陳國(guó)利
濟(jì)寧市市政設(shè)計(jì)院有限公司 山東 濟(jì)寧 272000
雨水充足的地方則會(huì)導(dǎo)致地下水較為豐富。承壓水是充滿兩個(gè)隔水層之間,含水層中的地下水。由于承壓水頂部的水層,補(bǔ)給一般小于分配區(qū),動(dòng)態(tài)變化不大,不易被污染。在適宜的地形條件下,天然氣鉆入含水層,水從地表排出,形成水[1]。
上層積水是深基坑中的地下水的第一含水層,一般處于深基坑的沙層里。開挖項(xiàng)目的場(chǎng)地,通常會(huì)出現(xiàn)填滿石灰石洞穴底部。上層停滯的雨水和融雪水進(jìn)山的地方隔塊和形成、蒸發(fā)和入滲沿隔水層的邊緣。當(dāng)接近表面,分布受限,上水層則會(huì)有著強(qiáng)烈的季節(jié)變化,通常情況下出現(xiàn)在雨水多發(fā)的季節(jié),消失在冬季季初。棲息的水只能作為一個(gè)小季節(jié)性供水,而且很容易受到污染。潛水是位于地表以下,軸承或軸承通過(guò)包氣帶的降水和地表水。潛水是給水源,通常埋藏淺,分布廣,容易開采,但也很容易被污染。
在深基坑施工過(guò)程中,高地下水的處理措施不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致基坑險(xiǎn)情不斷,還會(huì)嚴(yán)重影響基坑的施工安全和進(jìn)度。高地下水對(duì)基坑施工的危害主要表現(xiàn)為地下水突涌,造成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn),基面侵蝕,污染嚴(yán)重,地基承載力降低。降低地下水位引起的地面沉降和周圍建筑物傾斜、開裂,基坑開裂、坍塌等現(xiàn)象,會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失等。事實(shí)證明,通過(guò)對(duì)事故原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致事故發(fā)生的基本原因主要包括勘察設(shè)計(jì)、施工過(guò)程和氣候變化三個(gè)方面。地勘設(shè)計(jì)人員在勘查過(guò)程中,對(duì)氣候變化、水文地質(zhì)的原理理解不透徹,對(duì)開挖前后水文地質(zhì)的變化和地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不重視等,可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差,使降水系統(tǒng)出現(xiàn)漏洞,防水體系不足等。在施工過(guò)程中,施工單位對(duì)設(shè)計(jì)意圖的理解出現(xiàn)偏差或者施工材料以次充好,都會(huì)導(dǎo)致降水系統(tǒng)質(zhì)量差,達(dá)不到止水效果。施工過(guò)程中氣候的變化也是影響深基坑地下水的主要因素,尤其是我國(guó)沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)較多,降雨量大,雨水匯聚對(duì)基坑的沖刷、浸泡十分嚴(yán)重[2]。
如果對(duì)地下水的情況還沒(méi)有查明之前就盲目地進(jìn)行基坑工程的設(shè)計(jì),在深基坑挖至地下水位以后,就會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題,如流沙、邊坡土體滑坡、地下水對(duì)基坑的滲流和坑外周圍地面的下沉等,最后導(dǎo)致基坑事故的出現(xiàn)。因此,在基坑工程實(shí)施之前,必須做好相關(guān)工作,查明地下水的具體情況,并做到具體問(wèn)題具體分析,仔細(xì)設(shè)計(jì),采取相應(yīng)的防水和降水措施。如果遇到軟土地區(qū),則需要更加謹(jǐn)慎的對(duì)地下水情況進(jìn)行勘察和處理。
