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

王耀均

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)與民用建筑工程日益增多?，F(xiàn)代的建筑在高度上越來越高，而地基深度卻越來越深，對地下水的處理要求也比以往傳統(tǒng)建筑的要求高出許多。眾所周知，一旦地下水位高于地基深度時，極易出現(xiàn)建筑工程基坑坍塌、沉降的現(xiàn)象，最為嚴(yán)重的是，可能會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，項目建設(shè)人員一定要充分認(rèn)識到地下水處理的重要性并制定出有效的處理方式?；诖?，文章主要對工業(yè)與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法進行了深度的分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)；民用；建筑工程；基坑施工；地下水；處理方法

1 前言

基坑施工過程中，基坑里面的地下水會引起地面的沉降或者變形等問題，這些問題對建筑結(jié)構(gòu)的破壞十分嚴(yán)重，使建筑物的質(zhì)量受到了嚴(yán)重的沖擊。因此，基坑施工中地下水的處理是工業(yè)與民用建筑施工過程中作特別難處理同時也是特別重要的一個問題。地下水處理是基坑施工工程中的重中之重，如果處理不當(dāng)，對上層建筑等帶來的安全隱患將不可計算。所以，施工單位要加強對地下水的管理，根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境的實際情況，設(shè)定合理、科學(xué)的方法。

2 基坑施工中的地下水的來源和危害

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，建筑工程基坑開挖施工過程中的地下水主要有2個來源：第一、地下水滲透。工程設(shè)計人員根據(jù)地質(zhì)勘察資料進行設(shè)計，并為了讓基礎(chǔ)有足夠的承載力，設(shè)計時一般采取開挖更深度的基坑來提高其承載力，而基坑的深度和地下水的水量和滲漏速度通常成正比例關(guān)系，地下水的滲漏量事滲漏速度與安全性密切相關(guān)，如果降水不及時或措施不妥當(dāng)，通常造成基坑涌水、涌泥、涌沙滲漏，甚至引起基坑崩塌。第二、積累水量?；邮┕み^程中，上層地表的滲水或雨水會不斷的積累到基坑，積少成多，如果排水不及時，積水會浸泡基坑，使土體變軟，嚴(yán)重的會導(dǎo)致基坑塌陷。

3 基坑工程中地下水處理的重要性

地下水指賦存于地面以下巖石空隙中的水，狹義上是指地下水面以下飽和含水層中的水。同時地下水是水資源的重要組成部分，因為其水量穩(wěn)定，水質(zhì)好，所以是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但是在一定條件下，地下水的變化也會引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。

3.1 地下水引起滲透變形

地下水在多孔介質(zhì)的空位中的運動稱為滲透。活動的地下水會對土顆粒發(fā)生拖拽力，稱為滲透力。由于地下水的滲透引起的地基土的變形或損壞，即為滲透變形。在地下水的滲透作用下，土體中的纖細(xì)顆粒在粗顆粒構(gòu)成的空位中來回的移動丟失，構(gòu)成土體空位不斷擴大，滲流速度不斷增加，粗顆粒最終也相繼被水袋帶走，終究構(gòu)成了貫穿的滲流通道，導(dǎo)致土體凹陷、變形的現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2 地下水對混凝土的腐蝕作用

地下水對混凝土建筑物的腐蝕是一項復(fù)雜的物理化學(xué)進程，對建筑材料的耐久性影響很大，要對照巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)進行地下水的侵蝕性做出評估?？赡苁腔炷恋哪途眯匀鄙贅?gòu)成的，在施工進程中，沒有采納防護方法或者是防護方法不當(dāng)構(gòu)成的混凝土腐蝕損壞過早的現(xiàn)象，混凝土被損壞后，鋼筋暴露，失掉了防護作用，然后整個結(jié)構(gòu)都將會被腐蝕。也可能是混凝土沒有被腐蝕，而是來源于外部介質(zhì)的作用，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，使鋼筋外表的鈍化作用消失，然后被腐蝕。

3.3 地下水構(gòu)成基坑突涌

基坑突涌是一種損害非常大的地下水不良作用，當(dāng)基坑下部有承壓含水層時，開挖基坑減小了基坑底部隔水層的厚度，當(dāng)隔水層太薄經(jīng)受不了向上的承壓水頭作用，承壓水將會突破基坑地板，然后發(fā)生突涌拱起的現(xiàn)象，損壞基坑圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。更為嚴(yán)重的是，如果構(gòu)成了邊坡失掉穩(wěn)定性以及整個地基的懸浮活動，那么將會給施工帶來巨大的困難。

