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（1）普通明沟排水法。普通明沟排水法是采用截、疏、抽的方法进行排水，即在开挖基坑时，沿坑底周围或中央开挖排水沟，再在沟底设置集水井，使基坑内的水经排水沟流入集水井内，然后用水泵抽出坑外，如图2.16所示。
根据地下水量、基坑平面形状及水泵的抽水能力，每隔30～40m设置一个集水井。集水井的截面一般为0.6m×0.6m～0.8m×0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，并保持低于挖土面0.8～1.0m，井壁可用竹笼、砖圈、木枋或钢筋笼等做简易加固；当基坑挖至设计标高后，井底应低于坑底1～2m，并铺设0.3m碎石滤水层，以免由于抽水时间较长而将泥砂抽出，并防止井底的土被搅动。一般基坑排水沟深0.3～0.6m，底宽应不小于0.3m，排水沟的边坡为1.1～1.5m，沟底设有0.2%～0.5%的纵坡，其深度随着挖土的加深而加深，并保持水流的畅通。基坑四周的排水沟及集水井必须设置在基础范围以外，以及地下水流的上游。
图2.16 明沟和集水井排水方法
1—排水明沟；2—集水井；3—离心式水泵；4—设备基础与建筑物基础边线；5—原地下水位线；6—降低后地下水位线
（2）分层明沟排水法。如果基坑较深，开挖土层由多种土壤组成，中部夹有透水性强的砂类土壤时，为避免上层地下水冲刷下部边坡，造成塌方，可在基坑边坡上设置2～3层明沟及相应的集水井，分层阻截土层中的地下水。这样一层一层地加深排水沟和集水井，逐步达到设计要求的基坑断面和坑底标高，其排水沟与集水井的设置及基本构造，基本与普通明沟排水法相同。
（3）施工机具及选用。集水明排是用水泵从集水井中排水，常用的水泵有潜水泵、离心式水泵和泥浆泵，排水所需水泵的功率按下式计算：
式中: K 1 为安全系数，一般取2； Q 为基坑涌水量，m 3 /d； H 为包括扬水、吸水及各种阻力造成的水头损失在内的总高度，m； η 1 为水泵效率，0.4～0.5； η 2 为动力机械效率，0.75～0.85。
一般所选用水泵的排水量为基坑涌水量的1.5～2.0倍。
（1）工作原理与设备组成。轻型井点降低地下水位是沿基坑周围以一定的间距埋入井点管（下端为滤管），在地面上用水平铺设的集水总管将各井点管连接起来，在一定位置设置离心泵和水力喷射器，离心泵驱动工作水，当水流通过喷嘴时形成局部真空，地下水在真空吸力的作用下经滤管进入井管，然后经集水总管排出，从而降低了水位。轻型井点系统由井点管、连接管、集水总管及抽水设备等组成，如图2.17所示。
（2）轻型井点布置。轻型井点系统的布置，应根据基坑平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位及流向、降水深度等因素确定。设计时主要考虑平面和高程两个方面。
1）平面布置。当基坑或沟槽宽度小于6m，降水深度不超过5m时，可采用单排井点，将井点管布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度不小于坑槽宽度，如图2.18所示。反之，则应采用双排井点，位于地下水流上游一排井点管的间距应小些，下游一排井点管的间距可大些。当基坑面积较大时，则应采用环形井点，如图2.19所示。井点管距离基坑壁不应小于1～1.5m，间距一般为0.8～1.6m。
图2.17 轻型井点系统
1—滤管；2—降低各地下水位线；3—井点管；4—原有地下水位线；5—总管；6—弯联管；7—水泵房
图2.18 单排线状井点布置
图2.19 环形井点布置图
2）高程布置。轻型井点的降水深度从理论上讲可达10m左右，但由于抽水设备的水头损失，实际降水深度一般不大于6m。井点管的埋设深度 H （不包括滤管）可按下式计算：
