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【摘 要】 近年来，我国的工程建设取得了飞跃发展。随着高层建筑和深大基坑工程的逐渐增多，基坑降工程也越来越多。正确分析场地的工程地质及水文地质条件，选取合理的降水方案进行深基坑降水工程的优化设计，不仅能够保证施工的顺利进行，而且可以节约工期、降低成本。为此，本文对基坑降水对周边环境的影响进行了分析。
【关键词】 深基坑；周边环境；影响
引言
随着城市建设的迅猛发展，各类用途的地下空间已在各大中城市陆续得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下车站、地下停车库、地下商场、地下仓库、地下人防工事以及各种地下民用和工业设施等。深基坑工程已日渐为人们所熟知，深基坑降水又是基坑开挖过程中最常用的方法之一。本文对基坑降水对周边环境的影响进行了分析。
1、深基坑降水对周边环境的影响分析
基坑降水过程中，由于水头降低产生的固结压缩沉降量较小，因此可以通过理论计算估算产生的沉降量，从而评估沉降对周边环境的影响。但是，在实际工程中，由于土层性质的变化以及基坑降水过程中可能带走大量的土颗粒，进而造成较大的沉降而危及建筑物的安全，因此当其含水介质为比较松散的填土或新近沉积土，由于固结过程尚未完成，且土层中有较大的空隙比，一旦水头降低，有效应力增加，土体将会出现较大的固结。可见，在松散土中降水必须注意对周边环境的影响，尤其当周边环境复杂时应认真分析场地的工程地质条件和周边环境，慎重降水，并且在降水过程中应避免将细颗粒带走。为了防治因基坑降水给周围建筑物及设施造成的危害，在建筑物密集地区进行降水施工时必须采取相应措施减少或消除地面沉降。目前在实际工程中主要采取的措施有：井点回灌、砂沟回灌、减缓降水速度、防止将土粒带走等。通过计算可知本次基坑降水引起的周边地面最大沉降量只有35mm左右，且降水井点布置在支护墙的内侧，可起到一定的阻水作用，结合本工程的地质特性，可以采用井点回灌的方法，并做好滤管，防止抽水将细颗粒带走。与此同时还应加强对周边建筑物的变形监测，监测过程中如果发现变形加剧，应立即通知有关部门，采取一定的应急措施。
2、基坑降水设计
基坑降水可采用管井、真空井点、喷射井点等方法。
各降水井井位应沿基坑周边以一定间距形成闭合状。当地下水流速较小时，降水井宜等间距布置；当地下水流速较大时，在地下水补给方向宜适当减小降水井间距。对宽度较小的狭长形基坑，降水井也可在基坑一侧布置。
2.1地下水位降深确定
按地下水位降深确定降水井间距和井水位降深时，地下水位降深应符合下式规定：
式中：s0──基坑地下水位降深（m）；
sd──基坑地下水位的设计降深（m）。
降水井間距和井水位设计降深，除应符合公式（2.1）的要求外，尚应根据单井流量和单井出水能力并结合当地经验确定。
2.2基坑总出水量的计算
基坑总出水量的计算可参照相关参考书及规范。常州地区地下两层及以上的深基坑，坑底均位于砂性图层中，属于承压～潜水井。
其中Q──基坑涌水量（m3/d）
k——含水层的渗透系数（m/d）
H——降水之前水头高（m）
h——降水之后坑内水头高（m）
M——承压含水层厚度（m）
R——影响半径（m）
——基坑等效半径
按地下水稳定渗流计算井距、井的水位降深和单井流量时，承压水影响半径（R）宜通过试验确定。缺少试验时，可按下列公式计算并结合当地经验取值：
（2.3）
2.3单井出水量的计算
按干扰井群计算单井降水井的单井流量，可按下式计算：
（2.3）
其中q──单井出水量（m3/d）
h’——降水之后井内水头高（m）
R——影响半径（m）
——管井半径（m）
n——管井数量
3、降水后基坑周边土层应力变化分析
根据有效应力原理，总应力=有效应力+水压力
由于硬塑粘土含水量小，透水性不好，为不透水层，在降水过程中其含水量基本不发生变化，故在降水计算时可认为粘土中孔隙水压力未发生变化，因此在降水过程中粘土层中有效应力不变。沉降计算时可将粘土层当做不压缩层考虑。
砂性土：基坑外土中各点降水引起的附加有效应力宜采用地下水渗流分析方法按稳定渗流计算；当符合非稳定渗流条件时，可按地下水非稳定渗流计算。附加有效应力也按下列公式计算（图3.2）：
1计算点位于初始地下水位以上时
（7.5.2-1）
2计算点位于降水后水位与初始地下水位之间时
（7.5.2-2）
3计算点位于降水后水位以下时
（7.5.2-3）
式中：γw──水的重度（kN/m3）
a0──计算点至初始地下水位的垂直距离（m）；
si──计算点对应的地下水位降深（m）
1-计算剖面1；2-初始地下水位；3-降水后的水位；4-降水
4、降水引起周边道路、房屋等得沉降计算
降水引起的地层变形量可按下式计算：
（4.1）
式中：s──降水引起的地层变形量（m）；
