浅议深基坑周边地下水的危害
发表时间：2018-11-02T17:01:17.090Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：佐元兴
[导读] 根据相关资料分析，在全国160多起基坑事故，在所有事故坑中，由于设计和施工期间地下水处理不当。
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摘要：本文通过了解地下水对深基坑的重要性和不利影响，并结合具体工程实践，介绍了深基坑施工中地下水处理的常用处理方法。
关键词：地下水，基坑，安全
引言：在深基坑工程中，必须考虑地下水的治理。
根据相关资料分析，在全国160多起基坑事故，在所有事故坑中，由于设计和施工期间地下水处理不当，基坑事故的比例达到60％。
目前，基坑工程地下水处理工作已经做了大量工作，取得了很多成果。
本文希望在前人研究成果的基础上，简单总结基坑地下水施工中遇到的问题及处理方法，以及基础设计和施工中需要注意的问题。
1地下水的基本类型及对基坑的影响
在我国的许多地区，地层呈现出典型的二元结构，即上部粘土层和下部砾石层，粘土层上部为水淹和下潜，砾石层为承压水。
本文主要就广元市城北片区081产业新城1号安置点安置还房工程项目实施分析，该项目总的建筑面积约11.9万m2，主要工程内容包括22#地下室和10-14#楼的建筑结构、电气、给排水工程。
1.1地下水的基本类型
（1）上层滞水
上层滞水一般分布在疏松地层的上空气层。
它属于深基坑内第一个地下水含水层，渗透性弱，渗透性好，水位随季节变化。
它与区域地下水无水力有关，一般与相邻地表水体的无水相关。
上层积水主要依靠降雨，周边供水管道漏水，周边电（光）电缆沟或废弃箱涵补充废水。
（2）承压水
承压水一般埋在场地下部含水层中。
水头随着场地的位置而变化;一般不受当地气候因素的影响;现场水头保持相对稳定;水量由含水层或含水结构的性质决定。
治理难度大，可能与附近的河流或湖泊相连接。
1.2地下水治理的基本原则
在基坑设计过程中，地下水处理的基本原理是疏堵结合。
疏通是指消除地基坑区域的地表水和地下水。
例如露天排水和井点脱水等，这种方法简单，成本低，易于掌握，并已广泛应用于各类坑的施工;堵是指通过有效的方法在地基坑周围形成止水帐篷，如粉末（等离子）喷射桩幕，高压喷射灌注桩，沉井方法，花管灌浆，灌浆方法和地下连续Wall等。
这种方法成本较高，施工困难。
1.3地下水治理方案的选择
在本项目中10-14#楼为高层住宅，剪力墙结构，建筑工程等级一级，抗震设防烈度7度，结构抗震等级三级，建筑设计使用年限50年，基础型式为桩、筏板基础，地下室防水等级为Ⅰ级，屋面防水等级一级，防雷类别为三类；10#楼地上23层地下1层，建筑高度为71.65m，建筑面积为10153.09m2；11#楼地上20层地下2层，建筑高度为74.7m，建筑面积为20674.79m2；12#楼地上26层地下2层，建筑高度为78.6m，建筑面积21757.10m2；13#楼地上26层地下2层，建筑高度为78.6m，建筑面积18568.38m2；14#楼地上24层地下2层，建筑高度为65.4m，建筑面积19260.74m2。
在基坑设计过程中，地下水的治理方案与基坑开挖深度和土质情况有密切关系。
对开挖深度不超过6米的基坑，通常采用土钉支护，锚喷支护，重力式挡墙等，上层滞水一般采用埋管引流的方法，支护结构后土层的水经排水管汇集到坑底排水沟，最后由集水井排至地面;对开挖深度超过6米的基坑，土质较差存在深厚软土层时，多采用桩排支护，板桩支护，地下连续墙支护等。
深基坑开挖时，对基坑底部隆起和突涌防护也很重要，由于基坑地下水位较高，若不降水则会造成突涌，所以必须对地下水进行治理。
若不降水则会造成突涌，所以必须对地下水进行治理，方案主要有“全封”方案、“半封半降”方案和“全降”方案。
1、对地下室渗水我们打注浆孔，然后灌浆，灌浆的注浆管是留在地下室，这样的一个辅助作用是起到一个加固的作用，我们采用SJP1型粘度时变性灌浆材料配置水泥浆液，对渗水点进行注浆处理。
