论文部分内容阅读
摘 要：随着近年来深基坑的增多，地下水的治理成了深基坑施工中的一个难点，根据10年來对深基坑的施工，做了一个降水方法的汇总，为深基坑中地下水的治理提供参考。
关健词：地下水；深基坑；降水
随着高层建筑的飞速发展，深基坑也随之增多，深基坑施工难度也随之相应的增加（地下水水位较高的地区突显），深基坑地下水的治理成了一个大的施工难题，对基坑的施工进度、造价、安全，质量、对基坑周边的建（构）筑物、管线等都有很大的影响。因此应引起足够的重视。
1 地下水的分类及简述
地下水按存在形态分为液态水、气态水、固态水。
地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。
包气带水：是指位于地表以下、重力水（潜水和承压水均指重力水）面以上的地下水，大多为薄膜水或吸着水，而重力水较少；主要分布于土壤水、上层滞水、沼泽水、沙漠及滨海沙丘中的水及基岩风化壳（粘土裂隙）等中存在的水，无压，受当地气候影响很大，一般为暂时性水，水量不大，但随季节变化很大，易受污染，主要为渗入成因，局部为凝结成因。包气带水对农业有很大意义，对工程建筑有一定影响。
潜水：是指地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。可分为孔隙潜水、裂隙潜水、岩溶潜水，分布于松散层、基岩裂隙破碎带、碳酸岩溶蚀区、冻结层上或层间、含气温热水等，无压或局部低压，受当地气候影响而敏感变化，较易受污染，主要为渗入成因，局部可能是凝结成因。
承压水：充满两个隔水层之间的含水层中的地下水，分布于松散层、基岩构造盆地、向斜、单斜、断裂、岩溶层或构造盆地岩溶，冻层下部，深断裂或侵入体接触带，具承压性，受当地气象因素的影响不显著，水位升降决定于水压传递，不易受污染，成因为渗入和构造成因。
2 地下水对深基坑及周边建（构）筑物的危害
主要表现如下几个方面：①流砂（管涌冒砂），多发生在动水压力的作用下小颗粒的非粘性土地层中；②边坡失稳或局部塌方；③降低支护结构的整体稳定性；④降低土层的握裹力，使土钉和锚杆等的拉拔力降低；⑤承压水造成的基坑的突涌；⑥造成施工工期和费用的增加；⑦降水不当引起基坑周边建（构）筑物、管线、道路等的破坏。另处降雨、地下管道漏水等都会给地下水进行补给，对基坑安全产生影响。
因此在基坑施工前，对工程地质和水文地质进行详细的调查研究，结合当地的施工经验，因地制宜，采取比较成熟的施工工艺，合理的治水措施是十分必要的。
3 深基坑降水的方法
3.1 排水降低地下水位
主要采用的排水方法有：
（1）明排：基坑开挖后，在基坑底部四周挖排水沟，在排水沟内隔一定距离挖集水井，地下水渗出流入排水沟，再从排水沟汇入集水井，把水泵放入集水井内，用水泵将水抽出坑外的指定排水点，达到疏干基坑内地下水的目的，该方法适用于地下水水量小，含水层较薄，降水深度小，基坑四周土质好的情况，当基坑侧壁存在分层渗水时，可按高度设置导水管、砖砌沟等措施。在实际的施工过程中在排水沟内放入石子，做成盲沟，防止排水沟被淤堵。
（2）井点降水：井点降水包括真空点井降水、喷射点井降水、电渗点井降水、引渗井降水、管井降水、大口井降水、辐射井降水等。
①真空点井：井点沿基坑周围布置成线状、封闭状，井点管的上部与总管相连通，真空泵与总管相连，利用真空泵将地下水抽出坑外，达到降低地下水的目的，此方法受真空泵的影响，单级的降水深度小于6.0m，当地下水的降深较大时，则需要多级井点降水，多级井点降水需要较大的场地条件
②喷射井点：该方法与真空井点相近，不同的是利用高速（水流或气流）在喷嘴处形成真空，在井管内形成近可能大的真空度，抽取地下水。
③电渗点井：原理是将电极棒打入地下，通电后带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗与真空的双重作用下，强制水在井点管附近积集，由井点管排出，使井点管连续抽水，达到地下水位降低的目的。而电极间的土层，则形成近似的电帷幕，阻止地下水流入坑内。
