對(duì)基坑降水若干問題的探討

鄧世龍

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì)，新疆 阿勒泰 836500）

由于開挖的基坑必須保證在干燥的條件下進(jìn)行作業(yè)，所以為了防止地下水位涌入基坑，造成邊坡失穩(wěn)、坑底隆起、基礎(chǔ)流沙和地基承載力下降等問題的發(fā)生，必須進(jìn)行基坑降水工作。

1 基坑降水的主要方法

1.1 明溝加集水井降水

明溝加集水井降水法是一種人工排降法，它的應(yīng)用在施工現(xiàn)場較為廣泛。并且這種方法具有使用方便、利于操作且成本較低等優(yōu)點(diǎn)。在高水位施工過程中，這種方法主要是其他降水方法的輔助措施，主要用于排除地下潛水和天降雨水。如果單獨(dú)使用這種方法，由于水位過高，滲水較多，無論是加排水管還是混凝土噴射難度都非常大，并且會(huì)使道路變得泥濘阻礙施工。因此這種方法建議在低水位或者土地滲透系數(shù)小的區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。

1.2 輕型井點(diǎn)降水

輕型井點(diǎn)降水方法在國內(nèi)應(yīng)用也非常普遍，它具有經(jīng)濟(jì)、安全、方便等特點(diǎn)。主要用于面積小，水位降點(diǎn)不深的地方。這種方法降低水位的深度大概在3m～6m左右，超出6m可采用多級(jí)井點(diǎn)降水，此方法要求基坑周圍有足夠大的空間，如果場地受限這種方法則是不允許的。如果土層滲透系數(shù)較小，就要提高井點(diǎn)的真空度，才能達(dá)到一個(gè)好的效果。

1.3 噴射井點(diǎn)降水

噴射井點(diǎn)降水與明溝加集水井降水法相反，噴射井點(diǎn)降水可降低的水位深度比較大，一般在8m～20m左右的范圍。它的土層滲透系數(shù)和輕型井點(diǎn)降水方法降水方法一樣。但是這種方法不好操作，其抽水系統(tǒng)比較復(fù)雜，很容易出現(xiàn)操作故障。除此之外，這種方法能量損耗大，成本也高。

1.4 電滲井點(diǎn)降水

電滲井點(diǎn)降水適用于滲透系數(shù)比較小的土地。例如粘土、亞粘土、淤泥等。這些土質(zhì)的滲透系數(shù)都非常小，用其他降水方法都很難達(dá)到目的。這種方法的操作原理就是利用電滲現(xiàn)象將土顆粒中的水抽走，要與輕型井點(diǎn)或者噴射井點(diǎn)結(jié)合使用效果更佳，因?yàn)樾枰髢煞N辦法測定降水深度。這個(gè)過程需要不斷記錄，所以操作起來是比較麻煩的。

1.5 深井井點(diǎn)降水

深井井點(diǎn)降水是基坑支護(hù)中應(yīng)用比較廣泛的方法。它不同于其他幾種辦法，它的排水量大，降水深度深，并且降水范圍很大。因此對(duì)于土地滲透系數(shù)較大的，這種方法就最合適不過了。因?yàn)闊o論是輕型井點(diǎn)降水還是噴射井點(diǎn)方法都比較適用于土地滲透系數(shù)較小的沙礫。深井井點(diǎn)降水的深度一般大于15m，它可以布置在基坑內(nèi)也可以布置在外圍，所以這種方法由于降水量大降水深度深，因此這種方法相比于其他方法更占有優(yōu)勢。如果發(fā)生意外狀況，比如地下水突涌，流砂，水量大等棘手的情況，深井井點(diǎn)降水有利于減壓，減輕周圍土地的承載力，保證基坑的安全。但是這種方法也不是萬無一失，由于出水量大，如果沉降不均勻就可能會(huì)出現(xiàn)周圍的山坡塌方。所以針對(duì)沉降是否均勻的問題要謹(jǐn)慎對(duì)待，并重視起來。

1.6 管井井點(diǎn)降水

管井井點(diǎn)降水適用于滲透系數(shù)較大的砂礫層和地下水比較豐富的地帶。如果輕型井點(diǎn)不能解決的話可以替換為管井井點(diǎn)方法，這種方法一般適用于潛水層降水。

2 基坑降水的缺陷和防護(hù)措施

2.1 基坑降水的缺陷

基坑降水的缺點(diǎn)有點(diǎn)類似于管井降水的缺點(diǎn)，即可能會(huì)引起周圍建筑物或者山坡的不均勻沉降。水位呈漏斗狀態(tài)不斷下滲，水位降低會(huì)使周圍土地的承載力降低，從而會(huì)對(duì)土地上方建筑物的托浮力下降，然后軟土基層受建筑物的擠壓從而發(fā)生沉降。另一點(diǎn)由于基坑降水是將水從土地中排出，這樣很容易導(dǎo)致地面沉降量和地下水位沉降量不對(duì)應(yīng)，從而造成周圍建筑物不均勻沉降。當(dāng)沉降達(dá)到一個(gè)極點(diǎn)的時(shí)候，對(duì)周圍建筑物將產(chǎn)生不可逆的影響，建筑物會(huì)由于下方土地的松軟而產(chǎn)生裂縫或者是塌方。因此基坑沉降過程中一定要保證周圍建筑物的安全，控制在安全又合理的范圍之內(nèi)。

