基坑施工中的地下水處理

琚 曉 平

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

基坑施工中的地下水處理

琚 曉 平

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

針對(duì)建筑工程中基坑施工遇到的地下水處理問題進(jìn)行了研究，介紹了地下水的兩種處理方法——排水法與止水法，分別闡述了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并總結(jié)了一些施工中應(yīng)注意的問題，以創(chuàng)造出有利于地基基礎(chǔ)施工的環(huán)境。

基坑，地下水，排水法，止水法

0 引言

建筑施工當(dāng)中不可避免地會(huì)遇到地下水，如何合理處理地下水是施工中的重點(diǎn)和關(guān)鍵。地下水往往對(duì)周邊土質(zhì)、水壓，甚至周邊建筑都有著廣泛的影響，如果不經(jīng)過詳細(xì)考察與設(shè)計(jì)，隨意采用地下水降水方案，有可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響甚至破壞，因此，設(shè)計(jì)降水方案必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用合理的方案進(jìn)行，以確保建設(shè)過程當(dāng)中周邊環(huán)境的安全。

1 地下水的處理方法

地下水的處理方法有很多種，按照其性質(zhì)歸類，可以分為兩個(gè)大類，即止水法處理地下水與排水法處理地下水。對(duì)于止水法來說，其原理是運(yùn)用有效的方法，在基坑的四周形成一個(gè)止水帷幕，止水帷幕向下延伸一直插入地下不透水層，可以隔斷地下水，起到防止地下水流入基坑內(nèi)部的作用，止水法主要包括：沉井法、灌漿法、地下連續(xù)墻等。而排水法則是通過一定的手段，將基坑四周的地表水與地下水進(jìn)行排除，如明溝排水、井點(diǎn)排水法等。

2 排水法施工

排水法的施工比較簡(jiǎn)單、操作技術(shù)也容易掌握，已經(jīng)成為一種成熟的現(xiàn)代化降水方法，并可以廣泛應(yīng)用，其中井點(diǎn)降水法是最常見的降水方法。井點(diǎn)降水法就是在即將開挖的基坑四周布置能夠滲水的井點(diǎn)管，通過一定功率的抽水設(shè)備，不斷將井管中的地下水抽走，達(dá)到降低地下水位的目的，井點(diǎn)法適用于不同幾何形狀的基坑，具有克服流沙、穩(wěn)定邊坡的作用，對(duì)于保持基坑干燥，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，縮短工期和保證工程的安全有著很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，目前在我國(guó)經(jīng)常用到的井點(diǎn)排水法有噴射井點(diǎn)、輕型井點(diǎn)等。

1)輕型井點(diǎn)。輕型井點(diǎn)的作用原理為真空作用下抽水，除了管道，很大程度上抽水效果取決于抽水設(shè)備的功率。其運(yùn)行方法為：由抽水設(shè)備啟動(dòng)，經(jīng)過井點(diǎn)管、過濾管、集水管、主管、閥門，在井點(diǎn)系統(tǒng)當(dāng)中形成真空，真空區(qū)通過砂井再擴(kuò)大其影響范圍，使得周圍的地下水在真空作用的影響下通過砂井，經(jīng)過過濾掉土體顆粒后進(jìn)入井點(diǎn)系統(tǒng)被排除，使得地下水位降低到設(shè)計(jì)高度，在作業(yè)當(dāng)中，井點(diǎn)附近與真空區(qū)外的地下水位有一個(gè)水頭差，真空區(qū)地下水在重力作用下流動(dòng)，在這兩個(gè)力的作用下，基坑地下水位被降低。井點(diǎn)管與總管之間的連接可以采用鋼管或者透明的塑料管，因?yàn)樵谡婵樟Φ淖饔孟?，塑料管?nèi)部的彈簧可以有效抵抗外部的張力，保證地下水的暢通。總管與總管之間多采用套箍或者法蘭連接。

2)深井井點(diǎn)。深井井點(diǎn)是在深基坑的周圍布置一些埋深大于基底深度的井管，安裝深井泵或者深井潛水泵，通過泵將地下水從基坑深處抽出并排除，將地下水位降至基坑深度以下。深井井點(diǎn)具有排水量大，處理的深度較大，以及埋設(shè)間距較大等特點(diǎn)，但是由于埋深較大，成孔的質(zhì)量要求也比較高，一次性的投資較大，深井井點(diǎn)降水主要用于滲透系數(shù)比較大、土質(zhì)為砂土或者碎石，地下水含量比較豐富，降水深度較大等工程。

3)灌漿法。灌漿法就是利用氣壓、液壓以及電化學(xué)的相關(guān)原理，將漿液壓灌入天然的或者是人為的裂縫當(dāng)中去，其施工的對(duì)象可以是砂石、軟粘土、雜填土以及淤泥、濕陷性黃土等。利用其排水性能，可以降低地基的滲透性、減少滲流量，提高抗?jié)B能力；還可以封堵孔洞，阻止流水，提高地基的變形模量以及力學(xué)強(qiáng)度并糾正建筑物的偏斜情況等。

