基坑工程中的地下水问题及其控制浅析

基坑工程中的地下水问题及其控制浅析
发表时间：2019-12-16T14:14:47.913Z 来源：《城镇建设》2019年21期作者：张在晨[导读] 深基坑开挖的过程中一个非常重要的前提条件就是保障基坑的干燥摘要：深基坑开挖的过程中一个非常重要的前提条件就是保障基坑的干燥，这样才能形成良好的施工条件。

但是，很多工程项目都存在地下水的现象，如果地下水得不到有效的处理与控制，不仅会直接影响到深基坑工程的展开，还会让整个项目受到影响。

因此，深基坑作业时很有必要对于地下水做有效处理，要结合项目现场的实际情况和地下水的存在状况，有针对性的采取相应措施，给深基坑作业提供
良好的实施环境。

鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对基坑工程中的地下水问题及其控制浅析提出了一些建议，仅供参考。

关键词：基坑工程；地下水；控制措施引言
基坑降水设计，需根据场地实际的水文地质条件进行设计计算，同时降水深度应按需进行，确保基坑周边环境变形在容许的范围内，对于一些大型、基坑周边环境复杂的工程，可采用地下水三维数值模拟，建立水文地质数值模型进行设计计算，必要时可结合地下水回灌系统，使基坑周边的变形在允许的范围以内，以达到确保基坑周边环境安全。

1、基坑降水的作用
基坑降水是基坑土方开挖过程中，确保基坑支护结构安全的必要措施，其主要的作用为：（1）防止基坑侧壁因地下水在水头压力下发生渗流破坏。

（2）消除或减少作用在基坑支护结构上的静水压力与渗透压力，提高基坑支护结构的稳定性。

（3）为基坑土体开挖及主体结构施工，提供干作业面，方便施工。

（4）满足主体结构抗浮要求。

2、地下水对深基坑的不良影响
（1）如果基坑下部积累了承压水，开挖基坑机会很大程度减少含水层上透明水层的水量，这种状况下，当透明水层继续减少时，承压水水头的压力会进一步增加，增加到一定程度后会顶裂甚至击穿基坑底板，突涌现象随之产生。

底板产生的裂缝会造成地基整体性破坏，随着土体逐渐被带出，下层会逐渐被掏空，直接影响到卧层的整体强度。

（2）在粉细砂层或粉土场地，地基土在地下水动水压力作用下，基底往往会发生翻泡、冒水、土体颗粒上浮等现象，称为“砂沸”，由于“砂沸”发生的面积一般较大，影响深度也较深，故一旦发生整个地基就会受到扰动，原始结构遭到破坏，影响地基强度。

（3）建筑物和管线产生的影响。

在进行基坑作业时，地质问题是必须要考虑在内的因素，因为它影响着周围的建筑物的安全。

建筑物的新旧程度，和管线的分布影响着基坑施工作业环境的地质问题，很可能会产生危害。

如果是旧的建筑物，它的砖木结构和浅基已经老化，发生同一幅度沉降和位移问题时，就会发生坍塌等危险，如果是新的建筑物，那么危害很小，或者可以说是没有危害。

另外，还有其他的因素蝷着，包括施工材料随便堆载，机械设备产生的振动，都会影响施工环境的地质问题发生危害。

3、针对基坑工程中的地下水问题及其控制措施 3.1设置回灌井点
在进行地下水的处理时，很容易使得周围地面发生明显沉降，这会产生一些负面印象，因此，对于这种状况要做灵活处理。

