基坑降水與地面沉降控制研究

李志軍

摘 要：近些年來，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大使得建筑工程項目日益增多，建設(shè)工程也逐步發(fā)展，深基坑建設(shè)越來越多，但是隨之而來的問題也越來越多，地基基礎(chǔ)越來越脆弱，由于強(qiáng)烈的降水會引發(fā)基坑降水，進(jìn)而造成地面沉降的嚴(yán)重后果，這些問題都會嚴(yán)重的影響到我們的生命和財產(chǎn)安全，因此，需要我們對這個問題足夠的重視，目前，對基坑降水與地面沉降的控制模型研究也在不斷的發(fā)展過程中。

關(guān)鍵詞：基坑降水；地面沉降；控制研究

前 言

由于基坑降水與地面沉降給人們帶來的危害極大，因此近幾年對基坑降水和地面沉降控制的相關(guān)研究也沒有停止過，從目前的研究成果來看，我國的相關(guān)研究還不如國外發(fā)達(dá)，理論水平和實踐水平都比較淺，因此我們可以借鑒國外的先進(jìn)理論知識成果，并結(jié)合我國的實際情況開展深入的研究。本文以基坑降水與地面沉降為研究對象，對其進(jìn)行簡單的介紹，并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，最后再就相關(guān)模型研究進(jìn)行簡單探討。

1 基坑降水與地面沉降控制概述

1.1 基坑降水與地面沉降控制概念介紹

基坑降水與地面沉降控制，從字面意義上我們就可以對其進(jìn)行大致的了解，就是在進(jìn)行項目工程建設(shè)的過程中會有一些基礎(chǔ)工程的建設(shè)，即地基的建設(shè)，我們這里從狹義的方面來理解，就是對于地下工程建設(shè)項目的地基建設(shè)。隨著人們對地下空間的利用率逐年增加，地下的穩(wěn)定性也受到了挑戰(zhàn)，如果加上強(qiáng)降雨的影響，就很可能會產(chǎn)生由于降水引起的地面沉降問題。我們這里的基坑降水與地面沉降控制所要研究的就是如何有效的防止或控制這種現(xiàn)象的發(fā)生，通過模型研究、提前監(jiān)測、預(yù)測等達(dá)到對基坑沉降和地面控制的目的。

1.2 基坑降水與地面沉降控制研究的重要意義

加緊對于基坑降水和地面沉降的研究具有十分重要的意義，他直接體現(xiàn)的就是對于人們生命以及財產(chǎn)的保護(hù)，地面沉降如果比較嚴(yán)重，那么相應(yīng)的它就會帶來很嚴(yán)重的后果，我們暫且將其對于建筑物的破壞放在一邊，考慮其對于生命的影響，就會造成很大的傷害后果，價值對于經(jīng)濟(jì)的影響，可以看出，基坑降水引起地面沉降將會給人類帶來十分大的破壞，所以，我們加緊對于基坑降水和地面沉降控制的研究就顯得十分重要也十分必要，只有阻止這些情況的發(fā)生，才能避免由于這一情況引起的更加具有破壞性的情況的發(fā)生，避免連鎖反應(yīng)，保證人類的可持續(xù)發(fā)展。

1.3 引起地面沉降現(xiàn)象的原因分析

我們從實踐經(jīng)驗中進(jìn)行分析，認(rèn)為引起地面沉降現(xiàn)象發(fā)生的原因主要有兩點，一種原因是地下組織以及結(jié)構(gòu)受外力的影響而產(chǎn)生的變動；另一個原因就是由于降水而使得地下結(jié)構(gòu)成分自身的變動所引起的后果?？偨Y(jié)這兩種原因，都是在外力的作用下才導(dǎo)致的，也就是說，地下結(jié)構(gòu)自身如果沒有特殊的情況一般是很穩(wěn)定的，但是由于人類過度的利用地下空間，破壞了它的穩(wěn)定性，對他產(chǎn)生了極大的壓力。進(jìn)而導(dǎo)致地面沉降的發(fā)生；同時如果加上強(qiáng)降水的影響，大量的水的滲透會增加地下土的含水量，進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)更加松散最終支撐不了來自于地上的壓力而向下沉降。因此，造成地面沉降的這兩個原因都是可以受到控制的，這也是我們研究基坑降水與地面沉降模型的意義所在。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1 原先的研究方法和研究成果已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)實的需要

