基坑降水方法及對(duì)周?chē)h(huán)境影響分析

項(xiàng)曉麗

摘 要：該文總結(jié)了基坑工程中地下水的不良作用，介紹了基坑工程中進(jìn)行降水的不同方法及其適用條件，分析了基坑降水對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響，提出了不利影響防治措施以及水土資源保護(hù)的建議。

關(guān)鍵詞：地下水 不良作用 降水方法 不利影響 防治措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（a）-0245-01

近些年來(lái)，隨著基坑工程的大量涌現(xiàn)，基坑工程領(lǐng)域的研究也逐漸走向深入，相應(yīng)的基坑工程的設(shè)計(jì)施工水平也得到了很大的提高。但到目前為止，基坑工程還是一門(mén)經(jīng)驗(yàn)性的實(shí)用學(xué)科，經(jīng)驗(yàn)的積累在學(xué)科發(fā)展中具有舉足輕重的地位。在多年的工程實(shí)踐過(guò)程中，人們得到了很多的成功經(jīng)驗(yàn)，但也有不少失敗的教訓(xùn)，而且實(shí)踐中仍然存在大量需要深入探討與解決的問(wèn)題。

1 深基坑工程中地下水的不良作用

當(dāng)基坑開(kāi)挖時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)的大量積水以及開(kāi)挖過(guò)程中地表雨水和滯水的大量滲入，不僅影響施工的正常進(jìn)行，同時(shí)將造成坑底和坑壁內(nèi)側(cè)的土體長(zhǎng)期浸泡在水中，土體強(qiáng)度降低，邊坡穩(wěn)定性也降低，嚴(yán)重威脅基坑的安全和周?chē)ㄖ锏陌踩虼嗽谏罨訄?chǎng)地施工過(guò)程中必須進(jìn)行降水。

地下水在基坑工程施工過(guò)程中的危害主要表現(xiàn)為流砂、管涌和基坑的坑底隆起，而且主要發(fā)生在土壤顆粒細(xì)、飽和含水的地區(qū)。在這些地區(qū)進(jìn)行降水時(shí)，地下水位降低引起的坑壁和坑底土的潛蝕、孔隙水壓力的增長(zhǎng)引起有效應(yīng)力減小及相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度降低等均對(duì)工程施工產(chǎn)生不利影響。

流砂主要發(fā)生在細(xì)顆粒且均勻的砂土層中，特別是在松散狀態(tài)下飽和粉細(xì)砂層中，水頭差的存在將使地下水出現(xiàn)滲流，進(jìn)而導(dǎo)致這些松散的細(xì)顆粒產(chǎn)生懸浮并在一個(gè)近似管狀的通道內(nèi)隨水流運(yùn)動(dòng)。流砂現(xiàn)象具有突發(fā)性的特點(diǎn)，其宏觀上的表現(xiàn)為地基土出現(xiàn)不均勻沉降、基坑坍塌、支護(hù)結(jié)構(gòu)失效。

管涌主要發(fā)生在缺失中間粒徑、孔隙直徑較大且互相貫通的非黏性土中。細(xì)顆粒在粗顆粒形成的孔隙通道內(nèi)被水流帶走流失，孔隙也越來(lái)越大，滲流量也隨之加大，最終導(dǎo)致土體內(nèi)形成貫通的滲流通道，土體發(fā)生破壞的現(xiàn)象，即管涌。其危害形式與流砂類(lèi)似。

坑底隆起與突涌主要發(fā)生在基坑底面下有承壓水的情況下?；娱_(kāi)挖后，上覆荷載減少，當(dāng)其減少至低于承壓水的水頭壓力時(shí)，地下水將在水頭壓力的作用下頂開(kāi)基坑底面，造成坑底土體隆起，地下水突涌至坑內(nèi)。

