含水地層深基坑開挖降水與邊坡防護技術(shù)初探

張民華

【摘要】隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的高層建筑層。城市規(guī)劃的重要課題已轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵驴臻g的有效利用。深基坑施工已成為建設(shè)中非常重要的工程技術(shù)，與此同時，也帶來了各種各樣的邊坡防護問題。本文簡述了深基坑施工工程的現(xiàn)狀，并對其未來的發(fā)展做了初步探討。并對含水地層深基坑井點降水及邊坡防護技術(shù)做了初步探討。

【關(guān)鍵詞】含水地層 深基坑 邊坡防護技術(shù)

一、深基坑施工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

20世紀80年代后，我國才逐漸開始發(fā)展深基坑施工工程。伴隨著城市高層建筑物的劇增，基坑開始向著大深度，大面積的方向發(fā)展。我們就深基坑施工技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展作簡要的論述。

（一）深基坑施工技術(shù)特點

（1）個性化。深基坑工程既與當(dāng)?shù)毓こ痰牡刭|(zhì)條件和水質(zhì)條件有關(guān)，又和基坑相鄰建筑物，市委地下管網(wǎng)的位置及周圍場地條件有關(guān)。為此，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況具體應(yīng)用。

（2）綜合性。深基坑工程包括士力學(xué)中強度、變形和滲流基本課題，要把三者融合到一起。它還與巖土工程，結(jié)構(gòu)工程等相交叉，是多種復(fù)雜因素相互影響的系統(tǒng)工程。

（3）風(fēng)險性。深基坑是臨時工程，安全儲備相對較小，具有較大的風(fēng)險性。

（4）區(qū)域性。同一個城市不同的區(qū)域也有差異，如有的是粘土，有的是黃土等?；庸こ痰闹ёo體系設(shè)計和土方開挖都要因地制宜，具體情況具體分析。

（5）工期緊。因為深基坑開挖的難度較大，工程量比較多，必須提高施工效率。這樣不僅可以減少基坑變形，還可以減少基坑周圍環(huán)境的變形。為此，要求施工人員掌握時間的觀念，做到快、穩(wěn)、準(zhǔn)。

（6）環(huán)境效應(yīng)。深基坑施：]232程的展開，勢必會影響周圍地下水位的變化，致使周邊地基的變形，嚴重影響了周圍的建筑物，及市政地下管網(wǎng)。甚至影響到其正常的使用。所以，在施工前，一定要考慮周邊的環(huán)境。

（二）深基坑施工技術(shù)現(xiàn)狀

鑒于以上特點，深基坑工程在不同的地區(qū)采取了不同的施工方法。例如上海地區(qū)，地下多為軟黏土，并且具有較厚的沉積層，土質(zhì)非常差，地下水位比較高。然而北京地區(qū)土質(zhì)較好，地下水位較低支護結(jié)構(gòu)類型多樣化。當(dāng)前，此類支護結(jié)構(gòu)中，使用最多的是鉆孔灌注樁，但也有好多不足之處。最近幾年，北京地區(qū)的支護結(jié)構(gòu)向土釘墻以及土釘墻加噴錨的方向發(fā)展。合理的內(nèi)支撐體系不但能將水土壓力巧妙地轉(zhuǎn)移，提高基坑的穩(wěn)而且還可以大量節(jié)約材料用量。

二、基坑降水方法

降水施工方法：以普濟河倒虹吸工程基坑降水為例，簡單介紹基坑降水的方法。由于，開挖深度有22米且基坑底板低于地下水位線10米。因此，為了防止邊坡的坍塌和涌流，需要吧地下水位降低到邊坡面和坑底一下。同時，如果基坑周邊為密集的城市，則必須要求降低基坑內(nèi)地下水位，并且控制地面沉降，建筑物沉降等，保證安全。與此同時，閆河倒虹吸工程深基坑下有承壓含水層，存在發(fā)生坑底隆脹和坑底地下水突涌的危險。為此，要根據(jù)具體情況選擇合適的降水方案，以增加邊坡和坡底的穩(wěn)定性。又能控制地下水位下降的速度。