式中: H 1 为井点管埋设面到基坑底面的距离，m； h 为基坑底面至降低后的地下水位线的距离，一般取0.5～1.0m （人工开挖取下限，机械开挖取上限）； i 为降水曲线坡度，可取实测值或按经验，单排井点取1/4，环形井点取1/15～1/10； L 为井点管中心至基坑中心的水平距离，m。
如 H 值小于降水深度6m时，可用一级井点； H 值稍大于6m时，若降低井点管的埋设面后，可满足降水深度要求时，仍可采用一级井点；当一级井点达不到降水深度要求时，可采用二级井点或多级井点，即先挖去第一级井点所疏干的土，然后在其底部埋设第二级井点。此外，在确定井点管埋置深度时，还需要考虑井点管露出地面0.2～0.3m，滤管必须埋在透水层内等。
（3）轻型井点施工。轻型井点的施工工艺：定位放线→铺设总管→冲孔→安装井点管→添砂砾滤料、黏土封口→用弯联管接通井点管与总管→安装抽水设备并与总管接通→安装集水箱和排水管→真空泵排气→离心水泵抽水→测量观测井中地下水位变化。
1）准备工作。根据工程情况与地质条件，确定降水方案，进行轻型井点的设计计算。根据设计准备所需的井点设备、动力装置、井点管、滤管、集水总管及必要的材料。施工现场准备工作包括排水沟的开挖、泵站处的处理等。对于在抽水影响半径范围内的建筑物及地下管线应设置监测标点，并准备好防止沉降的措施。
2）井点管的埋设。井点管的埋设一般用水冲法进行，并分为冲孔与埋管填料两个过程。冲孔时先用起重设备将直径为50～70mm的冲管吊起，并插在井点埋设位置上，然后开动高压水泵（一般压力为0.6～1.2MPa），将土冲松，如图2.20所示。冲孔时冲管应垂直插入土中，并作上下左右摆动，以加速土体松动，边冲边沉。冲孔直径一般为250～300mm，以保证井管周围有一定厚度的砂滤层。冲孔深度宜比滤管底深0.5～1.0m，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉淀于孔底而触及滤管底部。
在埋设井点时，冲孔是重要的一环，冲水压力不宜过大或过小。当冲孔达到设计深度时，须尽快减低水压。井孔冲成后，应立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土（图2.20）。砂滤层一般选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上部1.0～1.5m，以保证水流通畅。井点填好砂滤料后，须用黏土封好井点管与孔壁间的上部空间，以防漏气。
图2.20 水冲法井点管
1—冲管；2—冲嘴；3—胶管；4—高压水泵；5—压力表；6—起重机吊钩；7—井点管；8—滤管；9—填砂；10—黏土封口
3）连接与试抽。将井点管、集水总管与水泵连接起来，形成完整的井点系统。安装完毕，需进行试抽，以检查是否有漏气现象。开始正式抽水后，一般不宜停抽，不宜时抽时止，否则滤网易堵塞，也易抽出土颗粒，使水混浊，并引起附近建筑物由于土颗粒流失而沉降开裂。正常的降水是细水长流、出水澄清。
（4）井点运转管理与监测。
1）井点运转管理。井点运行后要连续工作，应准备双电源以保证连续抽水。真空度是判断井点系统是否良好的尺度，一般应不低于55.3～66.7kPa。如真空度不够，通常是由于管路漏气，应及时修复。如果通过检查发现淤塞的井点管太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反冲洗或拔出重新埋设。
2）井点监测。井点监测包括流量观测、地下水位观测、沉降观测三个方面。
管井井点由滤水井管、吸水管和抽水机械等组成。管井井点设备较简单，排水量大，降水较深，较轻型井点具有更大的降水效果，可代替多组轻型井点作用，水泵设在地面，易维护。管井埋设的深度和距离根据需降水面积、深度及渗透系数确定，一般间距为10～50m，最大埋深可达10m。适用于渗透系数较大，地下水丰富的土层、砂层，含水层厚度大于5.0m。但管井属于重力排水范畴，吸程高度受到一定限制，要求渗透系数较大（1～200m/d）。