首先，可以在项目基坑和需要保护的建筑体之间设置相应的回灌井点，这是让需要保护的建筑体能够保持合理的地下水位的方法。

这能够很大程度避免周围建筑体地下水的流失，能够让地下水位在整体上维持在合适的范围内，这样才能够让土层压力保持平衡，不至于由于地基重力快速增大而产生沉降效应。

3.2建立监测体系，预防灾害
监测体系可以为施工提供有效的数据，它所监测的内容有支护的变形，深基坑周边的地面形态，周围建筑物的变形，还有地下水位的动态监测。

这些数据可以反映出所有影响因素的数据，从而准确反映了危害程度，还能得到预警的效果，还能够分析位移的变化，以及信息化施工的重要数据。

3.3进行合理土压力计算
还要针对不同的地址选择不同的支护方式。

对于一些计算问题，因为地区的不同，计算的方式也是不同的，如果设计者对地质和建筑没有做到掌握的情况下，对于计算的精度考虑角度又不同，那么就会存在安全隐患。

因此，地层为软土时，必须设有专家组，共同进行审议。

这些举措如果严格执行，那么就会有效地减少灾害的产生。

现阶段基坑工程计算方式采取了m法、有限单元法、块体模型计算以及其它的计算方法，这些先进的计算方式可以为灾害的防治提供了科学的数据。

3.4深基坑降水设计
深基坑降水设计是基坑工程支护设计的一部分，降水设计应根据基坑工程为满足主体结构施工的开挖深度、基坑开挖深度范围内含水层水文地质条件确定具体的设计方案，以达到疏干开挖深度范围内的土体、降低含水层水头满足基坑抗突涌安全要求，同时基坑降水还需配合土方开挖，满足基坑分期、分区开挖土方的要求。

基坑降水往往会对基坑周边造成一定的不利影响，随着降水的进行，地下水影响半径范围内水头会有一定的降低，根据土力学有效应力原理，土体的重度会从浮重度增大到接近于饱和重度，从而在降水影响范围内产生附加沉降。

3.5基坑止水帷幕设计优化分析
止水帷幕的长度，根据现行基坑规范的要求，首先需满足抗渗流的要求，同时在满足降水要求的情况下，尽量减小由于基坑场地内降水引起周边场地水位降深。

根据上述要求，本工程的止水帷幕深度，可采用封闭式止水帷幕或者悬挂式止水帷幕。

采用封闭式止水帷幕时，止水帷幕插入到相对隔水层即第⑦层粉质粘土层，止水帷幕深度约32m;采用悬挂式止水帷幕，即止水帷幕的插入深度没有进入隔水层，但止水帷幕的深度在满足抗渗流的要求下，适当的加深以减小基坑降水对周边环境的影响，经试算采用止水帷幕插入基坑坑底以下10m，未进入第⑦层粉质粘土隔水层，止水帷幕长度为24m。

采用封闭式止水帷幕，可以最大化的减小基坑降水引起的周边环境的变化，但工程造价较高。

采用悬挂式止水帷幕，则止水帷幕的长度要减少8m，根据当地类似的工程经验，一般在类似降深的情况下，降水引起的沉降变形在允许的范围之内，经过综合比较，本工程采用悬挂式止水帷幕。

基坑止水帷幕的形式，根据当地的工程经验，一般采用高压旋喷桩较多，高压旋喷桩桩体采用摆喷的形式。

3.6控制降水过程
降水应连续运行，准备备用水泵和电源，尽量避免反复抽水或间歇抽水，以免总沉降量不断累积。

轻型井点和喷射井点在原则上应埋在砂性土层内，可以考虑把滤水管布置在水平向连续分布的砂性土中获得较平缓的降水漏斗曲线，放缓降水漏斗线的坡度，使之产生的不均匀沉降变小，减轻在降水影响范围内的建筑物和地下管线的受损伤程度。

结束语
随着城市的发展和新城建设的兴起在采用明挖法施工过程中，必须注意基坑降水不当产生的影响，及时关注降水过程中地下水对边坡和周边环境的影响，避免基坑产生流砂、管涌和突涌导致坑壁土体坍塌，避免降水对周围环境造成的沉降影响，并采取恰当方式将其不良影响降至最低。

除了施工前期对周围环境的详细调查，设计科学合理的降水方案，在现场还要精心组织，精细施工，确保降水效果，保证施工安全和工程质量。

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