水泵时不得脱水运转，或陷入泥中，也不得排灌含泥量较高的水质或泥浆水，以免泵的叶轮被杂物堵塞。

集水坑降水法设备简单，施工方便，适宜于粗颗粒土层降水。当土质为细砂或粉砂时，采用集水坑降水法，则会出现流砂现象，引发边坡坍塌，坑底凸起，施工条件恶化，无法继续土方施工作业。