探究工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理

文/ 郭鴻偉 中信重工機械股份有限公司 河南洛陽 471039

在房屋基礎施工中，地下水問題是由基底高低引起的，地面水位高于建筑基地就會出現相關的問題。有的基坑出現積水或土質松軟的現象，使施工者無法站穩腳跟，不能施工；有的出現基地受損，導致滑坡流沙，造成施工障礙；有的出現土壤土質的大幅度移動，從而影響周邊建筑和周邊環境。因此，只有做好地下水處理，才能全面完善房屋建設，使其與周邊環境相互依存契合。

1、基坑施工

1.1 深基坑

基坑的深度決定了建筑質量的好壞，基坑的深度在業界還未有一個明確的定義。對于不同環境、不同施工條件、不同施工材料和水平，基坑深度自然而然也會隨之改變。一般來說，房屋基坑擁有足夠的深度，說明了建筑之后建設的穩固性、抗震性可以得到一定的保障。基坑的地下水處理則是基坑施工的重頭戲，良好的基坑基礎，依賴于優質的排水補水系統，即地下水處理機制。

1.2 建筑基礎

建筑的基坑建設，尤其是高層建筑、大型建筑的基坑工程，是一個建筑的生命，它能夠提升建筑的使用率和使用壽命。房屋基坑對房屋本身起到一個支柱的作用，支柱基地越牢靠，建筑越穩固越耐用；支柱滲水、質量不佳，則會導致建筑坍塌和結構不穩的危險情況。因此，在基坑的建造中，不僅應保證基坑的含水量處于正常范圍，在需要的時候補水，水量過剩時排水，又要保證施工的準確性和高效性[1]。只有打好房屋結構建設的基礎，才能建造安全可靠的房屋和工業用房。

1.3 建設前提

房屋基坑在開挖前，相關設計人員應該嚴格按照當前基地進行圖紙繪制，提高對標高、土質和氣候等實際條件的重視程度。圖紙和方案的輸出應經過嚴格的監督管理，之后由施工人員進行基坑開挖工程。開挖工程是建筑建設的前提，是建筑建造的第一步，因此施工中應該保持十分嚴謹科學的態度。在開挖工程中，會碰到圖紙和設計方案的問題，施工者往往能根據基坑現狀提出有效的建設措施和預防房屋事故的措施，在建筑初步階段提出修改，是后期建筑的建設保障。

2、地下水人工處理

2.1 注意事項

第一，基坑的地下水處理應該根據實際項目進行技術調整，嚴格結合基坑現狀進行，如基坑深度、基坑周邊環境、基坑的土體條件等；第二，無論在工業場地的現場施工還是房屋的建設過程中，都應該注重基坑的固定排水降水，在降水中維持水位的平衡，在排水時確保土體位移的可控性；第三，應該確認現場施工人員的技術水平和專業素養，不應有隨意對待基坑地下水的態度，應保持科學嚴謹的施工標準。第四，基坑的地下水處理是建筑基底工程的重要環節，應該在整體方案敲定后，確認基坑的排水降水再進行。

2.2 地下水處理

地下水處理有幾種可行的途徑，密封法為其中一種，即通過有效的手段來形成坑周圍的帷帳或采取地下密封手段，如沉井、灌漿、防滲墻等。但是，密封法造價相對較高，施工難度較大[2]。當前，地下水的排放是基坑工程中較不易實施且成效低的一個環節。基坑中存在多余的水，不僅會對建筑基底造成重大影響，還會對施工者造成身體上的危害。因此，在房屋建設中可以采用以下地下水處理法：

2.2.1 排水法

排水法即通過利用排水設備對基坑內多余的水分進行抽取和引流，緩解地下水過剩的情況。井點法應用于防水基坑時，需要適應基坑不同的幾何形狀。該方法有利于機械施工、后續操作和對干燥土壤的降水操作。在土質的凝結作用下，基坑周邊的施工環境被大大提升，有效避免滑坡和坍塌的情況。

2.2.2 井點降水法

輕型井點降水依賴于泵送設備和其他排水系統設備。井點降水常通過集合設備實現其功效。該過程是由輕型管、過濾嘴、井點管道等設備構成的，圍繞井點周邊營造真空狀態。真空狀態下的基坑，利用氣壓和空氣的作用，將多余的水分擠兌出去，借助真空特性實現地下水排放的目的，其原理是井點周圍的真空狀態和基坑內部形成的氣壓差異。噴射式降水法則是依賴于噴射設備進行空氣的擴張和壓縮，將水從地下井管縫隙中排除。另外，管井式排水主要利用吸水排水設備將地下水吸干。

2.2.3 屏法

這種方法是在地下設置物理障礙，以防止水進一步擴散。常用的方式是用地下灌漿砂漿形成水的屏障，使水受到阻礙。一般來說，物理屏蔽方法可以看作是阻斷小范圍內水擴散的一種永久性方法。遇到松動的土壤和不良的基坑建造時，這種方法只適用于基坑地下滲水的早期，作為一種臨時性的控制方法[3]。

2.2.4 被動收集法

被動收集法是通過對次要管道的開挖，收集相應大分子水。這些水分附著在建筑材料雜質中，可通過引導式排放將其排除。從大顆粒物質出發做被動收集的方法更為有效，能夠在一定程度上解決基坑的地下水問題。

2.2.5 水動力控制法

水動力控制方法具有良好的集群作用，用泵或含水層注水，人為改變地下水的水力梯度，將被基坑本身所需的水和多余的水分開。根據不同井組的制度安排，可分為液壓控制流域上游、下游流域法[4]。

2.2.6 萃取

水的萃取需要根據現場施工現狀和當下的環境條件進行：物理方法，包括吸附，材料的重選試驗，過濾、反滲透、等；化學法，包括分子作用、化學元素的激烈反應；生物法，包括利用活性循環物質進行排水、生物進入法和土壤去水法。地下水的處理方法和表面的相同，即出水。在泵和地下水間，建立良好的組織體系是關鍵，利用良好的系統來控制水流。

結語：

隨著經濟的發展，人們對建筑量的需求越來越大，對建筑質量、基坑基礎的要求也不斷提升，基坑可以在原有工程上進行深化改造，而基坑施工中的地下水處理是極具挑戰性的，是施工操作過程中難度較大的部分，處理不當可能導致基地土體位移和沉降，威脅附近建筑物、道路和管線的安全，造成重大的損失，從而影響其他各項工程的開展。

[1]丁淑秋.關于建筑工程基坑施工中地下水處理的探討[J].黑龍江科技信息，2017，(14):205.

[2]呂天明.基坑施工中的地下水處理及工程應用研究[J].科技展望，2017，27(04):110.

[3]石新平.建筑工程基坑施工中的地下水處理技術[J].江西建材，2015，(11):57-58.

[4]董帆.基坑施工中的地下水處理及工程應用研究[J].科技創新與應用，2013，(27):204.