摘要：在施工中基坑工程事故常有發(fā)生，大部分基坑事故都與地下水有關(guān)，所以要選擇合適的降水方法。本為在淺析基坑降水方法的基礎(chǔ)上，總結(jié)分析了基坑降水的缺陷及防護(hù)措施、基坑降水須考慮的因素，以減少基坑工程施工中的事故。

　　關(guān)鍵詞： 基坑、降水、建筑物、沉降

　　Abstract: During the construction of foundation pit engineering accident happens quite often, and most of the foundation pit accident all relevant and groundwater, so to select the right precipitation method. The authors tells foundation pit on the basis of precipitation method, summarizes and analyzes the defects of foundation pit dewatering and protective measures, the factors must be taken into consideration of foundation pit dewatering, to reduce the foundation pit engineering construction of the accident.

　　Keywords: foundation pit, precipitation, buildings, settlement

　　中圖分類號：TV551.4   文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：

　　隨著城市市政工程建設(shè)的發(fā)展，地下空間已在世界各大中城市得到廣泛的開發(fā)應(yīng)用，同時，地下工程建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模也在迅速增長，由此產(chǎn)生了大量的深基坑工程，如高層建筑物基坑、大型管道的深溝槽、地鐵工程中的車站深基坑等[1]。特別是90年代以來，地下空間開發(fā)利用的規(guī)模、深度和廣度日益加強(qiáng)，使基坑工程向大面積、大深度的方向發(fā)展。因此基坑工程成為當(dāng)前土木工程、水利工程及市政工程中倍受關(guān)注的熱點(diǎn)，也是技術(shù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的難點(diǎn)。

　　基坑降水工程不可避免的引起基坑周圍土層中地下水位和應(yīng)力場的改變，這必然導(dǎo)致基坑周圍地面沉降、傾斜和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，從而影響相鄰建筑物和市政管線的正常使用，甚至破壞。這是基坑工程環(huán)境效應(yīng)的主要表現(xiàn)方面。同時，這些因素又對基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響�；�坑工程環(huán)境效應(yīng)與基坑穩(wěn)定性又是互相聯(lián)系的，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)過大的變形和破壞、邊坡的失穩(wěn)，常常會引起基坑周圍環(huán)境條件的顯著變化。從某中意義上說，保護(hù)周圍建筑物、管線的安全比維護(hù)基坑的穩(wěn)定更為重要。因為在基坑開挖過程中，基坑降水措施不當(dāng)，導(dǎo)致涌砂，引起地面下沉，馬路、房屋開裂，并導(dǎo)致煤氣主要管道被折斷而引起煤氣大泄露，造成嚴(yán)重的后果的事故舉不勝舉。

　　1 基坑降水的基本方法

　　在實(shí)際基坑工程中，對地下水的降低一般可以從兩個方面來進(jìn)行[2]。一是降低地下水位；二是堵截地下水。

　　1.1 降低地下水位

　　降低地下水位，常采用的方法有明溝排水和井點(diǎn)降水。

　　1）明溝排水：在基坑內(nèi)(或外)設(shè)置排水溝，集水井(或坑)，用抽水設(shè)備把地下水從集水井(或坑)中不斷抽走，從而保證基坑的干燥。此法施工簡便，設(shè)備簡單，成本底，所以得到廣泛的應(yīng)用。該法使用于不易產(chǎn)生流砂、流土、潛蝕、淘空、塌陷等現(xiàn)象的粘性土、砂土類的土層，并且地下水位一般不超過基坑底面2米。明溝排水主要用于排除地下潛水、施工用水和大氣降水，往往作為其他降水方法的輔助措施。

　　2）井點(diǎn)降水：是在擬建工程的基坑周圍埋設(shè)能滲水的井點(diǎn)管，配置一定的抽水設(shè)備，不間斷的把地下水抽走，使基坑范圍內(nèi)的地下水降至設(shè)計深度。井點(diǎn)降水適應(yīng)于具有不同幾何形狀的的基坑，有利于機(jī)械化施工，是一種行之有效的辦法并得到廣泛應(yīng)用。

