高層建筑深基坑地下水防治的工程實踐中的若干問題分析

吳二成

摘 要 我國經濟體制改革以來，建筑行業得到較快發展，高層建筑數量不斷增加，并且在此基礎上對地基進行了深層開挖，在進行深基坑開挖的過程中，由于一些地區深厚的承壓含水砂層會出現不同程度的滲透問題，不但會降低環境質量，而且對基坑安全造成較大影響。為此，需要對深基坑地下水滲透問題進行深入分析，并在此基礎上采取有效措施對深基坑地下水實施全面防治，這對建筑質量的提高具有較大促進作用。

關鍵詞 高層建筑;深基坑地下水;防治

前言

我國建筑工程在發展的過程中，高層建筑越來越多，這對我國建筑行業的發展尤為重要。但是，在對高層建筑進行深基坑開挖的過程中會受到地下水的困擾，這在較大程度上不利于建筑質量的提高，并且在此基礎上還會出現安全風險。這就需要施工企業在進行深基坑開挖之前，對開挖現場土質以及地下環境進行有效的勘察，同時采取有效措施預防深基坑地下水對建筑產生的質量影響，以此將建筑安全性的提高奠定良好的基礎。

1工程概況

本文以我國某工程為例進行分析，該工程在基坑設計的過程中，設計開挖深度是14m，開挖總面積是1900m2。由于該工程性質，將基坑平面設計為錐形，頂端與海水進水管涵進行連接，其中底部寬度約為50m，椎高約為62m。該工程在進行基坑支護的過程中，使用了地下連續墻加內支撐結構。此外，水文地質條件：該工程上部吹填土潛水含水層厚度約為12m，其中頂底部標高為+6.0到-0.6m。吹填土主要是以粉細砂材料為主，夾雜淤泥、黏性土。基底黏性土隔水層厚度約為11m，其中頂底部標高為-6.0到-17.0m[1]。

2地下水對高層建筑深基坑影響探討

2.1 上部潛水

深基坑在遇到地下水期間，基坑中的土質也決定了基坑的穩定性，該工程基坑地下含水層是粉細砂，具有極高的透水性。雖然此含水層中有一些淤泥，極易導致導水性有不同程度的下降。此外，此工程地基中的含水層一側相鄰海水，海水潮汐會對地下水位產生一定影響，隨著與海水越近，此種影響越明顯。

由于該基坑有海水相連，水源相對較為充足，潛水會對基坑施工產生一定影響，如果在進行基坑開挖的過程中，不對其進行設置防滲措施，會在基坑中產生較多潛水，導致很難進行有效的施工[2]。施工人員應當立即停止施工，將坑壁水土流失率降至最低，致使周邊地面產生沉降，使基坑壁土體失去穩定性，這就無法確保施工過程中的安全性。為此，在進行深基坑開挖之前，應當制定科學、有效的地下水防治措施，并在此基礎上對其有效落實。

2.2 下部承壓水的不利影響

在對工程施工之前，需要分析地下水含水層介質，主要是粉細砂，并且顆粒特征與物質組成相對較為穩定，具有較高的透水性與承壓能力。對基坑施工產生的主要影響是基地破壞式地下水突然涌出，導致水體流失，致使基坑中出現大量水施工作業被迫中斷，若施工人員不采取有效措施進行防治，極易導致地基中土壤出現不同程度的流失，在此過程中致使基坑受到外力的影響出現變形情況發生，這在較大程度上會增加基坑施工期間安全隱患。

基坑以下分布承壓含水層時，需要對基坑中抗滲穩定性進行全面評估，并在此基礎上采取有效措施進行治理。其中基坑坑滲透穩定驗算[3]：

其中是水涌出時的穩定安全系數;D是承壓水含水層頂面至基坑底部的土層厚度;是承壓水含水層頂面到基坑底部土層的天然重度;是基坑內外的承壓水水頭差;是水的重度。

3降水方案

3.1 基坑總涌水量估算

若基坑中出現地下水，其中基坑安全性與穩定性與地下水量與含水厚度有一定的關系，在此過程中滲透系數一般情況系下是5.0m/d，降深設計取值為12.0m。此外，還應對總用水量進行有效的估算，為了提高估算精確度，在大井簡化均質含水層承壓水完整井的基礎上對其實施估算。

3.2 單井出水量估算

在對過濾盡管進行分析的過程中，需要確定過濾器自身的長度，該工程中過濾器長度是10m，對單井出水量估算約為789m3/d。在對降水設備抽水力與安全儲備進行分析的過程中，降水井單井設計流量主要是使用500m3/d，能夠對其進行有效的控制。此外，在對單井進行設計的過程中，根據500m3/d流量，在施工期間只需要使用5口降水井降水便能夠將涌水產生的風險實施全面控制，并且在此基礎上還可控制相應的成本。除此之外，估算期間使用的含水層滲透系數由于是經驗為主，很難應用在工程中，需要根據相關要求，根據降水方案與防治方案對水文地質實施全面勘察，并在此基礎上對其進行專業設計與管理，以此對風險進行有效的控制。

4工程風險控制

在進行工程風險防控的過程中，主要是對地下水進行有效監測。在進行地下水防控的過程中，根據基坑類別監測要求，需要對一些監測內容進行每天監測，并對其進行有效的記錄。若基坑開挖深度為10m的情況下，在對土方開外期間需要增加監測頻率，增加為每天2次。基坑底板建筑完成后，若混凝土強度保持7d后，需要逐漸降低地下水監測頻率，待基坑回填完畢之后可以停止對地下水的監測。此外，需要對基坑進行定期檢測，確保基坑的穩定性，在此過程中若出現風險預警，相關人員應當在原監測頻率的基礎上，增加監測頻率，在穿過中若出現安全隱患，需要根據實際情況對其進行跟蹤監測。在進行監測的過程中，若出現異常情況，需要工程管理人員提出工程風險報警，并采取有效措施進行解決。

5結束語

綜上所述，在進行深基坑工程施工的過程中，地下水會對施工質量造成較大影響，導致整體風險不斷增高。這就需要提升工程人員自身風險控制意識，并采取有效技術對地下水實施有效控制。在開挖之前對地下水文進行勘察之后再施工，以此避免工程風險的發生。此外，還應在進行地下水治理期間，選擇合理、科學的方案，需要在充分評估工法對環境產生影響的基礎上，結合經濟情況選擇最優方案。

參考文獻

[1] 陸建生.深基坑水平止水帷幕無壓性地下水控制設計及實踐[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2018，（6）：75-76.

[2] 劉池，胡廣磊，殷允騰.深基坑工程地下水控制技術的探討[J].冶金叢刊，2018，（8）：64-65.

[3] 丁小勇.工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法分析[J].門窗，2018，（1）：55.