浅谈深基坑支护工程中的地下水防治

浅谈深基坑支护工程中的地下水防治

孟春波

苏州中业工程管理有限公司江苏苏州 215000

摘要：本文总结了工程实践经验，分析了高层建筑深基坑地下水防治工程中存在的一些主要问题，并提出了一些建议性的预防措施。

关键词：深基坑；地下水；主要问题；预防措施

Brief Talk on Prevention and Cure of Ground Water in Bracing

Project of Deep Foundation Pit

Jiang Hong--xingLiLong

Jiangsu chang—Jiang Mechanize Foundation Engineering Project Company

Abstract:After summarizing practical experiences,this paper analyzes some major problems in prevention and cure project of ground water in deep foundation pit of high rise building and puts forward some recommendable prevenient measures.

Key Words:deep foundation; ground water; major problems; prevenient measures

中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)08-0026-2

1 引言

目前高层建筑和人防工程都包含了部分的地下工程，深基坑施工质量，直接影响工程建设的效益与成败。在深基坑工程中，一项事关全局的工作就是地下水防治，地下水是深基坑工程的天敌，是导致工程事故最直接的因素之一，从实际统计资料来看，约有70%的基坑事故与地下水有关。在长江中下游地区地下水位高，若对基坑中地下水处理不当，造成基坑坍塌、地面沉降等工程事故时有发生，致使工期延误，给经济上带来重大损失。因此，对深基坑工程中的地下水问题必须引起足够的重视。

2 地下工程中存在的主要问题

2.1 工程勘察方面

场地勘察资料是深基坑工程设计、施工的重要依据，而其中的工程地质资料和水文地质资料是降水设计的主要依据。如果对深基坑所涉及范围内的地层，勘察资料不详细、不准确，依据此资料设计出来的降水方案就势必会给深基坑工程带来事故隐患。

2.2 设计方面

2.2.1 对工程地质条件和水文地质条件认识不够

降水设计的主要依据是工程地质资料和水文地质条件，在进行降水设计时，若不弄清楚场内地层分布、地下水的类型、含水层的渗水性和含水量，不对地下水的性质、补给和排泄条件、动态特征及其与区域地下水的关系作深入地分析和研究，则难以设计出安全可靠、经济合理的方案。

2.2.2 设计人员的技术水平参差不齐

由于设计人员的技术水平参差不齐，参数及计算模式的选取不尽合理，有时甚至无章可循，使一些工程缺陷多、隐患大，以致造成安全储备过低，发生严重工程事故。

2.2.3 降水方案选择不当

降水方案的选择是一项复杂而系统的工作，它必须考虑场地的实际地质条件以及各种降水方案的适用范围，如果降水方案的设计不切合实际，采取的降水措施针对性不强，降水就很难取得成效，这样就必然会给深基坑支护工程造成很大困难。

2.2.4 基坑支护工程中大面积降水的涌水量计算理论不甚完善，一般套用单井涌水量公式往往会造成估算错误。

2.3 施工方面

施工单位未按设计要求进行或随意更改施工程序而造成降水防渗失效，特别是层层分包，一些施工队伍技术力量差，甚至偷工减料，施工中错误百出，给深基坑降水造成严重隐患，从而影响整个基坑支护结构的安全性。

2.4 监测方面

工程监测（特别是深基坑工程的监测）是正确指导施工、避免事故发生的必要措施，是一种信息施工技术。不重视信息施工，必然导致盲目施工，不能防患于未然。有的工程为了节约工程造价，在施工过程中没有安排施工监测或不合理削减监测内容，从而使监测工作不力，不能及时判断险情，从而造成事故。此外，对监测数据的分析不够准确，报警不及时或数据错误都将会导致严重的工程事故。

3 工程实例

3.1 苏州商品交易市场塔楼基坑降水

3.1.1 工程概况

苏州商品交易市场塔楼设计采用桩伐基础，基坑设计深度为-13.90m（其中电梯井深度为-17.40m），其面积约为2800m2，场区东部约30m处是一层民宅区，场区南部约35m处为干将路，场区西部约40m 处是白莲花园，花园中有白莲河，河深1.8m。塔楼深基坑围护方案为：先采用放坡开挖至-5.90m，从-5.90m 至于-13.9m，这8m深的地层采用钻孔灌注桩（桩径Φ800mm，桩长16.5m，桩中心间距950mm）及钢筋混凝土水平支撑的围护结构。

