前言：在城市快速发展过程中，一些工程项目开始延伸到城市腹地，不论是地下轨道、综合管廊还是大型综合体，城市发展过程中均开始利用垂直空间。在发展过程中，深基坑项目重要性开始突出出来，也是施工安全、施工风险的难点内容、重点内容。开展深基坑施工活动时，安全事故与安全风险主要是由于基坑内外水体引发的，基坑失稳问题一般是由于水体不合理下渗以及没有及时排出等原因造成。所以，根据此种现状，开展深基坑施工前与施工过程的排水措施是深基坑施工重要辅助方法^[1]。

1 明沟排水法概述

对于明排法，在施工活动中，具有效果明显、经济性突出等特点，应用广泛、应用价值显著。在承压地下水、浅层水量较低以及地表雨水的基坑方面，具有良好应用效果。借助汇流、引流手段将地下水与地表水排出基坑。借助基坑底部与上部截水沟汇集附近地表径流以及地表水体，水体借助明沟排出，避免进入到基坑中，能够将基坑上部的积水全面排出。另外，将明沟设置在基坑底部，可以向明沟中引入地下水、基坑内降水以及侧壁积水等，最后借助集水井以及其他辅助设施实现排水。明排法维护成本低，能够充分减少物力、人力投入，减少施工成本。运用明排法时，常用方法主要涵盖以下2种：（1）结合现场具体状况，按照重力原理，借助场地从高至低的地势，将明渠与明沟设置在基坑边缘部位，可以充分实现自然排水目标。该方法在基坑上部自然地势中具有良好适用性，同时在基坑中各个排水设置也具有良好适用性，初期集中投入成本，可以降低后期维护费用。（2）若是基坑场地条件较差，可以采用分级排水方式，根据等高形式设置各级明沟，借助设置外力排水装置或是上级水压力，逐级排出排水系统中水分。通过对2中方法进行有机结合，能够充分保证水体滞留不会影响基坑安全。

若是施工环境不同，则明沟法具有不同特殊性以及特点。开展策划工作与实施作业时，因为基坑明排法会导致附近地层沉降均匀性造成影响，然而对于高水位地区，在基坑开挖过程中均会选择明排法为地下工程稳定开展提供良好保障，所以，不仅需要确保地下施工与土方开挖稳定开展，还应该采取应该关注以下问题，保证不会影响附近生态环境：

第一，工程优先。在基坑排水作业过程中，明沟法属于重要辅助措施，开展施工策划、设置排水路径与设施过程中，禁止对工程科学布置造成影响。比如，平面部位禁止和工程结构之间冲突问题，排水深度禁止影响结构稳定性，集水井蓄水深度保持在基础底面潜水深度最小值范围内。若是出现特殊状况，应该在确保结构安全性基础上，对局部进行盲沟、明沟结合设置，并制定强化措施，确保结构与基础能够保持安全性。在保证实体施工需求得到满足基础上，对工程实际与排水明沟进行有机结合，对于基坑各个明沟纵坡与汇水横坡形式进行科学设置，借助对渗透系数、汇水量以及涌水量等参数进行计算，对开挖宽度进行优化，充分强化基坑排水水平，进而充分提高边坡稳定性。

第二，认真开展特殊事件与应急准备活动。设计排水系统时，应该对设施承载能力以及设备容量等进行全面考虑，防止由于恶劣环境以及特殊问题影响排水效果，进而威胁基坑安全。比如，对当地降雨量最大值、瞬时降水以及其他因素进行充分考虑，若是存在冻融问题，应该对排水通道进行科学布置，降低冬期明沟积水而引发冻胀问题导致排水系统被破坏，进而影响排水系统实际效果。另外，应该对设备故障因素进行全面考虑，对于重点部位应该保证一用一备，另外，在现场需要准备应急砂、铁锹、砂袋、水龙带、排水管以及水泵等应急设备与物资。开展日常管理工作时，以及降雨条件下，特别在瞬时暴雨以及其他恶劣气候中，应该积极开展巡查工作，并及时开展排险作业，全过程开展监控工作，充分强化其在突发事件方面的应变处理水平，将基坑中水体及时排出，为基坑安全性提供保障。

第三，针对地下水位设置观测孔，同时监测临近管线以及建筑，明排装置运行过程中，可以对检测孔水位情况随时进行检查，若是发现沉降量临近报警值，需要及时制定应对措施。

第四，开展明排施工作业过程中，需要认真开展通天井滤网设置，避免抽水过程将土层细颗粒带走。在坑底承压水情况下，需要制定有效策略避免流砂问题^[2]。

第五，地下管线以及建筑物密集区，在地面沉降管控方面要求较为严格，所以开展深基坑开挖作业过程中，进而尽量落实止水帷幕，降低明排水量。开展明排施工过程中，尽量保证施工进度，降低明排水天数。