止水法是指在深基坑周圍做上止水帷幕,即在深基坑工程開挖和施工時(shí)防止地下水的滲流,以確保地下水不會(huì)突涌的一種止水措施。止水帷幕的設(shè)計(jì)方法有很多種,目前采用較為廣泛的主要有高壓噴射注漿法、壓力灌漿法和漿噴深層攪拌法等。高壓噴射注漿法適用于黏土、粉土等土質(zhì)條件,但是對(duì)于卵石層等土質(zhì)設(shè)置止水帷幕時(shí),效果欠佳。壓力灌漿法有著與其他設(shè)置方法不同的優(yōu)點(diǎn),它適用于巖溶溶洞和砂礫石的斷裂面,對(duì)于難以處理的軟土和較濕的黃土都有著很好的作用。漿噴深層攪拌法對(duì)于卵礫石等地層以及pH值偏低的土層很難起到良好的加固作用與防水作用。止水帷幕在設(shè)計(jì)時(shí),不僅需要進(jìn)行大量的勘測(cè)與計(jì)算,還需要工程師掌握大量的土質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn),只有將二者結(jié)合起來(lái),才能確?;庸こ痰陌踩?。
降水法是指通過(guò)對(duì)地下水位的降低,保證深基坑工程能夠在地下水位以上進(jìn)行施工,從而避免地下水對(duì)其的滲透壓力,防止邊坡滑坡和流沙等現(xiàn)象的出現(xiàn)。降低地下水位的常用方法主要有以下兩種:一是井點(diǎn)降水,二是明排降水。一般來(lái)說(shuō),井點(diǎn)降水的適用范圍較廣一些,隨著我們科技的進(jìn)步與發(fā)展,井點(diǎn)降水也逐漸出現(xiàn)了多種具體的方法,主要包括電滲井點(diǎn)、管井點(diǎn)、情形井點(diǎn)、輻射井點(diǎn)等,這些方法針對(duì)不同的地質(zhì)情況進(jìn)行,取得了不錯(cuò)的效果。井點(diǎn)降水法要求井點(diǎn)深度要深于降水的深度,然后通過(guò)井點(diǎn)的引滲或者抽水來(lái)進(jìn)行對(duì)地下水位的降低,保證深基坑工程的順利進(jìn)行。另外,在降水法當(dāng)中還需注意的一點(diǎn)是地下水位在降低之后會(huì)對(duì)施工帶來(lái)一些不利影響,比如對(duì)殘留水的處理、對(duì)周圍建筑物的影響、地面沉降等方面。因此如果降水法對(duì)深基坑工程造成一定影響的話,可以采用堵截法對(duì)基坑與地下水進(jìn)行分離,從而繼續(xù)施工。
在市政工程施工項(xiàng)目中,防地下水滲漏是基坑施工過(guò)程中,甚至施工后的重點(diǎn)工作。通常情況下,防水鋼筋混凝土澆灌用于剪力墻及基礎(chǔ)底板上,把設(shè)計(jì)抗?jié)B漏級(jí)別調(diào)整為S7。為了防止混凝土因水化熱引起的溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫,從材料選擇上、技術(shù)措施上準(zhǔn)備充分。因此,對(duì)于防水鋼筋混凝土的施工要求比較高。采用以后防水措施,第一,基坑四周和基坑內(nèi)設(shè)有一道排水溝,排水溝與集水井連通。第二,設(shè)多個(gè)潛水泵抽水并設(shè)專人負(fù)責(zé)進(jìn)行抽水。第三,當(dāng)基坑施工完工后,還采取多種必要的防水防潮措施,通過(guò)進(jìn)行一系得的防水措施,克服軟土基坑施工中,地下水問(wèn)題,有效保證工程項(xiàng)目的質(zhì)量及施工安全。
綜上所述,在市政工程中,高地下水的處理是深基坑成敗的關(guān)鍵因素之一。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的深基坑施工事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn),很多工程事故是由于地下水處理不當(dāng)或自然條件造成的。因此,在深基坑施工過(guò)程中,必須要采取一系列的措施減小甚至排除地下水對(duì)深基坑的影響,具體措施包括正確認(rèn)識(shí)各種地質(zhì)條件、選擇恰當(dāng)合理的降水方法、科學(xué)設(shè)計(jì)止水結(jié)構(gòu)等。施工時(shí),既要確保深基坑的施工安全,又要盡量避免對(duì)水環(huán)境的影響。只有這樣,才能促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
[1] 孫忍先,李東陽(yáng),李維.深基坑中地下水的處理方法[J].施工技術(shù),2016,(S1):184-186.
[2] 謝曉軍.如何處理深基坑施工中的地下水[J].科技風(fēng),2010,(16):208.