4)沉井法。沉井法是指在不穩(wěn)定的含水地層當(dāng)中挖掘出一段豎向水井，在設(shè)計(jì)好的井筒的位置上面預(yù)先制作一段井筒，然后利用其自身的重力或者豎向的壓力使其能夠下沉，穿過不穩(wěn)定的地層，起到隔水的作用。其特點(diǎn)是能夠保證井內(nèi)外的壓力平衡，防止涌砂和冒泥的情況發(fā)生。

3 止水法施工

相比較而言，止水法的成本較高，但是對(duì)于地下水的隔擋作用也更好一些，因?yàn)榈叵箩∧幌喈?dāng)于形成了一個(gè)箍，一方面可以抵抗地下水的侵入，另一方面也可以加強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性，具有兩方面的優(yōu)點(diǎn)。

1)止水帷幕。止水帷幕一般采用CFG樁或者灌注樁施工，利用鉆機(jī)形成鉆孔，通過高壓設(shè)備將漿體噴入周邊的土體當(dāng)中，利用壓力切割周邊的土體并與土體攪和成為一體，然后通過樁與樁之間的相互咬合，成為一道能夠有效隔斷地下水的連續(xù)帷幕，達(dá)到支護(hù)基坑與止水的作用。止水帷幕能夠有效地隔斷地下水流，防止基坑出現(xiàn)涌砂等情況。

2)地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻被越來越廣泛地運(yùn)用到地下施工當(dāng)中，隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步，地下連續(xù)墻已經(jīng)不再單獨(dú)當(dāng)作隔水措施，而是當(dāng)作基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，地下連續(xù)墻具有施工振動(dòng)小，噪聲低，墻體剛度大，防滲性能好，對(duì)周圍地基無擾動(dòng)，可以組成具有很大承載力的任意多邊形連續(xù)墻代替樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)或沉箱基礎(chǔ)。對(duì)土壤的適應(yīng)范圍很廣，在軟弱的沖積層、中硬地層、密實(shí)的砂礫層以及巖石的地基中都可施工。初期用于壩體防滲，水庫(kù)地下截流，后發(fā)展為擋土墻、地下結(jié)構(gòu)的一部分或全部。房屋的深層地下室、地下停車場(chǎng)、地下街、地下鐵道、地下倉(cāng)庫(kù)、礦井等均可應(yīng)用。

4 施工中應(yīng)當(dāng)注意的問題

使用井點(diǎn)法，在地下水位下降以后，不受地下水影響的土體會(huì)在重力作用下固結(jié)，這樣便會(huì)產(chǎn)生附加沉降，地面的沉降有時(shí)候會(huì)直接影響周邊的建筑，使建筑物裂縫、傾斜等問題，因此在進(jìn)行地下水位的降低施工中，必須注意及時(shí)對(duì)建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)，如果對(duì)周邊建筑物影響較大，則應(yīng)當(dāng)考慮采用回灌法進(jìn)行降水。對(duì)于深井則應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)水位監(jiān)測(cè)，特別是靠近建筑物的深井井點(diǎn)，所以應(yīng)當(dāng)在建筑物附近設(shè)置觀測(cè)井。水位差過大應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，位于基坑內(nèi)的深井井點(diǎn)，由于井管較長(zhǎng)，在基坑開挖達(dá)到一定深度以后，應(yīng)當(dāng)將井管與周圍的支護(hù)結(jié)構(gòu)支撐或者立柱等進(jìn)行連接，加以固定；如果在基坑底部發(fā)現(xiàn)不透水層，則應(yīng)當(dāng)采用砂井配合深井降水的方法降水，完成后使用設(shè)備拔出。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)來講，地下結(jié)構(gòu)占工程造價(jià)的比例很高，其施工的工藝復(fù)雜，遇到的危險(xiǎn)也較多，而在地下結(jié)構(gòu)的施工過程中，要如何處理地下水，以確保工程質(zhì)量的安全有序進(jìn)行，達(dá)到工程質(zhì)量目標(biāo)的預(yù)期要求，是當(dāng)前建筑市場(chǎng)基坑施工當(dāng)中需解決的關(guān)鍵，本文就現(xiàn)今所使用的基坑地下水處理技術(shù)分類進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并分別總結(jié)了各類降水方法的優(yōu)點(diǎn)和施工需要注意的地方，提出了解決地下水對(duì)工程影響的方法，希望能以此對(duì)建筑施工提供一點(diǎn)建議。

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On underground water treatment in foundation pit construction

JU Xiao-ping

(Shanxi No.2 Architectural Engineering Company, Taiyuan 030013, China)

The paper researches some underground water treatment of the foundation pit construction in the architectural projects, introduces the two treatments for the underground water, drainage and water shut-off method, illustrates the advantages and disadvantages of these methods, and sums up some attentive problems in the construction, so as to cerate the environment for the foundation construction.

foundation pit, underground water, drainage, water shut-off method

1009-6825(2014)31-0091-02

2014-08-25

琚曉平(1972- )，女，工程師

TU463

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