關(guān)于建筑工程基坑施工中地下水處理研究

（太原學(xué)院 030032）

0 引言

地下水處理是建筑工程基坑施工中必不可少的作業(yè)環(huán)節(jié)，對地下水進(jìn)行處理可以保護(hù)施工環(huán)境，可以有效防止坑底失穩(wěn)、流砂以及坑壁坍塌等情況的發(fā)生，另外也可以確保施工穩(wěn)定性，提高施工的質(zhì)量及效率，因此研究建筑工程基坑施工中地下水處理是十分必要的。

1 基坑施工中地下水的危害

地下水的存在會(huì)對建筑工程的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定影響，具體體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.1 軟土基坑沉降

引起基坑沉降的原因有三種：一是坑底隆起，使得附近地層發(fā)生移動(dòng)；二是基坑變形，使得支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，加快了基坑的變形；三是由于兩側(cè)存在壓力差，導(dǎo)致圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行水平位移。綜上所述，地下水對基坑沉降具有重要影響，能夠?qū)е驴拥淄馏w隆起，進(jìn)而讓圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行位移，導(dǎo)致引發(fā)基坑隆起形變，進(jìn)而引起基坑附近地層移動(dòng)。基坑形變過程指的就是基坑土里面應(yīng)力場狀態(tài)的變化過程，如果有地下水，就會(huì)增大坑外附近開挖面下方土里面的壓力差。如果軟土基坑穩(wěn)定系數(shù)比較小，就會(huì)增加基坑沉降程度。受地下水的影響，使得基坑下面的軟黏土地基的強(qiáng)度較低，加快了基坑的沉降。

1.2 軟土基坑形變

對于軟土基坑而言，其很容易因自然環(huán)境而發(fā)生形變。在建筑工程當(dāng)中，多數(shù)都是將場地勘察資料作為工程計(jì)算依據(jù)?？辈楣ぷ鞯闹饕獌?nèi)容就是對現(xiàn)場情形進(jìn)行了解，如果存在失誤，就相當(dāng)于在軟土基坑中埋下了事故隱患。具調(diào)查表明，多數(shù)基坑事故產(chǎn)生的原因都是沒有考慮到水環(huán)境對基坑的影響[1]。

2 建筑工程基坑施工中地下水處理技術(shù)

2.1 地下水處理技術(shù)的種類

地下水處理技術(shù)指的是基坑降水技術(shù)，該技術(shù)又被稱為井點(diǎn)降水法，具體包含六中降水技術(shù)，分別是輕型井點(diǎn)類、明溝加集水井類、噴射井點(diǎn)類、深井井點(diǎn)類、管井井點(diǎn)類以及綜合井點(diǎn)類等。

對于明溝加集水井類而言，指的是在基坑里建立集水井和明排水溝，通過抽水機(jī)將集水井里的地下水進(jìn)行排出。

對于輕型井點(diǎn)類而言，主要是根據(jù)真空原理，讓基坑里的空氣及水分在真空吸力的影響下變成水汽混合液，然后沿著管路系統(tǒng)在基坑里對混合液進(jìn)行吸除，通過水汽分離器對空氣進(jìn)行排出，并通過離心泵進(jìn)行排水工作。輕型井點(diǎn)類是應(yīng)用比較廣泛的一種基坑降水技術(shù)，因?yàn)樗哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，比如經(jīng)濟(jì)、便捷、安全以及高效等。

對于噴射井點(diǎn)類而言，主要是通過高壓水泵利用水管將壓力工作水壓入到井點(diǎn)內(nèi)外間，進(jìn)而形成空間，再通過噴射器的兩側(cè)流入到噴嘴，在噴嘴截面的影響下增加噴射水流速度，并在噴射水柱周圍形成負(fù)壓，將基坑里的地下水和空氣吸入到混合室里，以實(shí)現(xiàn)排水目的。這種技術(shù)適用于比較深的基坑。

對于管井井點(diǎn)類而言，主要是通過鉆孔成井方法在基坑里面建立相鄰管井，再結(jié)合工作水泵對地下水進(jìn)行抽取，進(jìn)而降低地下水位。

對于深井井點(diǎn)類而言，主要是對降水深度較大以及管徑比較深的基坑進(jìn)行水處理操作，如果普通水泵不能滿足工作需求，可以通過特制深井泵來解決問題。這種技術(shù)比較適合降水深度深、水量較大的基坑，特別是一些滲透系數(shù)較高并且透水層厚度大、土粒較粗的基坑，所以這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑施工當(dāng)中。