④引渗井降水：适用于下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水通过钻孔引导渗入到下层含水层，达到降低地下水的目的，此方法必须保证混合水位满足降水要求才可以采用。
⑤管井降水：利用成井设备在基坑外侧，延基坑四周成井，在井孔内下入井管，把真空泵或潜水泵、深水泵放入井内向地面指定排水点抽水，达到降低地下水位的目的，此方法在施工现场应用的较多，技术比较成熟，得到广泛应用。
⑥大口井：井径宜为0.8～4.0m，井壁采用混凝土、钢筋混凝土、石砌或砖砌而成，井壁和井底同时进水，然后用抽水设备抽出井外。
⑦辐射井降水，原理是在需要降水的部位埋入辐射管，辐射管与集水井相连，地下水通过辐射管流入集水井，用抽水设备将水抽出，达到降低地下水位的目的，在现实中采用大口井与辐射井相结合的工艺，大口井充当了辐射井降水中集水井的作用。
3.2 采用降水与止水（截水，堵水）相结合的方法
随着近年来，深基坑的增多，地下水位较浅的地区，需要降低地下水位，才能进行深基坑的施工，由于长时间的抽取地下水位，引起地面沉降，导致基坑周围建（构）筑物的下沉或开裂，地下管线等的破坏，为了防止长期抽取地下水对基坑周边建（构）筑物和地下管线等的影响，在基坑的周边设置一道止水（截水，堵水）帷幕，把基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开，主要的止水（截水，堵水）方法有地下连续墙，水泥土搅拌桩及高压旋喷桩等。同时基坑内进行抽水，止水（截水，堵水）帷幕外侧打回灌井，把抽取的地下水通过回灌井进行补给，可以有效防止长期抽取地下水对基坑周边建（构）筑物和地下管线等的影响
4 结语
综上所述，降低地下水有多种方法，应因地制宜，多种方案进行比选，借鉴当地比较成熟的经验，选择一种安全可靠、经济合理的方案，保证深基坑的顺利进行。
参考文献
[1]工程地质手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2013.
[2]陈旭坤.浅谈深基坑降水及防护施工方法[J].城市建设理论研究：电子版，2011，（21）：97.
（作者单位：中冶沈勘秦皇岛设计研究院有限公司）
关健词：地下水；深基坑；降水
随着高层建筑的飞速发展，深基坑也随之增多，深基坑施工难度也随之相应的增加（地下水水位较高的地区突显），深基坑地下水的治理成了一个大的施工难题，对基坑的施工进度、造价、安全，质量、对基坑周边的建（构）筑物、管线等都有很大的影响。因此应引起足够的重视。
1 地下水的分类及简述
地下水按存在形态分为液态水、气态水、固态水。
地下水按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。
包气带水：是指位于地表以下、重力水（潜水和承压水均指重力水）面以上的地下水，大多为薄膜水或吸着水，而重力水较少；主要分布于土壤水、上层滞水、沼泽水、沙漠及滨海沙丘中的水及基岩风化壳（粘土裂隙）等中存在的水，无压，受当地气候影响很大，一般为暂时性水，水量不大，但随季节变化很大，易受污染，主要为渗入成因，局部为凝结成因。包气带水对农业有很大意义，对工程建筑有一定影响。
潜水：是指地表以下第一个稳定隔水层以上具有自由水面的地下水。可分为孔隙潜水、裂隙潜水、岩溶潜水，分布于松散层、基岩裂隙破碎带、碳酸岩溶蚀区、冻结层上或层间、含气温热水等，无压或局部低压，受当地气候影响而敏感变化，较易受污染，主要为渗入成因，局部可能是凝结成因。
承压水：充满两个隔水层之间的含水层中的地下水，分布于松散层、基岩构造盆地、向斜、单斜、断裂、岩溶层或构造盆地岩溶，冻层下部，深断裂或侵入体接触带，具承压性，受当地气象因素的影响不显著，水位升降决定于水压传递，不易受污染，成因为渗入和构造成因。
2 地下水对深基坑及周边建（构）筑物的危害
