建筑基坑降水的重复利用

建筑基坑降水的重复利用

王亚非１欧阳东海２杨柳３郭群４

中建八局第二建设有限公司南宁分公司广西南宁530000

摘要：目前建筑项目基坑降水工程施工时，对所抽取地下水都未能有效利用，而是直接排入了市政污水管线。同时，建筑项目施工过程中又引入市政供水（自来水），作为建筑施工的消防、降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工用水（包括混凝土养护、混凝土试块养护、砌筑抹灰、装饰装修用水）等。这样不仅浪费了市政水资源，并且加大了项目投入成本。在实施过程中，因地制宜地制定节水规划方案，保证方案的经济性和合理性。本文探讨了建筑项目基坑降水重复利用的方法。

关键词：建筑基坑降水；重复利用；方法

施工现场回收建筑物基坑降水资源，加以正确处理，水质清晰合格，完全可以在施工现场广泛应用，从而代替以往惯用的市政水源，在水资源严重匮乏的今天，即节约了大量宝贵的公共用水，又降低了施工成本，具有明显的经济效益和社会效益。

1.研究

在地下水位较高的地区，建筑项目深基坑开挖施工过程中，由于含水层被切断，在压差作用下，地下水必然会不断地渗流入基坑。如不进行基坑降排水工作，将会造成基坑浸水，使现场施工条件变差，地基承载力下降，在动水压力作用下还可能引起流砂、管涌和边坡失稳等现象。因此，为确保基坑施工安全，必须采取有效的降水和排水措施，通过开采抽取一定区域范围内（一般沿基坑周边布置降水井点）的地下水，造成特定范围内地下水水位降低，即降水工程。降水工程地下水具有水量大、不间断开采、开采周期长、开采时间与建筑项目建设时间重合度高等特点。建筑项目施工本身又要消耗大量水，用于生活饮用、消防、现场降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工等。这些用水，除生活饮用水质要求较高外，其他用水水质要求相对较低，与降水工程地下水在此方面有很高的成合度，在一定程度上，降水工程地下水能够部分或全部满足这些需求。

2.建筑基坑降水的重复利用方法

2.1施工现场水量描述与计算方法。建筑项目施工现场用水包括生活饮用（合称生活用水）、消防、现场降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工（包括结构施工中的混凝土养护、混凝土试块养护、砌筑抹灰、装饰装修施工等，主要用水为混凝土养护、砌筑抹灰）等。一是基坑涌水量：，式中：Q0—基坑涌水量（m3/d），按照最不利条件下的计算最大流量；K—含水层渗透系数（m/d）；H—含水层厚度（m）；S—降深（m）；R0—影响半径（m），R0=2S姨HK1；r0—基坑换算半径（m）。针对具体项目和降水工程过程，基坑涌水量由具体实测值确定。二是降水井出水能力，针对具体项目和降水工程过程，降水井出水能力由具体实测值确定。三是现场生活用水量，生活区用水不均衡系数；取2.5。四是现场降尘用水量。现场车辆冲洗用水量取0.1m3/台次。五是是厂区绿化用水量为；取0.01m3/m2。六是施工砌筑抹灰用水量为每平方米抹灰耗水量（0.01～0.015m3）。七是混凝土养护水量为单位数量设备人员等单位时间内生产一定产品的用水量。

2.2水质要求及分级使用。建筑基坑降水工程地下水使用前、使用中，按标准规定进行水质取样和检验。水质采样的设计、组织按水质采样方案设计技术规定和水质采样技术指导规定实施。建筑基坑降水工程地下水水质满足具体使用规定要求，即可使用。