　　井點(diǎn)降水方法有輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、輻射井點(diǎn)等，其中輕型井點(diǎn)、管井井點(diǎn)為常用井點(diǎn)降水方法。

　　輕型井點(diǎn)：沿基坑四周每隔一定間距（一般0.8-2.4米）布設(shè)井點(diǎn)管，井點(diǎn)管底部設(shè)置濾水管插入透水層，上部接軟管與集水總管進(jìn)行連接，集水總管為Φ150鋼管，周身設(shè)置與井點(diǎn)管間距相同的Φ40吸水管口，然后通過真空吸水泵將集水管內(nèi)水抽出，從而達(dá)到降低基坑四周地下水位的效果。該方法降低地下水位深度一般在3.0-6.0m之間，若要求降水深度大于6.0m，理論上可采用多級井點(diǎn)系統(tǒng)，但要求基坑四周外圍有足夠的空間，以便于挖槽或放坡，因此對于施工場地受限的支護(hù)工程一般不適合采用。

　　管井井點(diǎn)：管井井點(diǎn)由濾水管、吸水管和抽水設(shè)備組成，適用于滲透系數(shù)大的砂礫層，地下水豐富的地層，以及輕型井點(diǎn)不易解決的場合。每口管井出水流量可達(dá)到50-100m3/h，土的滲透系數(shù)在20-200m/d范圍內(nèi)。這種方法一般用于潛水層降水。

　　1.2 安全堵截降水

　　堵截降水是安全降水的唯一有效方法，但是其施工方法復(fù)雜，且費(fèi)用高。常用的堵截措施有：鋼板樁、地下連續(xù)墻、防滲垂直帷幕等[3]。

　　1）鋼板樁

　　在挖方工程開始前，把鋼板樁打入地下，利用其鎖扣的阻水作用，能就地有效的堵截地下水，而且能夠?qū)�邊坡起支撐護(hù)坡的作用。為了充分發(fā)揮鋼板樁的阻水作用，需將其打入基坑下部的隔水層中，并將它們連接為一體。這種方法主要適用于淤泥質(zhì)砂和粘土質(zhì)砂等地層，但由于其投資費(fèi)用高、施工噪音大等，應(yīng)用不多。

　　2）地下連續(xù)墻

　　近年來，在深基坑施工中，常采用地下連續(xù)墻施工法。連續(xù)墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有一定的入土深度，它既可以承受較大的側(cè)土壓力，也能防止地下水入侵。對于軟弱、滲透性比較小的土層，地下連續(xù)墻的止水效果很好。

　　3）防滲垂直帷幕

　　防滲垂直帷幕也稱防水帷幕，是在基坑周圍采用高壓噴射注漿，壓力注漿或滲透注漿和深層攪拌等技術(shù)，在地下形成一道連續(xù)的墻幕，既可以起到很好的防滲阻水效果，又能很好的對邊坡起到支撐作。該方法適用范圍廣泛，目前在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

　　2 基坑降水的缺陷及防護(hù)措施

　　基坑工程中對場區(qū)地下水處理采用降低地下水位法較堵截降水法的最大缺陷是會引起鄰近建筑物的不均勻沉降。由于每個井點(diǎn)周圍的水位降低是呈漏斗狀分布，整個基坑周圍的水位降落必然是近大遠(yuǎn)小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對地上建筑物的浮托力，使軟弱土層受壓縮而沉降；另一方面空隙水從土中排出，土體固結(jié)變形，本身就是壓縮沉降過程。地面沉降量與地下水位降落量是對應(yīng)的，地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降[4]。

　　當(dāng)不均勻沉降達(dá)到一定程度時，鄰近建筑物就會裂縫、傾斜甚至于倒塌。因此配合基坑邊坡支護(hù)進(jìn)行降水設(shè)計和施工，必須高度重視降水對鄰近建筑物的影響，把不均勻沉降限制在允許的范圍內(nèi)，以確�；�坑及周圍建筑物的安全。為此，可以從以下幾方面減少不均勻沉降[5]。

　　1）由于基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大，因此不要提出過高的降水深度，在滿足基本降水要求的前提下，對各種降水方法應(yīng)分析和比較，篩選最佳的降水方案。