對于綜合井點(diǎn)類而言，其主要特點(diǎn)就是綜合性，指的是在繁瑣的施工環(huán)境下對多種降水技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，進(jìn)而完成降水目標(biāo)，在提升施工進(jìn)度的前提下，也可以降低施工成本、確保施工質(zhì)量。

2.2 降水技術(shù)在基坑施工過程中的應(yīng)用

基坑降水技術(shù)在應(yīng)用過程中比較系統(tǒng)和復(fù)雜，在對其進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該做好現(xiàn)場管理工作，在了解施工環(huán)境、施工要求以及施工條件的前提下，合理選擇基坑降水技術(shù)，進(jìn)而對施工問題進(jìn)行有效解決和處理，實(shí)現(xiàn)降低地下水位的目的，進(jìn)而確保施工可以順利進(jìn)行。

在對基坑降水技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格避免周邊管線、建筑物以及路面出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象的發(fā)生，在降水井點(diǎn)管和路面、管線以及建筑物之間應(yīng)建立回灌井點(diǎn)，用清水進(jìn)行回灌，對地下水進(jìn)行補(bǔ)充，進(jìn)而確保地下水位的平穩(wěn)。回灌水井的建立是施工技術(shù)的要點(diǎn)，在對其濾管長度進(jìn)行設(shè)置時(shí)，應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，井管和井壁之間應(yīng)建立過濾層，在進(jìn)行回灌時(shí)，也要對水壓力進(jìn)行控制，進(jìn)而確保水量穩(wěn)定，如果注水期比較長，可以通過涂料加陰極保護(hù)方式再結(jié)合過濾網(wǎng)來避免管網(wǎng)堵塞。同時(shí)，也要對回灌水進(jìn)行保護(hù)，讓回灌水處于清潔狀態(tài)，做好回灌記錄，進(jìn)而讓施工可以順利進(jìn)行。

施工人員在應(yīng)用施工技術(shù)時(shí)也可以結(jié)合施工條件和環(huán)境變化對地下水進(jìn)行有針對性的處理，例如在對較厚的黏土層進(jìn)行處理時(shí)，為了確保降水質(zhì)量以及提升滲水效果，在打孔過程中，可以通過套管和水槍在井點(diǎn)軸線之外利用埋沒井點(diǎn)管形式實(shí)現(xiàn)成孔，并且進(jìn)行粗砂填筑，進(jìn)而建成兩排沙莊，讓地層的上下水進(jìn)行貫通。

在進(jìn)行抽水時(shí)，應(yīng)該對井點(diǎn)進(jìn)行檢查，可以通過管面潮濕程度以及傾聽管內(nèi)部水流的聲音來預(yù)測抽水效果。在夏天施工時(shí)，如果遇到暴雨天氣，基坑中的大量積水會(huì)對施工造成嚴(yán)重影響，這個(gè)時(shí)候需要制定應(yīng)急方案來優(yōu)化施工境況，例如及時(shí)將沉淀池和排水明溝里的淤泥清理出去，通過各種抽水設(shè)備將坑里的雨水排出來，抽水設(shè)備主要包括泥漿泵、潛水泵以及水泵等，另外，也可以用塑料薄膜將邊坡覆蓋上，進(jìn)而防止塌方、流砂等現(xiàn)象的發(fā)生。在冬天施工時(shí)，應(yīng)該將保溫材料覆蓋到基坑集水井井點(diǎn)連接的總管上面，以此來保護(hù)管道，否則管道被凍壞將會(huì)降低降水效果[2]。

3 結(jié)論

總而言之，地下水的存在會(huì)給建筑工程施工帶來一定的影響，因此必須通過基坑降水技術(shù)對地下水進(jìn)行處理，以防止塌方、流砂、管涌以及坑底失穩(wěn)等現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而確保建筑工程的安全性和穩(wěn)定性。對于施工人員而言，也要根據(jù)施工的實(shí)際情況和周邊環(huán)境合理應(yīng)用各種基坑降水技術(shù)，進(jìn)而提升建筑施工的質(zhì)量及效率，以確保施工可以順利進(jìn)行。

[1]吳功錦.工業(yè)與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法分析[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2015,17:73-74.

[2]呂天明.基坑施工中的地下水處理及工程應(yīng)用研究[J].科技展望,2017,2704:110.