地下水降低与排除
基坑工程中的降低地下水亦称地下水控制，即在基坑工程施工过程中，地下水要满足支护结构和挖土施工的要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的环境和设施带来危害。
1.地下水控制方法选择
在软土地区基坑开挖深度超过3m，一般就要用井点降水。开挖深度浅时，亦可边开挖边用排水沟和集水井进行集水明排。地下水控制方法有多种，其适用条件大致见表4-7，选择时根据土层情况、降水深度、周围环境、支护结构种类等综合考虑后优选。当因降水而危及基坑及周边环境安全时，宜采用截水或回灌方法。
表4-7 地下水控制方法适用条件
当基坑底为隔水层且层底作用有承压水时，应进行坑底突涌验算，必要时可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施，保证坑底土层稳定。否则一旦发生突涌，将给施工带来极大麻烦。
2.集水明排法
当基坑开挖深度不很大，基坑涌水量不大时，集水明排法是应用最广泛，亦是最简单、经济的方法。
在基坑的两侧或四周设置排水明沟，在基坑四角或每隔30～40m设置集水井，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内，然后用水泵将其排出基坑外。
排水明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外，沟边缘离开边坡坡脚应不小于0.3m。排水明沟的底面应比挖土面低0.3～0.4m。集水井底面应比沟底面低0.5m以上，并随基坑的挖深而加深，以保持水流畅通。
3.降水
所谓降水是指在基坑土方开挖前，用真空（轻型）井点、喷射井点或管井深入含水层内，用不断抽水的方式使地下水位下降至坑底以下，以方便土方开挖。
（1）降水井（井点或管井）数量计算 计算公式为n=1.1Q/q，式中，Q为基坑总涌水量；q为设计单井出水量，真空井点出水量可按36～60m3/d确定。
（2）过滤器长度 真空井点和喷射井点的过滤器长度不宜小于含水层厚度的1/3，管井过滤器长度宜与含水层厚度一致。
4.井点结构和施工的技术要求
（1）一般要求
1）基坑降水宜编制降水施工组织设计，其主要内容为井点降水方法；井点管长度、构造和数量；降水设备的型号和数量；井点系统布置图；井孔施工方法及设备；质量和安全技术措施；降水对周围环境影响的估计及预防措施等。
2）降水设备的管道、部件和附件等，在组装前必须经过检查和清洗。滤管在运输、装卸和堆放时应防止损坏滤网。
3）井孔应垂直，孔径上下一致。井点管应居于井孔中心，滤管不得紧靠井孔壁或插入淤泥中。
4）井点管安装完毕应进行试抽，全面检查管路接头、出水状况和机械运转情况。一般开始出水混浊，经一定时间后出水应逐渐变清，对长期出水混浊的井点应予以停闭或更换。
5）降水施工完毕，根据结构施工情况和土方回填进度，陆续关闭和逐根拔出井点管。土中所留孔洞应立即用砂土填实。
6）如基坑坑底进行压密注浆加固时，要待注浆初凝后再进行降水施工。
（2）真空井点结构和施工技术要求
1）机具设备。真空井点系统由井点管（管下端有滤管）、连接管、集水总管和抽水设备等组成。
①井点管。井点管为直径38～110mm的钢管，长度为5～7m，管下端配有滤管和管尖。滤管直径与井点管相同，管壁上渗水孔直径为12～18mm，呈梅花状排列，孔隙率应大于15%；管壁外应设两层滤网，内层滤网宜采用30～80目的金属网或尼龙网，外层滤网宜采用3～10目的金属网或尼龙网；管壁与滤网间应采用金属丝绕成螺旋形隔开，滤网外面应再绕一层粗金属丝。滤管下端装一个锥形铸铁头。井点管上端用弯管与总管相连。
②连接管与集水总管。连接管常用透明塑料管。集水总管一般用直径为75～110mm的钢管分节连接，每节长4m，每隔0.8～1.6m设一个连接井点管的接头。
③抽水设备。根据抽水机组的不同，真空井点分为真空泵真空井点、射流泵真空井点和隔膜泵真空井点，其中前两种较为常见。
2）井点布置。井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定。当基坑宽度小于6m，且降水深度不超过6m时，可采用单排井点，布置在地下水上游一侧；当基坑宽度大于6m，或土质不良、渗透系数较大时，宜采用双排井点，布置在基坑的两侧，当基坑面积较大时，宜采用环形井点；挖土运输设备出入道可不封闭，间距可达4m，一般留在地下水下游方向。井点管距坑壁不应小于1.0～1.5m，距离太小，易漏气。井点间距一般为0.8～1.6m。集水总管标高宜尽量接近地下水位线并沿抽水水流方向有0.25%～0.5%的上仰坡度，水泵轴心与总管齐平。井点管的入土深度应根据降水深度及储水层所有位置决定，但必须将滤水管埋入含水层内，并且比基坑底深0.9～1.2m。
真空泵由于考虑水头损失，一般降低地下水深度只有5.5～6m。当一级轻型井点不能满足降水深度要求时，可采用明沟排水与井点相结合的方法，将总管安装在原有地下水位线以下，或采用二级井点排水（降水深度可达7～10m），即先挖去第一级井点排干的土，然后再在坑内布置埋设第二级井点，以增加降水深度。抽水设备宜布置在地下水的上游，并设在总管的中部。
3）井点管的埋设。井点管的埋设可用射水法、钻孔法和冲孔法成孔，井孔直径不宜大于300mm，孔深宜比滤管底深0.5～1.0m。在井管与孔壁间及时用洁净中粗砂填灌密实均匀。投入滤料数量应大于计算值的85%，在地面以下1m范围内用粘土封孔。
4）井点使用。井点使用前应进行试抽水，确认无漏水、漏气等异常现象后，应保证连续不断抽水。应备用双电源，以防断电。一般抽水3～5d后水位降落漏斗渐趋稳定。出水规律一般是“先大后小、先浑后清”。
在抽水过程中，应定时观测水量、水位、真空度，并应使真空泵保持在55kPa以上。
5.截水
截水是指利用截水帷幕切断基坑外的地下水流入基坑内部。通常采用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡墙等作为截水帷幕。截水帷幕的厚度应满足基坑防渗要求，截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-6cm/s。
落底式竖向截水帷幕，应插入不透水层，其插入深度按l=0.2hw-0.5b计算。式中l为帷幕插入不透水层的深度；hw为作用水头；b为帷幕宽度。
当地下含水层渗透性较强、厚度较大时，可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。