（1）管井的布置。管井沿基坑外围四周呈环形布置或沿基坑（或沟槽）两侧或单侧呈直线形布置，井中心距基坑（槽）边缘的距离根据所用钻机的钻孔方法而定，当用冲击钻时为0.5～1.5m，当用钻孔法成孔时不小于3m。管井埋设深度和距离，根据需降水面积和深度以及含水层的渗透系数等确定，最大埋深可达10m，间距为10～15m。
（2）井管的埋设。埋设井管时可采用泥浆护壁冲击钻成孔或泥浆护壁钻孔方法成孔。钻孔底部应比滤水井管深200mm以上。井管下沉前应对滤井进行清洗，冲除沉渣，可通过灌入稀泥浆用吸水泵抽出置换或用空压机洗井法将泥渣清出井外，并保持滤网的畅通，然后下管。滤水井管应置于孔中心，下端用圆木堵塞管口，井管与孔壁之间用粒径为3～15mm的砾石填充作过滤层，地面下0.5m内用黏土填充夯实。水泵的设置标高需根据要求的降水深度和所选用的水泵最大真空吸水高度而定，当吸程不够时，可将水泵设在基坑内。
（3）管井的使用。在使用管井之前，应进行试抽水，检查出水是否正常，有无淤塞现象。抽水过程中应经常对抽水设备的电动机、传动机械、电流、电压等进行检查，并对井内水位下降和流量进行观测和记录。井管使用完毕后，可用倒链或卷扬机将其缓慢拔起，将滤水井管中的泥沙洗去后储存备用，所留空洞用砂砾填实，上部50cm深用黏性土填充夯实。
深井井点降水的工作原理是利用深井进行重力集水，在井内用长轴深井泵或井内用潜水泵进行排水以达到降水或降低承压水压力的目的。它适用于渗透系数较大（ K ≥200m/d）、涌水量大、降水较深（可达50m）的砂土、砂质粉土，及用其他井点降水不易解决的深层降水，可采用深井井点系统。深井井点的降水深度不受吸程限制，由水泵扬程决定，在要求水位降低5m以上，或要求降低承压水压力时，排水效果好。井距大，对施工平面布置干扰小。
（1）布置形式。对于采用坑外降水的方法，深井井点的布置根据基坑的平面形状及所需降水深度，沿基坑四周呈环形或直线形布置，井点一般沿工程基坑周围离开边坡上缘0.5～1.5m，井距一般为30m左右。当采用坑内降水时，根据单井涌水量、降水深度及影响半径等确定井距，在坑内呈棋盘形点状布置。一般井距为10～30m。井点宜深入到透水层6～9m，通常还应比所应降水深度深6～8m。
（2）深井井点施工程序及要点。
1）井位放样、定位。
2）做井口，安放护筒。井管直径应大于深井泵最大外径50mm以上，钻孔孔径应大于井管直径300mm以上。安放护筒以防孔口塌方，并为钻孔起到导向作用。做好泥浆沟与泥浆坑。
3）钻机就位、钻孔。深井的成孔方法可采用冲击钻、回转钻、潜水电钻等，用泥浆护壁或清水护壁法成孔。清孔后回填井底砂垫层。
4）吊放深井管与填滤料。井管应安放垂直，过滤部分应放在含水层范围内。井管与土壁间填充粒径大于滤网孔径的砂滤料。填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用黏土封口。
5）洗井。若水较浑浊，含有泥砂、杂物、会增加泵的磨损、减少寿命或使泵堵塞，可用空压机或旧的深井泵来洗井，使抽出的井水清洁后，再安装新泵。
6）安装抽水设备及控制电路。安装前应先检查井管内径、垂直度是否符合要求。安放深井泵时，用麻绳吊入滤水层部位，并安放平稳，然后接电动机电缆及控制电路。
7）试抽水。深井泵在运转前，应用清水预润（清水通入泵座润滑水孔，以保证轴与轴承的预润）。检查电气装置及各种机械装置，测量深井的静水位和动水位。达到要求后即可试抽，一切满足要求后再转入正常抽水。
8）降水完毕拆除水泵、拔井管、封井。降水完毕，即可拆除水泵，用起重设备拔除井管。拔出井管所留的孔洞用砂砾填实。