2.2 防護(hù)措施

對(duì)于基坑降水對(duì)建筑物產(chǎn)生的不均勻沉降的問題有以下幾個(gè)措施可以解決。第一種方法就是要制定一個(gè)可行性方案，謹(jǐn)慎的對(duì)待每一個(gè)步驟。因?yàn)樗幌陆档内厔菀獙?duì)應(yīng)不同的降水方法、降水要求，因此制定的方案必然也不相同。對(duì)此我們可以針對(duì)一種情況制定多種方案，然后經(jīng)過分析比較篩選出最佳的。第二種方法就是在降水井點(diǎn)和建筑物之間設(shè)置回灌溝或者回灌井，這樣就可以減少建筑物周圍土地的沉降，減小降水速度，降低了對(duì)建筑物不均勻沉降的危險(xiǎn)系數(shù)。第三種方法是提高降水工程的施工質(zhì)量，這種方法就需要不斷地去改進(jìn)去提高，這是一個(gè)擁有無限可能的辦法。目前提高降水施工質(zhì)量主要的措施有嚴(yán)格控制出水量，防止沙土流失。實(shí)時(shí)觀測基坑降水的地下水位的動(dòng)態(tài)，布設(shè)觀測井或者沉降位移等物理措施。

定時(shí)觀察，記錄，隨時(shí)掌握水位深度和周圍建筑物的動(dòng)態(tài)變化。最后也要把抽水量記錄下來，確保整個(gè)過程萬無一失。

3 基坑降水要考慮到的因素

3.1 場地環(huán)境和建筑物施工資料

場地周圍的環(huán)境對(duì)于基坑降水作業(yè)是至關(guān)重要的。在進(jìn)行施工之前相關(guān)人員一定要做好對(duì)周圍環(huán)境的考察，了解周圍建筑物的分布、結(jié)構(gòu)、高度。最重要的是測量好基坑降水工程的實(shí)施地點(diǎn)和建筑物之間的距離。除了建筑物需要考察以外，周邊環(huán)境的公共設(shè)施也要逐一了解。例如高壓電纜、供氣管道、排水管道和供電情況等都要做到心里有數(shù)，不要讓這些外在因素在施工時(shí)對(duì)工程產(chǎn)生巨大的影響。所以搞定了這些資料后，要進(jìn)行細(xì)致的研究和歸納，保證施工時(shí)不出現(xiàn)任何意外。

3.2 地質(zhì)環(huán)境

除了周邊設(shè)施以外就是對(duì)地質(zhì)環(huán)境的勘探，這一因素是針對(duì)基坑降水的來進(jìn)行的，就是為了保證在進(jìn)行作業(yè)時(shí)不受周圍地質(zhì)環(huán)境的影響，出現(xiàn)降水失誤等情況。在了解基層土壤分布時(shí)要畫出土壤的柱狀圖或者是剖面圖，也可以用計(jì)算機(jī)輔助做出立體設(shè)計(jì)圖。其次要了解地下水的儲(chǔ)存情況還有人文地理和土壤的滲透性。土壤的滲透系數(shù)取決于土的形成條件等多種因素，因此每個(gè)地區(qū)的土壤滲透系數(shù)都是不相同的，所以在進(jìn)行計(jì)算時(shí)一定要多算幾遍，做好檢查，避免出現(xiàn)紕漏。但是由于滲透系數(shù)的不穩(wěn)定性，并且影響因素很復(fù)雜，往往會(huì)出現(xiàn)很大的誤差，所以一般都只是作為降水作業(yè)的參考，重要的還是要對(duì)工程做抽水試驗(yàn)。

3.3 地下水的動(dòng)態(tài)

地下水分為潛水和承壓水，潛水儲(chǔ)存于地表和地下第一層之間，不存在壓力可向周圍滲透。并且潛水大多數(shù)來源于天降雨水，和地下管道破裂滲出的水。承壓水儲(chǔ)存于不透水的兩個(gè)水層之間。

若這兩個(gè)水層之間充滿水，則水變具有壓力。所以在勘測地下水的動(dòng)態(tài)時(shí)要探測好透水層和不透水層在地下的分布情況，查明地下水補(bǔ)給源的方位、距離等。最后要搞清楚施工地點(diǎn)的地下水是否與江、河、湖泊或者小溪等流動(dòng)的水源相連。如果相連，則無法正常的進(jìn)行降水作業(yè)。

4 結(jié)語

綜上所述，基坑降水是一項(xiàng)復(fù)雜又龐大的工程。在進(jìn)行基坑降水之前要做好充足的準(zhǔn)備，將各種需要勘測、計(jì)算、考察的資料都要準(zhǔn)備到位，并且進(jìn)行細(xì)致的研究，最后選出一套最佳的方案。在制定方案的同時(shí)也要擬定好對(duì)突發(fā)事件的解決措施，避免施工現(xiàn)場出現(xiàn)工程不可逆的情況導(dǎo)致工程擱淺。所以在進(jìn)行基坑降水工程的作業(yè)之前一定要具備充分的知識(shí)，有一定的經(jīng)驗(yàn)才能控制好整個(gè)施工現(xiàn)場。