工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法分析

王耀均

摘 要：隨著經濟的不斷發展，工業與民用建筑工程日益增多。現代的建筑在高度上越來越高，而地基深度卻越來越深，對地下水的處理要求也比以往傳統建筑的要求高出許多。眾所周知，一旦地下水位高于地基深度時，極易出現建筑工程基坑坍塌、沉降的現象，最為嚴重的是，可能會導致安全事故的發生。因此，項目建設人員一定要充分認識到地下水處理的重要性并制定出有效的處理方式。基于此，文章主要對工業與民用建筑工程基坑施工中的地下水處理方法進行了深度的分析。

關鍵詞：工業；民用；建筑工程；基坑施工；地下水；處理方法

1 前言

基坑施工過程中，基坑里面的地下水會引起地面的沉降或者變形等問題，這些問題對建筑結構的破壞十分嚴重，使建筑物的質量受到了嚴重的沖擊。因此，基坑施工中地下水的處理是工業與民用建筑施工過程中作特別難處理同時也是特別重要的一個問題。地下水處理是基坑施工工程中的重中之重，如果處理不當，對上層建筑等帶來的安全隱患將不可計算。所以，施工單位要加強對地下水的管理，根據地質、環境的實際情況，設定合理、科學的方法。

2 基坑施工中的地下水的來源和危害

通過調查研究發現，建筑工程基坑開挖施工過程中的地下水主要有2個來源：第一、地下水滲透。工程設計人員根據地質勘察資料進行設計，并為了讓基礎有足夠的承載力，設計時一般采取開挖更深度的基坑來提高其承載力，而基坑的深度和地下水的水量和滲漏速度通常成正比例關系，地下水的滲漏量事滲漏速度與安全性密切相關，如果降水不及時或措施不妥當，通常造成基坑涌水、涌泥、涌沙滲漏，甚至引起基坑崩塌。第二、積累水量。基坑施工過程中，上層地表的滲水或雨水會不斷的積累到基坑，積少成多，如果排水不及時，積水會浸泡基坑，使土體變軟，嚴重的會導致基坑塌陷。

3 基坑工程中地下水處理的重要性

地下水指賦存于地面以下巖石空隙中的水，狹義上是指地下水面以下飽和含水層中的水。同時地下水是水資源的重要組成部分，因為其水量穩定，水質好，所以是農業灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但是在一定條件下，地下水的變化也會引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現象。

3.1 地下水引起滲透變形

地下水在多孔介質的空位中的運動稱為滲透。活動的地下水會對土顆粒發生拖拽力，稱為滲透力。由于地下水的滲透引起的地基土的變形或損壞，即為滲透變形。在地下水的滲透作用下，土體中的纖細顆粒在粗顆粒構成的空位中來回的移動丟失，構成土體空位不斷擴大，滲流速度不斷增加，粗顆粒最終也相繼被水袋帶走，終究構成了貫穿的滲流通道，導致土體凹陷、變形的現象的發生。

3.2 地下水對混凝土的腐蝕作用

地下水對混凝土建筑物的腐蝕是一項復雜的物理化學進程，對建筑材料的耐久性影響很大，要對照巖土工程勘察標準進行地下水的侵蝕性做出評估。可能是混凝土的耐久性缺少構成的，在施工進程中，沒有采納防護方法或者是防護方法不當構成的混凝土腐蝕損壞過早的現象，混凝土被損壞后，鋼筋暴露，失掉了防護作用，然后整個結構都將會被腐蝕。也可能是混凝土沒有被腐蝕，而是來源于外部介質的作用，發生了化學反應，使鋼筋外表的鈍化作用消失，然后被腐蝕。

3.3 地下水構成基坑突涌

基坑突涌是一種損害非常大的地下水不良作用，當基坑下部有承壓含水層時，開挖基坑減小了基坑底部隔水層的厚度，當隔水層太薄經受不了向上的承壓水頭作用，承壓水將會突破基坑地板，然后發生突涌拱起的現象，損壞基坑圍護結構的穩定性。更為嚴重的是，如果構成了邊坡失掉穩定性以及整個地基的懸浮活動，那么將會給施工帶來巨大的困難。