2 基坑工程降水作用與降水方法

2.1 基坑工程降水作用

降水一方面可以保證基坑側(cè)壁與坑底處于干燥環(huán)境，防止?jié)B水，降低基坑側(cè)壁土體內(nèi)的滲流作用，防止流砂，增強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性，為主體施工提供條件；另一方面，降低土的含水量可以提高土體的壓縮性等物理力學(xué)指標(biāo)，在支護(hù)體系中可以降低主動(dòng)土壓力，提高支護(hù)體系的穩(wěn)定性，減小支護(hù)體的位移；此外降水還可以作為一種加固地基的有效方法，降水使土的固結(jié)度增加，相應(yīng)的土體有效應(yīng)力也會(huì)增加，進(jìn)而提高土體的抗剪強(qiáng)度。

2.2 基坑工程降水方法

工程降水設(shè)計(jì)采用的技術(shù)方法，可根據(jù)降水深度、含水層性質(zhì)和滲透性，按表1選擇確定。

3 基坑降水的不利影響

降水雖然可以為主體工程施工提供便利條件，但其對(duì)基坑周邊環(huán)境的不利影響同樣不容忽視，首要影響即為周邊可能出現(xiàn)的地面沉降，以及因此產(chǎn)生的管線破壞、構(gòu)筑物開(kāi)裂等。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展，對(duì)地下水的開(kāi)采利用規(guī)模不斷加大，我國(guó)不少大中城市已出現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象，這也成為各地頻發(fā)的一種地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與人民群眾正常的生產(chǎn)生活秩序，并由此引發(fā)一系列其他問(wèn)題。具體有以下幾點(diǎn)：

（1）河床下沉危及重大水利設(shè)施的安全運(yùn)行；

（2）使城市各類(lèi)管線及重要公路、鐵路、橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生不均勻沉降；

（3）城市環(huán)境受到破壞，地裂縫頻發(fā)危及城鄉(xiāng)建筑安全，引起社會(huì)恐慌；

（4）加重沿海地區(qū)風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害的危害程度；

（5）包括地面高程的地形測(cè)繪資料等大范圍失效。

4 降水不利影響的防治措施

井點(diǎn)降水必然會(huì)形成降水漏斗，從而導(dǎo)致周?chē)寥拦探Y(jié)并引起地面沉陷，為將不利影響降至最低，設(shè)計(jì)及施工中建議采取以下措施：

（1）降水應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，選擇恰當(dāng)?shù)慕邓椒ǎ?/p>

（2）點(diǎn)井降水時(shí)應(yīng)減緩降水速度，均勻出水，減少地下水對(duì)含水層的潛能作用；

（3）點(diǎn)井應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，盡量避免間歇和反復(fù)抽水，以減少在降水期間引起的地面沉降量；

（4）降水場(chǎng)地外側(cè)設(shè)置擋土帷幕，減少井點(diǎn)降水對(duì)相鄰建筑物以及各市政基礎(chǔ)設(shè)施的不利影響。

（5）可考慮在井點(diǎn)設(shè)置線外設(shè)置回灌井點(diǎn)，將井點(diǎn)中抽出的水經(jīng)沉淀后用壓力注入回灌井中，形成一道水墻，保護(hù)臨近建筑物和地下管線。

5 水土資源保護(hù)

中國(guó)水資源保護(hù)法第三十五條規(guī)定：從事工程建設(shè)，占用農(nóng)業(yè)灌溉水源、灌排工程設(shè)施，或者對(duì)原有灌溉用水、供水水源有不利影響的，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施；造成損失的，依法給予補(bǔ)償。因此，該文總結(jié)了以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)濱海地區(qū)的工程降水，應(yīng)注意防止海水入侵，防止淡水資源遭受污染；

（2）采用引滲井降水時(shí)，要求上部含水層的水質(zhì)應(yīng)符合下部含水層水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)地下水資源；

（3）降水施工期間洗井抽出的渾水，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)基本澄清后排放，并應(yīng)防止淤塞市政管網(wǎng)或污染地表水體；

（4）降水施工的水和泥漿，不應(yīng)任意排放，防止污染城市地下環(huán)境或影響土地功能。

參考文獻(xiàn)

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