　　2）在降水井點(diǎn)與重要建筑物之間設(shè)置回灌井、回灌溝，降水的同時降水回灌其中，使靠近基坑的建筑物一側(cè)地下水位降落大大減小，從而控制地面沉降。

　　3）減緩降水速度，使建筑物沉降均勻。在鄰近建筑物一側(cè)將井點(diǎn)間距加大以及調(diào)小抽水設(shè)備的閥門等，減小出水量以達(dá)到降水速度減緩的目的。

　　4）提高降水工程施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制出水的含砂土量，以防止地下砂土流失掏空，導(dǎo)致地面建筑物開裂。

　　5）布設(shè)觀測井和沉降、位移、傾斜等觀測點(diǎn)，進(jìn)行定時觀察、記錄、分析，隨時掌握水位降低和基坑周圍建筑物變化動態(tài)。同時，還要了解抽水量和含砂量。做到心中有數(shù)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施，預(yù)防事故發(fā)生。

　　3 基坑降水須考慮的因素

　　在采取上述處理方法對基坑進(jìn)行降水處理時，對選擇的降水方法還應(yīng)該考慮以下因素：

　　1）場地條件及建（構(gòu)）筑物設(shè)計施工資料

　　場地條件制約著降水方案的制定，它主要包括場地四周已有建筑物的高度、分布、結(jié)構(gòu)和離擬建工程的距離；地基四周的地下設(shè)施（包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等）；向外抽水排水通道以及供電情況等。有關(guān)設(shè)計施工資料包括基坑開挖尺寸和分布；地下建（構(gòu)）筑物施工的有關(guān)要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設(shè)計施工方案，也決定了具體保證周邊建筑物和地下設(shè)施安全的實(shí)施措施。

　　2）地質(zhì)情況

　　了解地基土分層地質(zhì)柱狀圖及地質(zhì)剖面圖，各層巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，地下水類型及埋藏情況，水文地址情況，水質(zhì)分析結(jié)果，特別是土層的滲透性。土的滲透系數(shù)取決土的形成條件、顆粒級配、膠體顆粒含量和土的結(jié)構(gòu)等因素，因此場區(qū)土層的不同深度和不同方位的滲透系數(shù)是不同的。滲透系數(shù)計算結(jié)果的真實(shí)性，勢必直接影響降水方案的選擇。

　　3）場地地下水情況

　　地下水分潛水和承壓水兩種。潛水儲存于地表與第一層不透水層之間，是無壓力重力水，可向四周滲透。從工程實(shí)踐來看，潛水大多來源于大氣降水和地下埋設(shè)的上下水管道破裂漏水，主要積存于地表下雜填土和老建筑物被沖刷掏空的地基中。承壓水儲存于兩個不透水層之間含水層中，若水充滿此含水層，則水具有壓力。所以，要根據(jù)地質(zhì)和水文資料，搞清楚場區(qū)各處透水層和不透水層向下沿深度的分布厚度和變化情況；掌握場區(qū)各處承壓靜止水位埋深和他們的年變化幅度及水位標(biāo)高；查明場地地下水補(bǔ)給源的方位、距離和透水層的聯(lián)系情況；搞清楚地下水層是否與江、河、湖、海等無限水源連通；不論潛水或承壓水若與無限水源連通，都會造成降水困難甚至于降水無效。

　　綜上所述，在基坑工程降水存在許多缺陷如會引起鄰近建筑物的不均勻沉降，施工時要采取措施防止不均勻沉降；根據(jù)場地條件、建筑物設(shè)計施工資料、地質(zhì)情況及場地地下水情況選擇合適的降水方法，以減少基坑工程施工中的事故。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 龔曉南，高有潮.深基坑工程設(shè)計施工手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，1998.

　　[2] 高大釗，陳忠漢，程麗萍.深基坑工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

　　[3] 余志成，施文華.深基坑支護(hù)設(shè)計與施工[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2000.

　　[4] 楊育文，袁建新.坑工程支護(hù)選型多樣性探討[J].巖土力學(xué)，1999(3):69～73.

　　[5] 秦四清.深基坑工程優(yōu)化設(shè)計[M].北京:地震出版社，1998.9,14～24.