在現(xiàn)場，基坑降水主要以井點為主，以表面排水法作為輔助。在閏河倒虹吸基坑中采用的是不揭露形式，第六層中卵石承受達16.73米。在降水井明確以后，還要根據(jù)具體情況，適當(dāng)采取表面排水的方法或是合理的在基坑內(nèi)采取減壓井的方法。在整個施工過程中，要始終在旱地的條件下作業(yè)。

三、邊坡防護技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

（一）邊坡防護技術(shù)研究

我國在防治滑坡災(zāi)害的方面，主要是堅持預(yù)防為主，防重于治。治理強調(diào)必須考慮邊坡穩(wěn)定問題，做到有條有理，井然有序的對滑坡進行防治。就當(dāng)前來看，防治滑坡的方法主要有繞避、完善排水系統(tǒng)、抗滑支擋等。為了達到治理的目的，一般都是幾種方法聯(lián)合使用。滑坡防護技術(shù)大體分為工程類防護和植物類防護。

（1）工程類防護。我國對工程類防護開展了廣泛的研究，其中要有排水措施、坡面防護措施、抗滑支擋措施及改良土體等。雖然防護措施多種多樣，但在具體的工程中還要根據(jù)具體的情況，選擇合適的防護措施。大體上來說，應(yīng)該優(yōu)先考慮排水法，如果不能保證邊坡的穩(wěn)定，則需要再選擇抗滑支擋類的措施。就目前來看，我國在防護工程方面已經(jīng)取得了不同凡響的成績，但還有很多需要完善。

（2）植物類防護。植物類防護的意思是通過植物根系加大對邊坡的加固。但是植物類防護具有局限性，也就是說，它只能防止坡面沖蝕以及表層土體的坍塌。如果存在坡體不穩(wěn)定或是存在集體水流，邊坡依舊可能發(fā)生水毀和坍塌等問題。所以，一般在邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上才能使用植物類防護技術(shù)，或是結(jié)合工程類防護技術(shù)使用。與此同時，也帶了很多問題，例如，植物的養(yǎng)分缺失，人工種植的植被成活率下降等問題，給施工帶來了麻煩。

（二）邊坡防護技術(shù)效果

為了保證基坑邊坡和周圍建筑物的安全，有必要采用經(jīng)濟合理、安全可行的邊坡防護技術(shù)。通過各個工程，有必要積累邊坡防護的經(jīng)驗，來增加防治的效果。

（三）邊坡防護技術(shù)發(fā)展趨勢

伴隨著對邊坡防護技術(shù)的不斷認識，對邊坡防護的理論也越來越豐富。隨著防護技術(shù)的先進，我國在此方面已經(jīng)取得很多的經(jīng)驗，未來邊坡防護技術(shù)的發(fā)展主要朝著以下幾個方面發(fā)展。

（1）防護理論講沿著綜合多學(xué)科的方向進行研究，由之前的定性朝著定量發(fā)展。例如，重點研究邊坡的力學(xué)特性，侵蝕機理等等。

（2）重點完成災(zāi)害區(qū)的滑坡，根據(jù)具體情況具體分析，建立相關(guān)的防護新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。減少邊坡災(zāi)害后的損失，提高防護效率。

（3）朝著多樣化方向發(fā)展。目前，隨著雷達、GPS、TDR等高科技的發(fā)展，我們可以更加精確地探測邊坡的地質(zhì)條件及周圍的環(huán)境，通過監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)可能的問題，并及時的做好修改工作，加大防護技術(shù)，減少不必要的人員傷亡。這些技術(shù)雖然存在弊端，但也代表了未來的防護技術(shù)的發(fā)展方向。

四、總結(jié)與展望

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的高層建筑層。然而，城市規(guī)劃的重要課題已轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵驴臻g的有效利用。通過簡單介紹深基坑施工工程的現(xiàn)狀及發(fā)展，及以普濟河倒虹吸工程基坑降水為例，簡單介紹基坑降水的方法，邊坡防護技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展等，可知做好深基坑開挖降水及邊坡防護技術(shù)工作的重要意義。我國還需要在此基礎(chǔ)上進行完善和創(chuàng)新。