2、这两种灌浆材料是针对松散层孔隙、裂隙较发育的部位，我们采用SJP1型粘度时变性灌浆材料配置水泥浆液，对渗水点进行注浆处理。
3、针对裂隙小于或等于0.2mm微渗部位，我们采用SJP2型材料对渗水点进行注浆处理。
同时起到对地板有一个抗浮加固的作用。
“全封”隔渗（包括水平封底隔渗和落底式竖向隔渗），是指在基坑周边及坑底用人工方法设置一定厚度的隔水帷幕，来阻止场地内承压水向基坑内运动，这类隔渗通常采用高压旋喷灌浆工艺，该方法施工周期长，工程造价太大，尤其施工质量难以保证，往往出现全封底之后又出现到处涌水的现象，而后又必须重新采用降水井来救险。
“半封半降”，采用封降结合，它是地下水处理技术的创新，它是将隔渗帷幕厚度变薄，辅以深井减压降水，减少抽水量，主要用于降水对周边环境影响较大而不宜采用“全降”地区的基坑。
但是其工程造价仍较大，要高出“全降”方案数倍。
“全降”，在基坑周边及坑内优化布置一定数量的降水井，通过降水井抽排承压水，使基坑内承压水头降低至不会引起坑底突涌，流砂的高度，从而保证地下室施工的安全。
这种方法施工周期短，施工质量易于控制，工种造价低。
其缺点是可能引起基坑周边一定范围内少量地面沉降，因此在设计的过程中需要设计得当，科学管理，是可以将其缺点控制在最小范围内。
基坑侧壁滞水易引起支护桩间涌水流土，严重时造成周边土体沉陷，其治理措施一般采用封堵，疏导相结合方式，即在支护桩外侧利用粉喷桩帷幕进行挡土，并埋设排水管用来排水。
1.4地下水对基坑的影响分析
在基坑工程中，不恰当的地下水处理也可能导致基坑中的危险情况甚至事故。
主要问题有：1地下水渗漏导致基坑开裂;2）由基坑涌浪引起的基坑凹陷;3）雨水长期浸入基坑引起基坑塌陷;4）基坑周围的水管漏水;国内水渗入基坑引起岩石和土壤的力学性质的变化。
5降低地下水位导致地面沉降，周围建筑物倾向于开裂。
事故原因主要包括设计和施工。
首先是设计人员对水文地质学原理不熟悉，他们不了解地
下水埋藏，补给径流和排水条件，挖掘前后水文地质的变化。
防水措施不切实际，桩间距过大，设计深度，水幕厚度不够，降水深度不够等。
其次，施工单位施工不遵循设计要求，水质幕墙施工质量达不到要求。
水效应，灌浆过程不完全，压力不够，使得桩与桩之间的密封不能连通。
挡水措施设计无效，基坑底部未加固，导致管道涌浪和沙流。
尽管这些事故很少发生，但是一旦产生数处理起来也比较困难。
2建议性预防措施
针对深井脱水项目中的一些重大问题，可能会在项目的不同阶段采取以下预防措施：
（1）首先强调地质数据的重要性。
地质数据是设计人员设计的主要依据，其真实性，准确性与否与设计方案的成败直接相关。
对于深基坑工程，除工程地质条件外，还应着重确定开挖区及邻近地段含水层分布规律，流速，渗透系数和补给来源等。
（2）设计时，设计人员应对现场的地质资料进行深入的分析研究，并根据现场实际情况提出更具针对性的设计方案。
比较两种或更多种情况并选择最佳的更理想的解决方案。
（3）加强施工队伍管理，提高施工队伍的技术素质，严格按照设计要求确保施工质量。
（4）在降水过程中应进行项目监测工作，以提高测试人员的总体水平，提高测试数据和处理结果的准确性。
及时处理测试数据和准确结果，以便及时了解整个坑的状况，及时指导施工。
结语
在深基坑设计和施工过程中，上层滞水和承压水对基坑施工和地下室施工有重要影响。
如果处理不当，很容易导致工程事故，在设计和施工时都必须要引起足够的重视。
请注意以下几点：
（1）上层补给水有多种来源，包括大雨，久雨、废弃箱涵中贮存的污水等。
因此，设计应在基坑周围进行调查并提出具体措施; （2）承压水处理采用深井降水+半保水止水方案。
设计时要防止坑壁侧涌和坑底管涌;
（3）施工过程中应加强观测，上层应保持滞后状态。
应该观察排水管内的水流量和沙量。
对于封闭水域，应观察泵内的沙粒量，并随时观察地下水位，确保地下室施工安全;
（4）基坑施工前，施工单位应制定救援方案，贮存一定的物资，如木桩、麻袋、水玻璃等。
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