在渗透系数小于0.1m/d的黏土或淤泥中降低地下水位时，比较有效的方法是电渗井点排水。电渗井点排水的原理以井点管作负极，以打入的钢筋或钢管作正极，当通以直流电后，土颗粒自负极向正极移动，水则自正极向负极移动而被集中排出。土颗粒的移动称为电泳现象，水的移动称为电渗现象，故名电渗井点。电渗井点的施工要点如下。
电渗井点埋设程序，一般是先埋设轻型井点或喷射井点管，预留出布置电渗井点阳极的位置，待轻型井点或喷射井点降水不能满足降水要求时，再埋设电渗阳极，以改善降水效果。阳极埋设可用75mm旋叶式电钻钻孔埋设，钻进时加水和高压空气循环排泥，阳极就位后，利用下一钻孔排出泥浆倒灌填孔，使阳极与土接触良好，减少电阻，以利电渗。如深度不大，亦可用锤击法打入。阳极埋设必须垂直，严禁与相邻阴极相碰，以免造成短路，损坏设备。
通电时，工作电压不宜大于60V，电压梯度可采用50V/m，土中通电的电流密度宜为0.5～1.0A/m 2 。为避免大部分电流从土表面通过，降低电渗效果，通电前应清除井点管与阳极间地面上的导电物质，使地面保持干燥，如涂一层沥青绝缘效果更好。通电时，为消除由于电解作用产生的气体积聚于电极附近，使土体电阻增大而增加电能消耗，宜采用间隔通电法，每通电22h停电2h再通电，依次类推。在降水过程中，应对电压、电流密度、耗电量及观测孔水位等进行量测记录。
当基坑开挖所需降水深度超过8m时，一层轻型井点就难以收到预期的降水效果，这时如果场地许可，可以采用二层甚至多层轻型井点以增加降水深度，达到设计要求。但是这样会增加基坑土方施工工程量、增加降水设备用量并延长工期，也扩大了井点降水的影响范围而对环境保护不利。因此，当降水深度超过8m时，宜采用喷射井点。
（1）喷射井点设备。根据工作流体的不同，喷射井点可分为喷水井点和喷气井点两种，两者的工作原理是相同的。喷射井点系统主要由喷射井点管、高压水泵（或空气压缩机）和管路系统组成。喷射井点用作深层降水，应用在渗透系数在0.1～20m/s的粉土、极细砂和粉砂中较为适用。在较粗的砂粒中，由于出水量较大，循环水流就显得不经济，这时宜采用深井泵。一般一级喷射井点可降低地下水位8～20m，甚至20m以上。
（2）喷射井点施工工艺及要点。
1）喷射井点施工工艺：泵房设置→安装进水、排水总管→水冲或钻孔成井→安装喷射井点管、填滤管→接通进水、排水总管，并与高压水泵或空气压缩机接通→将各井点管的外管管口与排水管接通，并通过循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽水→离心水泵排除循环水箱中多余的水→测量观测井中地下水位的变化。
2）喷射井点施工要点。喷射井点井点管埋设方法与轻型井点相同，其成孔直径为400～600mm。为保证埋设质量，宜用套管法冲孔加水及压缩空气排泥，当套管内含泥量经测定小于5%时，下井管及灌砂，然后再拔套管。对于10m以上喷射井点管，宜用吊车下管。下井管时，水泵应先开始运转，以便每下好一根井点管，立即与总管接通，然后及时进行单根试抽排泥，让井管内出来的泥浆从水沟排出。全部井点管埋设完毕后，再接通回水总管全面试抽，然后使工作水循环，进行正式工作。各套进水总管均应用阀门隔开，各套回水管应分开。为防止喷射器损坏，安装前应对喷射井管逐根冲洗，开泵压力要小些（不大于0.3MPa），以后再将其逐步开足。如果发现井点管周围有翻砂、冒水现象，应立即关闭井管并检修。工作水应保持清洁，试抽2d后，更换清水，此后视水质污浊程度定期更换清水，以减轻对喷嘴及水泵叶轮的磨损。
喷射井点的运转和保养。喷射井点比较复杂，在井点安装完成后，必须及时试抽，及时发现和消除漏气和“死井”。在其运转期间，需进行监测以了解装置性能，及时观测地下水位变化；测定井点抽水量，通过地下水量的变化，分析降水效果及降水过程中出现的问题；测定井点管真空度，检查井点工作是否正常。此外，还可通过听、摸、看等方法来检查：听，有上水声是好井点，无声的井点则可能已被堵塞；摸，手摸管壁应感到振动。另外，冬天热而夏天凉的为好井点，反之则为坏井点；看，夏天湿、冬天干的井点为好井点。