第六，在必要情况下，可以在现场外缘进行回灌系统设置，也能够充分控制降水对于附近环境产生的影响。回灌系统涵盖砂井、砂沟回灌以及回灌井点等形式。

第七，因为地下水位降到基底下的实际距离小，水位极易出现回升问题，进而造成基坑浸泡问题，所以应该具备备用水泵，供应双套电力，安排专人进行严格管理，所以开展施工活动室，应该对各道工序实际施工质量进行严格控制，并安排专人对施工现开展开全天候监管，及时反馈施工监测以及其他动态信息，同时科学制定急救措施，为施工活动稳定开展提供良好保障。

2 工程概况

S项目是草滩停车场工程，基坑深度在16m左右，宽度在21.2m左右，地质勘察数据显示基底高程设计值和地下水位之间距离在4m左右。拟建场地的地层是由粉质黏土、第四系全新统人工填土以及冲击砂类土构成。底板埋深地层是2—6粗砂、2-5-2中砂，密实、饱和。近地面段出隧道的底板基底主要处于2-5-1中砂、2-4粉细砂、2-3粉土以及1-1杂填土之上，地质条件较差。

开展基坑开挖施工前，基坑外与钻孔灌注桩间距在2.7m左右，沿着始发井拐角进行坑外降水井设置。开挖深度满足设计高程之后，由于水位较高，所以在基坑东侧以及西侧分别进行坑内降水井设置，同时在24h内持续开展抽排水作业。由于在设计高程以下的2m—3m范围出现粉质黏土隔水层，隔断了地下水，所以开挖到此位置之后，基坑中发生涌沙涌水现象，严重影响基坑抗震安全系数，同时难以开展后续施工活动。

3 明沟排水法施工方法

3.1确定明排方案

在S工程中，仅仅通过深井降水方法并不能够充分减少地下水问题，开挖到基地部位之后就出现用水问题，对工作面、底板砼浇筑等工作产生影响。所以需要采用明排方法开展抽水作用，然而因为基坑中并未设立工作面，基坑壁和主体结构的外缘保持相同平面，如果选择普通明沟方式进行排水也存在困难。

所以，针对S工程特点，选择暗埋集水井以及排水管道排水方案，选择“排”、“导”结合方法充分减少作业面地下水干扰问题。对围护结构桩进行挂网喷射砼施工活动时，若是施工部位渗水量大，则应该在开展喷射砼之前，进行PVC管竖直预埋，直径为300mm，对于暗埋集水井选择直径300mm、长2m钢筋笼，外围选择密目钢丝网对管身进行包裹，避免砂石泥土进入到管中，预埋PVC管和钢筋笼连接，便于水泵放置以及提取。基底附近暗埋PVC渗水管，直径为200mm，连通暗埋集水坑^[3]。

3.2计算降水

结合岩土勘察信息与设计图纸，S工程属于长方形基坑，底板埋深在16.31—18.91m范围内，设计为17m，围护桩的人工挖孔桩深度为19.034m、19.064m以及19.534m，S工程降水技术需要保证地下水低于20m。

参数取值，h0（地下静止水位）：-4m，F（降水面积）：328.80㎡，K（卵石、砂渗透系数）：23m/d，H（含水层厚度）=18.5m，r0（等效半径）：55.77m，S（设计降深）：20m，R0（降水井干扰半径）：825.11m，Q（基坑涌水量）：1.366kS（2H-S）/[lg（Ro/ro）]=9129.15m³/d。

结合现场具体情况，对井点降水量进行测定，5700m³/d。排水量是:Q-5700m³/d=3429.15m³/d。

3.3排水管暗埋

开挖位置达到基坑底面之后，沿着基坑周边从北到南，以北高南低（0.5%坡度）方式进行沟槽开挖处理，断面尺寸：400*400mm，完成开挖施工后，开展φ200mmPVC管埋设处理，渗水管根据300*300mm规格纵横钻孔，规格为φ20mm，同时外围选择密目钢丝网对管身进行包裹处理，避免泥沙进入其中，对透水性产生影响。

3.4集水通天井暗埋

结合计算水量情况，沿着排水盲管沟的端部进行集水坑设置，规格为500*500*1000mm，将钢筋笼放置其中，规格为高2m、φ300mm。滤水管连接网喷面PVC管，进而实现通天井构件。开展施工活动时，借助井中潜水泵进行抽水处理^[4]。

结语：综上所述，S工程地质结构中由粉砂、粉土组成的地层，降水情况与基坑围护止水能力对于基坑附近环境保护以及安全稳定等方面产生严重影响。所以，基坑施工与围护结构施工过程应该积极控制质量，积极开展排查工作，需要保证周全且持续。通过明排法能够对基坑土地进行充分固定，有效强化其被动抗力，减少或是避免由于水头差增加而造成涌沙以及涌水等问题^[5]。

参考文献：

[1]刘洪. 堆载预压明沟排水固结法在LUSAIL场地项目的运用[J]. 四川水力发电, 2016, 35(05):4-4.

[2]王涛, 陈永红. 深井降水配合明沟排水工艺在无支护深基坑施工中的应用[J]. 中国水运：下半月, 2020(05):3-3.

作者简介：向象、1988年1月出生，男，湖北宜昌人，汉族，毕业于湖北国土资源职业学院，现就职于湖北万泰岩土勘察设计有限公司，研究方向为岩土工程，工程师。