4 基坑施工中對地下水的處理方法

在基坑施工過程中針對地下水的問題，人工降水法應用最廣泛。在基坑開挖之前，用真空（輕型）井點、噴射井點或管井深入含水層內，用不斷抽水的方法使地下水位下降至坑底以下；同時，使土體產生固結，以方便土方開挖。以下分別介紹降水法中的輕型井點、管井井點、深井井點降水方法。

4.1 降水法

（1）真空（輕型）井點降水法。此法是在基坑的四周或一邊埋設井點管深入到含水層內，井點管的上端安裝輸送彎管和集水管，最后水管與真空泵和離心水泵連接，啟動抽水設備后，地下水通過一系列環節最后從排水管排出，使地下水降至基坑底下。這種方法特點是：機具簡單、使用靈活、拆裝方便、降水效果好、可防止流沙現象發生、提高基坑邊坡穩定、費用較低等。適用于滲透系數為0.1—20.0m/d的土以及土層中含有大量的細砂和粉砂的土或明溝排水易引起流沙、坍方等情況使用。（2）噴射井點降水法。此法是在井點內部裝設特制的噴射器，用高壓水泵或空氣壓縮機通過一系列的動作，將地下水經井點外管與內管之間的間隙抽出地下水并排走。本法設備較簡單、排水深度可達6—20米，基坑土方開挖量少，施工快，費用低等。適用于滲透系數為0.1—20.0m/d的填土、粉土、黏性土、砂土中使用。（3）管井井點降水法。此法的降水設備由濾水井管、吸水管和抽水機械等組成，用吸水機通過吸水管將水吸出排走。此法使用設備較為簡單，排水量大，降水較深，水泵設在地面，易于維護。此法適用于滲透水量大，地下水豐富的土層、砂層或用明溝排水法易導致土粒大量流失，引起邊坡塌方及真空井點降水法難以滿足要求的情況下使用。但管井屬于重力排水范疇，吸程高度受到一定限制，要求滲透系數較大（1.0—200.0m/d）。

4.2 明溝排水法

此法最簡單，適用于淺基坑施工中地下水位較淺的情況，特點是解決較小的滲水和雨水累積基坑中的排水方法。使用此種方法排水時，注意排水溝要挖在基坑的外圍，沿著基坑四周挖排水溝，并根據現場的情況設置排水溝的寬度和深度。使用這種方法在排水過程中，往往操作人員粗心大意，沒有及時排水，或者沒有注意將排出的水及時排走而發生回灌現象，導致基坑內的水越排越多的情況，造成基坑的浸泡，嚴重時引起基坑邊坡土體塌方。所以，在排降水的工作中要認真、細致，要注意觀察排水情況和基坑土體浸泡、沉降、滑移情況，及時采取措施解決。

4.3 截水法

此法是針對基坑外的地下水而采取的措施。通常通過截水帷幕來切斷基坑外的地下水流入基坑內部。截水帷幕通常用注漿、旋噴法、深層攪拌水泥土樁擋土墻等施工方法在基坑四周構建一層截水帷幕，截水帷幕的厚度和長度要根據基坑壁的土質、滲水量、基坑的深度和基坑等級等因素決定，有時需要輔助施工防護樁或防護墻，讓截水帷幕具有足夠的支撐力。截水帷幕的滲透系數宜小于1.0×10—6cm/s。截水帷幕分為落底式豎向截水帷幕和懸掛式豎向截水帷幕。當采用前一種方法時，應插入不透水層。當地下含水層滲透性較強、厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內井點降水相結合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的方案。

5 結語

基于以上的分析和研究，對工業與民用建筑工程基坑施工中存在的地下水問題進行解決，能夠減少施工中產生一些不穩定因素，實現整體施工的安全性與穩定性。因此，在施工期間，需要根據現場的實際條件和周邊環境，選擇合適的處理方法，保證施工質量與效率的同時，實現建筑工程的順利實施。

參考文獻：

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