井点降水法可根据土的种类、透水层位置、厚度、土的渗透系数；水的补给源、井点布置形式、要求降水深度、邻近建筑、管线情况、工程特点、场地及设备条件以及施工技术水平等情况，做出技术经济和节能比较后确定，选用一种或两种，或结合井点与明沟排水综合使用，可参照表2.7选用。
表2.7 各类井点的适用范围
一般来讲，当土质情况良好，土的降水深度不大，可采用单层轻型井点；当降水深度超过6m，且土层垂直渗透系数较小时，宜用二级轻型井点或多层轻型井点，或在坑中另布置井点，以分别降低上层土及下层土的水位。当土的渗透系数小于0.1m/d时，可在一侧增加电极，改用电渗井点降水；如土质较差，降水深度较大，采用多层轻型井点设备增多，土方量增大，经济上不合算时，可采用喷射井点降水较为适宜；如果降水深度不大，土的渗透系数大，涌水量大，降水时间长，可选用管井井点；如果降水很深，涌水量大，土层复杂多变，降水时间很长，此时宜选用深井井点降水，最为有效且经济。当各种井点降水方法影响邻近建筑物产生不均匀沉降和使用安全，应采用回灌井点或在基坑有建筑物一侧采用旋喷桩加固土壤和防渗，对侧壁和坑底进行加固处理。
井点降水时，井点管周围含水层的水不断流向滤管。在无承压水等环境条件下，经过一段时间之后，在井点周围形成漏斗状的弯曲水面，即所谓“降水漏斗”曲线。经过几天或几周后，降水漏斗渐趋稳定。降水漏斗范围内的地下水位下降后，就必然会造成地基固结沉降。由于降水漏斗不是平面，因而产生的沉降也是不均匀的。在实际工程中，由于井点管滤网和砂滤层结构不良，把土层中的细颗粒同地下水一同抽出，就会使地基不均匀沉降加剧，造成附近建筑物及地下管线不同程度的损坏。在基坑降水开挖中，为了防止邻近建筑物受影响，可采用以下措施：
（1）减缓出水速度与保持出水清澈。井点降水时应减缓降水速度，均匀出水，勿使土粒带出。降水时要随时注意抽出的地下水是否有混浊现象。抽出的水中带走细颗粒，不但会增加周围地面的沉降，而且还会使井管堵塞、井点失效。为此，应选用合适的滤网与回填的砂滤料。
（2）连续作业。井点应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水，以减小在降水期间引起的地面沉降量。
（3）帷幕挡水。降水场地外侧设置挡水帷幕，减小降水影响范围。降水场地外侧设置一圈挡水帷幕，切断降水漏斗曲线的外侧延伸部分，减小降水影响范围。一般挡水帷幕底面应在降落后的水位线2m以下。常用的挡水帷幕有地下连续墙、深层水泥土搅拌桩等。
（4）回灌系统。设置回灌水系统，保护邻近建筑物与地下管线。回灌水系统包括回灌井、回灌沟。
基坑（槽）形成以后，地下水渗透流量相应增大，基坑边坡和底部的动水压力加大，容易引起管涌或流土，造成塌坡和基坑底隆起的严重后果。因此在整个基础工程施工期间，应进行周密的排水系统的布置、渗透流量的计算和排水设备的选择，并注意观察基坑边坡和基坑底面的变化，保证基坑工作顺利进行。基坑排水主要包括基坑外地面排水和坑内排水。
地面水的排除一般采用排水沟、截水沟、挡水土坝等措施。应尽量利用自然地形来设置排水沟，使水直接排至场外，或流向低洼处再用水泵抽走。主排水沟最好设置在施工区域的边缘或道路的两旁，其横断面和纵向坡度应根据最大流量确定。一般排水沟的横断面不小于0.5m×0.5m，纵向坡度一般不小于3‰。平坦地区，如排水困难，其纵向坡度不应小于2‰，沼泽地区可减至1‰。场地平整过程中，要注意排水沟保持畅通。
山区的场地平整施工，应在较高一面的山坡上开挖截水沟。在低洼地区施工时，除开挖排水沟外，必要时应修筑挡水土坝，以阻挡雨水的流入。