ψw──沉降计算经验系数，应根据地区工程经验取值，无经验时，宜取ψw=1；
──降水引起的地面下第i土层中点处的附加有效应力（kPa）；对粘性土，应取降水结束时土的固结度下的附加有效应力；
Δhi──第i层土的厚度（m）；
【关键词】 深基坑；周边环境；影响
引言
随着城市建设的迅猛发展，各类用途的地下空间已在各大中城市陆续得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下车站、地下停车库、地下商场、地下仓库、地下人防工事以及各种地下民用和工业设施等。深基坑工程已日渐为人们所熟知，深基坑降水又是基坑开挖过程中最常用的方法之一。本文对基坑降水对周边环境的影响进行了分析。
1、深基坑降水对周边环境的影响分析
基坑降水过程中，由于水头降低产生的固结压缩沉降量较小，因此可以通过理论计算估算产生的沉降量，从而评估沉降对周边环境的影响。但是，在实际工程中，由于土层性质的变化以及基坑降水过程中可能带走大量的土颗粒，进而造成较大的沉降而危及建筑物的安全，因此当其含水介质为比较松散的填土或新近沉积土，由于固结过程尚未完成，且土层中有较大的空隙比，一旦水头降低，有效应力增加，土体将会出现较大的固结。可见，在松散土中降水必须注意对周边环境的影响，尤其当周边环境复杂时应认真分析场地的工程地质条件和周边环境，慎重降水，并且在降水过程中应避免将细颗粒带走。为了防治因基坑降水给周围建筑物及设施造成的危害，在建筑物密集地区进行降水施工时必须采取相应措施减少或消除地面沉降。目前在实际工程中主要采取的措施有：井点回灌、砂沟回灌、减缓降水速度、防止将土粒带走等。通过计算可知本次基坑降水引起的周边地面最大沉降量只有35mm左右，且降水井点布置在支护墙的内侧，可起到一定的阻水作用，结合本工程的地质特性，可以采用井点回灌的方法，并做好滤管，防止抽水将细颗粒带走。与此同时还应加强对周边建筑物的变形监测，监测过程中如果发现变形加剧，应立即通知有关部门，采取一定的应急措施。
2、基坑降水设计
基坑降水可采用管井、真空井点、喷射井点等方法。
各降水井井位应沿基坑周边以一定间距形成闭合状。当地下水流速较小时，降水井宜等间距布置；当地下水流速较大时，在地下水补给方向宜适当减小降水井间距。对宽度较小的狭长形基坑，降水井也可在基坑一侧布置。
2.1地下水位降深确定
按地下水位降深确定降水井间距和井水位降深时，地下水位降深应符合下式规定：
式中：s0──基坑地下水位降深（m）；
sd──基坑地下水位的设计降深（m）。
降水井間距和井水位设计降深，除应符合公式（2.1）的要求外，尚应根据单井流量和单井出水能力并结合当地经验确定。
2.2基坑总出水量的计算
基坑总出水量的计算可参照相关参考书及规范。常州地区地下两层及以上的深基坑，坑底均位于砂性图层中，属于承压～潜水井。
其中Q──基坑涌水量（m3/d）
k——含水层的渗透系数（m/d）
H——降水之前水头高（m）
h——降水之后坑内水头高（m）
M——承压含水层厚度（m）
R——影响半径（m）
——基坑等效半径
按地下水稳定渗流计算井距、井的水位降深和单井流量时，承压水影响半径（R）宜通过试验确定。缺少试验时，可按下列公式计算并结合当地经验取值：
（2.3）
2.3单井出水量的计算
按干扰井群计算单井降水井的单井流量，可按下式计算：
（2.3）
其中q──单井出水量（m3/d）
h’——降水之后井内水头高（m）
R——影响半径（m）
——管井半径（m）
n——管井数量
3、降水后基坑周边土层应力变化分析
根据有效应力原理，总应力=有效应力+水压力
由于硬塑粘土含水量小，透水性不好，为不透水层，在降水过程中其含水量基本不发生变化，故在降水计算时可认为粘土中孔隙水压力未发生变化，因此在降水过程中粘土层中有效应力不变。沉降计算时可将粘土层当做不压缩层考虑。
砂性土：基坑外土中各点降水引起的附加有效应力宜采用地下水渗流分析方法按稳定渗流计算；当符合非稳定渗流条件时，可按地下水非稳定渗流计算。附加有效应力也按下列公式计算（图3.2）：
1计算点位于初始地下水位以上时
（7.5.2-1）
2计算点位于降水后水位与初始地下水位之间时
（7.5.2-2）
3计算点位于降水后水位以下时
（7.5.2-3）
式中：γw──水的重度（kN/m3）
a0──计算点至初始地下水位的垂直距离（m）；
si──计算点对应的地下水位降深（m）
1-计算剖面1；2-初始地下水位；3-降水后的水位；4-降水
4、降水引起周边道路、房屋等得沉降计算
降水引起的地层变形量可按下式计算：
（4.1）
式中：s──降水引起的地层变形量（m）；
ψw──沉降计算经验系数，应根据地区工程经验取值，无经验时，宜取ψw=1；
──降水引起的地面下第i土层中点处的附加有效应力（kPa）；对粘性土，应取降水结束时土的固结度下的附加有效应力；
Δhi──第i层土的厚度（m）；