2.3使用便利性评判及分级使用。建筑基坑降水工程地下水可采用“开采至建筑施工现场，应用于建筑施工现场”的原则来使用，使用区域范围可包括建筑项目施工区和办公生活区。具体可遵循以下原则：以建筑项目施工区用水为主，在水量富裕水质达标的情况下，若建筑项目施工区与办公生活区相距不远，管道铺设便利时，可兼顾办公生活区用水；若建筑项目分高层建筑（≥20m）和裙楼（≤20m），高层建筑施工用水需要加压供水时，优先考虑高层建筑施工；盈余水量可考虑裙楼施工用水和其他用水；若建筑项目占地面积过小，可采用“集中存储、管道分配”原则应用建筑基坑降水工程地下水。

2.4技术工艺。现场设置蓄水水箱将建筑基坑施工降水集中存放，经过初步沉淀处理或简单沙虑处理。处理后的地下水水体水质经检测达到城市杂用水水质要求时，通过管道将水引入到生活区、加工场、施工区，用于消防、现场降尘、车辆冲洗、场区绿化、厕所冲洗、建筑施工（包括结构施工中的混凝土养护、混凝土试块养护、砌筑抹灰、装饰装修施工）等。

3.实例分析

3.1工程概况。某建筑总面积约51900m2基底标高－12.35m场区±0.00为49.65m。

3.2基坑降水设计方案。一是场地25m深度范围内存在3层地下水。由于报告中没有提供各含水层的渗透系数等水文地质参数粘质粉土砂质粉土根据该地区地质资料渗透系数取0.5m/d卵石层的渗透系数取20.0m/d。

3.3基坑降水方案设计。基坑自然地面以下深约11.70m，大于单层轻型井点降水能力，要将潜水位降至此深度以下用管井降水可以达到，因此本工程采用管井和轻型井点抽水相结合的基坑降水方案。轻型井点抽水的总出水量：，Q1轻型井点抽水量m3/dK1含水层渗透系数K1=1.00m/dHk1井点内水深hk1=2.00m，由上述计算公式和计算参数可计算出基坑出水量Q1约为231m3/d所以管井抽取的总涌水量558m3/d。

3.4基坑降水重复利用方案。根据计算基坑降水总量789m3/d=9.13（L/s）。如果对该部分水量采用沉淀过滤处理，接入到现场的砖砌蓄水池，则完全可以节约本工程的市政水源。根据本工程特点现场每天浇筑400m3冲洗模板1000m2每天按10小时工作时间计该部分用水约2.3L/s=300m3/d，因此基坑降水量足以保证施工用水量，据本工程规划要求建一座30m3砖砌水池用于收集本工程的降水集水。对从基坑抽取的水进行初级沉淀，过滤处理后，进入蓄水池，通过加压水泵加压，通过管网将水送到施工的各用水点，现场蓄水池采用砌砖，内外抹灰，内壁做防水处理，将水池做在地下部分，考虑蓄水池的用水连续性，蓄水池采用双路供水，另一路采用市政水源供水。

3.5本工程主体施工结束期为6个月，共需交水费32400×6=194400元，采用基坑降水只需增加设备投资约27000元，因此采用后者可节约经费167400元。对基坑地下水水样进行化验，水质完全达到饮用水水质各项指标要求，可以满足施工要求。

在建筑项目施工过程中，根据当地水文地质资源、地下水水质情况和建筑项目实际施工需要，合理实施建筑基坑施工降水回收再利用技术，部分或全部替代市政供水，直接用于建筑项目施工用水。合理利用建筑基坑施工降水，可使得施工用水管线的铺设长度大副减少，节约大量的铺管材料和人力投入，缩短了临时设施建设的时间；施工现场临时降水管线可地上铺设，无需考虑地下沟槽开挖对原有场区内的地下管线造成的影响；减少铺设施工用水管线的地下管线勘探时间，以及可能出现的地下管道改建工程，大大降低了临时用水管线建设的施工难度，方便施工，节约施工成本；合理利用建筑基坑施工降水，可进一步实现绿色施工绿色建造。

参考文献：

[1]张桂珍，张赐承.城市污水再生利用城市杂用水水质.中国标准出版社，2013，5.

[2]中国建筑科学研究院、城市建设研究院、中国建筑材料科学研究院绿色建筑技术导则.建设部科技部印发.