3.1.2 场区地质条件

拟建场地地势平坦，地层由上至下依次为：①杂填土层，埋深0~2.80m；②粘土层，埋深2.80~5.80m；

③粉土层，埋深5.80~8.30m；④-1粉砂层，埋深8.30~12.80m；④-2粉细砂层，埋深12.80~17.50m；

⑤-1粘土层，埋深17.50~21.00m；⑤-2粉质粘土层，埋深21.00~25.90m。

该地区地下水属潜水及微承压水，潜水位为-3.02m。含水层为③粉土层、④-1粉砂层和④-2粉细砂层，渗透系数K为3.4m/d，总出水量约为1750m3/d。

3.1.3 降水设计

为确保基坑支护支撑结构的安全，设计采用射流泵式轻型井点法降低坑外水位，坑内用管井（管井结构见图1）疏干静储水。坑外井管埋入深度10.50m，井点距离1.50m，沿基坑四周在标高-5.90m处布设4套射流式喷射井点，井位布置见图2。坑内布设4口管井，使用潜水泵抽吸静储水。在基坑施工电梯井阶段，在四周布设一套轻型井点降水设施，进一步降低地下水位，保证电梯井的施工。

该降水方案实施后，基坑顺利开挖至设计深度，过坡稳定，坑底干燥，保证了塔楼地下部分土建施工的顺利进行，达到了预期的降水效果。

3.2.4 该降水方案的成功之处在于：

①对场区的水文地质条件有了彻底准确的认识和了解，采取了有效的降水方案。

②针对实际水文地质条件，采取了切实有效的降水措施。

③根据场区周围无高层建筑的实际情况，采取大范围降低地下水位的方案，效果明显。

④降水方案严格按设计要求进行施工，保证了工程的施工质量。

4 建议性预防措施

针对深基坑降水工程中存在的一些主要问题，在工程进行中的不同阶段，可采取以下预防措施：

①首先强调地质资料的重要性。地质资料是设计人员进行设计的主要依据，它的真实、准确与否直接关系到设计方案的成败。对于深基坑工程，除应查明工程地质情况外，还应着重查明开挖范围内及邻近场地地下水特征，包括含水层分布规律、地下水的水位、流量、流速、渗透系数及补给来源和排泄方向等水文地质资料，为降水方案的设计提供全面、准确的地质资料。

②设计人员在进行设计时，对场地的地质资料应作深入的分析和研究，根据现场的实际情况提出针对性较强的设计方案，最好通过对两个或多个方案的对比，择优选取一个较为理想的方案。

③综合考虑设计方案在施工过程中对现有相邻建、构筑物、地下管线等有可能会产生的各种影响，在条件许可沉降分析对建（构）筑物无重大影响时，尽可能采用降水方法。

④要有预见性，全面考虑施工中可能会出现的这样或那样的问题，做好各种抢险措施的准备工作，防患于未来，以便在出现险情时能应付自如，避免重大事故的发生。

⑤加强对施工队伍的管理，提高施工队伍的技术素质，严格按照设计的要求进行施工，确保施工质量。

⑥在降水过程中应做好工程监测工作，提高测试人员的综合水平，增加测试数据及处理结果的准确性。对测试数据及时处理并得到准确的结果，以便时刻掌握整个基坑现处的状况，及时正确指导施工。

5 结束语

地下水是深基坑中经常会遇到的问题，由于地下水的存在，给深基坑工程施工带来许多问题（边坡失稳，坑底隆起与管涌等）。为了确保基坑工程施工正常进行，必须对地下水进行有效的治理。降水是一个复杂的、与多方面有因素相关的一门学科，是一项系统工程，勘察、设计、施工、监测和管理是几个紧密联系的环节，它要求不仅要有相关学科的知识，同时要具备丰富的施工经验和科学的管理办法。降水问题在基坑工程中已越来越受到重视，已成为深基坑工程施工中的重要组成部分。

参考文献：

[1] 林宗元. 岩土工程治理手册. 辽宁科学技术出版社出版、发行. 1993, 3:743~780.

[2] 黄运飞. 深基坑工程实用技术. 兵器工业出版社. 1996, 11:577~584.

[3] 马丽丽. 深基坑开挖中的水文地质问题. 工程勘察. 1996, 2:25~29.