在最初的發(fā)展階段，我們對于基坑降水和地面沉降的研究比較簡單和容易，僅僅從降水和相關(guān)的地下水動力學(xué)原理來研究模型以解決這些問題，起初，基坑降水和地面沉降出現(xiàn)的次數(shù)也比較少，同時對于社會所產(chǎn)生的危害也十分有限，我們也沒有意識到這個問題的嚴(yán)重性。但是隨著地下空間利用率的增加以及建筑項目的復(fù)雜性的增加，地面沉降的現(xiàn)象頻繁發(fā)生，對人們產(chǎn)生的危害也越來越劇烈，因此，原先的簡單的研究方法和成果已經(jīng)不能夠適應(yīng)我們現(xiàn)實的需要了，我們需要開辟新的研究道路，研究新的控制模型來減少甚至控制這些危害的發(fā)生。

2.2 新的研究方法和模型研究正處于高速發(fā)展中

從目前國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀來看，已經(jīng)有了新的研究路徑和研究方法，我們在研究過程中所參照的數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)也逐漸趨于多樣化，不僅僅考慮地下水動力學(xué)原理，同時還要考慮不同的施工項目在建設(shè)過程中的情況，同時還要對地基本身的狀態(tài)加以研究，針對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致的研究，從而研究不同地區(qū)、不同地基、不同建設(shè)項目的控制模型，從而有效的對基坑降水和地面沉降進(jìn)行預(yù)測、監(jiān)測和控制，以適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要，同時還應(yīng)該在此基礎(chǔ)上研究能夠避免這些情況發(fā)生的建設(shè)項目的方案用于地下空間的利用之中。

2.3 未來對于基坑降水引起的地面沉降一定能夠得到有效的控制

人們對于基坑降水和地面沉降的研究已經(jīng)有了很長的歷史，在這個階段，對于基坑降水和地面沉降的研究也處于不斷的發(fā)展和進(jìn)步之中，新的研究路徑已經(jīng)開辟，新的模型也在研究，新的解決方法也在探索中，因此，基坑降水和地面沉降的問題在未來一定會隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而得到控制，人類也一定會研究出能夠控制基坑降水和地面沉降現(xiàn)象發(fā)生的模型，解決我們在生活中遇到的難題，為可持續(xù)發(fā)展奠定更良好的基礎(chǔ)。

3 基坑降水與地面沉降控制模型研究

縱觀各國發(fā)展現(xiàn)狀和研究歷史，我們不難得出大多數(shù)研究都把地下水滲流模型以及地面沉降耦合模型還有對于基坑降水和地面沉降的預(yù)測研究作為研究的重點，當(dāng)然這些也是我們解決基坑降水與地面沉降問題的關(guān)鍵所在，下面就這些研究進(jìn)行簡單的介紹：

3.1 地下水滲流模型研究

地下水滲流模型的研究基于比奧固結(jié)理論進(jìn)行研究，同時在比奧固結(jié)理論的基礎(chǔ)上考慮到更深層次的問題，例如在原有理論中結(jié)合土體的非線性特征還有土的滲透性的動態(tài)變化等因素，建立一個與實際狀況比較符合的地下水滲流模型，從而用于指導(dǎo)實踐，為我們在實踐中的建設(shè)項目進(jìn)行更科學(xué)的指引。

3.2 地面沉降耦合模型研究

地面沉降耦合模型的研究，實際上和地下水滲流模型的研究息息相關(guān)，他們是研究過程中的不同環(huán)節(jié)，通過對地下水滲流模型的研究，模擬現(xiàn)實生活中的狀況，從而能夠觀測到在類似的情況下所產(chǎn)生的地面沉降的效果，從而能夠為我們對于建設(shè)項目所產(chǎn)生的后果進(jìn)行預(yù)測和評估，并及時采取有效的防護(hù)措施，這也是我們進(jìn)行模型研究的意義所在。

3.3 對于基坑降水與地面沉降的預(yù)測研究

對于基坑降水和地面沉降的預(yù)測研究是在建立模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，通過對模型能夠進(jìn)行建立，模擬實際中類似的現(xiàn)象，從而能夠預(yù)測到未來發(fā)生的結(jié)果，進(jìn)而采取有效的控制措施，最終起到良好的控制作用。

4 結(jié) 語

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是一把雙刃劍，它既使人們的生活水平得到了很大的提高，提高了我們的生活質(zhì)量，同時也給人類賴以生存的地球造成了很大的壓力，對城市空間的利用也趨近于飽和，于是為了盡可能的挖掘可開發(fā)的資源，大多數(shù)城市開始大量的利用地下空間，這雖然增加了城市發(fā)展的空間，但同時也給城市生活造成了很大的安全隱患，基坑降水引起的地面沉降將越來越頻繁，我們有義務(wù)也有責(zé)任對這個現(xiàn)象進(jìn)行研究并加以控制，對于模型的研究則是很重要的表現(xiàn)之一，未來，隨著不斷的進(jìn)步，我們一定能夠解決基坑降水與地面沉降的問題。

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