主要表现如下几个方面：①流砂（管涌冒砂），多发生在动水压力的作用下小颗粒的非粘性土地层中；②边坡失稳或局部塌方；③降低支护结构的整体稳定性；④降低土层的握裹力，使土钉和锚杆等的拉拔力降低；⑤承压水造成的基坑的突涌；⑥造成施工工期和费用的增加；⑦降水不当引起基坑周边建（构）筑物、管线、道路等的破坏。另处降雨、地下管道漏水等都会给地下水进行补给，对基坑安全产生影响。
因此在基坑施工前，对工程地质和水文地质进行详细的调查研究，结合当地的施工经验，因地制宜，采取比较成熟的施工工艺，合理的治水措施是十分必要的。
3 深基坑降水的方法
3.1 排水降低地下水位
主要采用的排水方法有：
（1）明排：基坑开挖后，在基坑底部四周挖排水沟，在排水沟内隔一定距离挖集水井，地下水渗出流入排水沟，再从排水沟汇入集水井，把水泵放入集水井内，用水泵将水抽出坑外的指定排水点，达到疏干基坑内地下水的目的，该方法适用于地下水水量小，含水层较薄，降水深度小，基坑四周土质好的情况，当基坑侧壁存在分层渗水时，可按高度设置导水管、砖砌沟等措施。在实际的施工过程中在排水沟内放入石子，做成盲沟，防止排水沟被淤堵。
（2）井点降水：井点降水包括真空点井降水、喷射点井降水、电渗点井降水、引渗井降水、管井降水、大口井降水、辐射井降水等。
①真空点井：井点沿基坑周围布置成线状、封闭状，井点管的上部与总管相连通，真空泵与总管相连，利用真空泵将地下水抽出坑外，达到降低地下水的目的，此方法受真空泵的影响，单级的降水深度小于6.0m，当地下水的降深较大时，则需要多级井点降水，多级井点降水需要较大的场地条件
②喷射井点：该方法与真空井点相近，不同的是利用高速（水流或气流）在喷嘴处形成真空，在井管内形成近可能大的真空度，抽取地下水。
③电渗点井：原理是将电极棒打入地下，通电后带正电荷的孔隙水则向阴极方向集中产生电渗现象。在电渗与真空的双重作用下，强制水在井点管附近积集，由井点管排出，使井点管连续抽水，达到地下水位降低的目的。而电极间的土层，则形成近似的电帷幕，阻止地下水流入坑内。
④引渗井降水：适用于下层水位低于上层水位，上层含水层的重力水通过钻孔引导渗入到下层含水层，达到降低地下水的目的，此方法必须保证混合水位满足降水要求才可以采用。
⑤管井降水：利用成井设备在基坑外侧，延基坑四周成井，在井孔内下入井管，把真空泵或潜水泵、深水泵放入井内向地面指定排水点抽水，达到降低地下水位的目的，此方法在施工现场应用的较多，技术比较成熟，得到广泛应用。
⑥大口井：井径宜为0.8～4.0m，井壁采用混凝土、钢筋混凝土、石砌或砖砌而成，井壁和井底同时进水，然后用抽水设备抽出井外。
⑦辐射井降水，原理是在需要降水的部位埋入辐射管，辐射管与集水井相连，地下水通过辐射管流入集水井，用抽水设备将水抽出，达到降低地下水位的目的，在现实中采用大口井与辐射井相结合的工艺，大口井充当了辐射井降水中集水井的作用。
3.2 采用降水与止水（截水，堵水）相结合的方法
随着近年来，深基坑的增多，地下水位较浅的地区，需要降低地下水位，才能进行深基坑的施工，由于长时间的抽取地下水位，引起地面沉降，导致基坑周围建（构）筑物的下沉或开裂，地下管线等的破坏，为了防止长期抽取地下水对基坑周边建（构）筑物和地下管线等的影响，在基坑的周边设置一道止水（截水，堵水）帷幕，把基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开，主要的止水（截水，堵水）方法有地下连续墙，水泥土搅拌桩及高压旋喷桩等。同时基坑内进行抽水，止水（截水，堵水）帷幕外侧打回灌井，把抽取的地下水通过回灌井进行补给，可以有效防止长期抽取地下水对基坑周边建（构）筑物和地下管线等的影响
4 结语
综上所述，降低地下水有多种方法，应因地制宜，多种方案进行比选，借鉴当地比较成熟的经验，选择一种安全可靠、经济合理的方案，保证深基坑的顺利进行。
参考文献
[1]工程地质手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2013.
[2]陈旭坤.浅谈深基坑降水及防护施工方法[J].城市建设理论研究：电子版，2011，（21）：97.
（作者单位：中冶沈勘秦皇岛设计研究院有限公司）