4 基坑施工中對地下水的處理方法

在基坑施工過程中針對地下水的問題，人工降水法應(yīng)用最廣泛。在基坑開挖之前，用真空（輕型）井點、噴射井點或管井深入含水層內(nèi)，用不斷抽水的方法使地下水位下降至坑底以下；同時，使土體產(chǎn)生固結(jié)，以方便土方開挖。以下分別介紹降水法中的輕型井點、管井井點、深井井點降水方法。

4.1 降水法

（1）真空（輕型）井點降水法。此法是在基坑的四周或一邊埋設(shè)井點管深入到含水層內(nèi)，井點管的上端安裝輸送彎管和集水管，最后水管與真空泵和離心水泵連接，啟動抽水設(shè)備后，地下水通過一系列環(huán)節(jié)最后從排水管排出，使地下水降至基坑底下。這種方法特點是：機具簡單、使用靈活、拆裝方便、降水效果好、可防止流沙現(xiàn)象發(fā)生、提高基坑邊坡穩(wěn)定、費用較低等。適用于滲透系數(shù)為0.1—20.0m/d的土以及土層中含有大量的細(xì)砂和粉砂的土或明溝排水易引起流沙、坍方等情況使用。（2）噴射井點降水法。此法是在井點內(nèi)部裝設(shè)特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機通過一系列的動作，將地下水經(jīng)井點外管與內(nèi)管之間的間隙抽出地下水并排走。本法設(shè)備較簡單、排水深度可達(dá)6—20米，基坑土方開挖量少，施工快，費用低等。適用于滲透系數(shù)為0.1—20.0m/d的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。（3）管井井點降水法。此法的降水設(shè)備由濾水井管、吸水管和抽水機械等組成，用吸水機通過吸水管將水吸出排走。此法使用設(shè)備較為簡單，排水量大，降水較深，水泵設(shè)在地面，易于維護。此法適用于滲透水量大，地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水法易導(dǎo)致土粒大量流失，引起邊坡塌方及真空井點降水法難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇，吸程高度受到一定限制，要求滲透系數(shù)較大（1.0—200.0m/d）。

4.2 明溝排水法

此法最簡單，適用于淺基坑施工中地下水位較淺的情況，特點是解決較小的滲水和雨水累積基坑中的排水方法。使用此種方法排水時，注意排水溝要挖在基坑的外圍，沿著基坑四周挖排水溝，并根據(jù)現(xiàn)場的情況設(shè)置排水溝的寬度和深度。使用這種方法在排水過程中，往往操作人員粗心大意，沒有及時排水，或者沒有注意將排出的水及時排走而發(fā)生回灌現(xiàn)象，導(dǎo)致基坑內(nèi)的水越排越多的情況，造成基坑的浸泡，嚴(yán)重時引起基坑邊坡土體塌方。所以，在排降水的工作中要認(rèn)真、細(xì)致，要注意觀察排水情況和基坑土體浸泡、沉降、滑移情況，及時采取措施解決。

4.3 截水法

此法是針對基坑外的地下水而采取的措施。通常通過截水帷幕來切斷基坑外的地下水流入基坑內(nèi)部。截水帷幕通常用注漿、旋噴法、深層攪拌水泥土樁擋土墻等施工方法在基坑四周構(gòu)建一層截水帷幕，截水帷幕的厚度和長度要根據(jù)基坑壁的土質(zhì)、滲水量、基坑的深度和基坑等級等因素決定，有時需要輔助施工防護樁或防護墻，讓截水帷幕具有足夠的支撐力。截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0×10—6cm/s。截水帷幕分為落底式豎向截水帷幕和懸掛式豎向截水帷幕。當(dāng)采用前一種方法時，應(yīng)插入不透水層。當(dāng)?shù)叵潞畬訚B透性較強、厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內(nèi)井點降水相結(jié)合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結(jié)合的方案。

5 結(jié)語

基于以上的分析和研究，對工業(yè)與民用建筑工程基坑施工中存在的地下水問題進行解決，能夠減少施工中產(chǎn)生一些不穩(wěn)定因素，實現(xiàn)整體施工的安全性與穩(wěn)定性。因此，在施工期間，需要根據(jù)現(xiàn)場的實際條件和周邊環(huán)境，選擇合適的處理方法，保證施工質(zhì)量與效率的同時，實現(xiàn)建筑工程的順利實施。

參考文獻：

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