基坑降水工程施工質量分析與控制

劉 剛大連市建筑科學研究設計院股份有限公司（116021）

1 地下水對基坑工程的影響分析

基坑工程的施工建設必須重視地下水的處理。如果地下水的處理不合理，會直接導致安全事故發生的概率升高。如工程建設現場的大規模積水、基坑的邊坡問題、建筑和工程的下沉等，嚴重影響和威脅著工程建設的質量。通常情況下，地下水對基坑工程影響的主要形式有地下水滲透破壞、地下水流體和管涌等的侵蝕破壞。

1.1 地下水滲透破壞

一般情況下，地下水的滲透破壞作用也稱為滲透失穩。地下水具有流動性，在流動的過程中產生的壓力會對周圍土體的穩定性產生很大的影響，破壞土體結構的穩定性，進而影響基坑工程的質量。

1.2 流體破壞

因為地下水的流動和滲透，土壤的內部顆粒會因此變得不穩定。伴隨著地下水的流動，土層內部會出現基礎結構的移動和沉降等現象，導致基坑塌陷，所以人們有時也稱流體破壞為流砂或者流土現象。

1.3 管涌現象

管涌現象的危害非常嚴重，通常發生在土體顆粒差別較大的地區。土體在地下水流動的過程中會產生位置的偏移和變化，移動過程中顆粒小的土質容易被地下水帶走。這樣一來，基坑的土體結構就會出現形變，導致塌陷和基坑工程的失穩等問題的出現。

1.4 侵蝕破壞

侵蝕破壞包括機械侵蝕和化學侵蝕兩種。地下水的流動會帶動土層中的小顆粒。長期的地下水流動會在土層中形成一定的管道，這種侵蝕便是機械侵蝕。地下水中在流動的過程中，水流對巖石的沖刷會將巖石中的鹽類等物質帶走。鹽類等物質的流失，會使巖石內部的結構受到很大的影響，土體的穩定性也會因此受到極大的影響，這便是地下水的化學侵蝕。在兩種侵蝕的共同作用下，基坑的土層結構最終會塌陷和失穩。

1.5 突涌破壞

如今，建筑的地下空間擴展不斷增加，地下水對基坑的壓力也會逐漸增加，容易導致基坑底板被頂裂和沖垮現象的發生。通常情況下，突涌破壞的主要表現形式為基坑的底部出現流砂，地下水在基坑底部的縫隙中滲漏。基坑中的積水或者涌水等，導致基坑的支護結構發生變形甚至被破壞，有時也表現為地面的塌陷等。

2 降水導致的事故原因分析研究

2.1 降水方案設計問題

降水方案的設計不合理是導致安全事故發生的重要原因，因為地下挖掘深度的增加，土層之間的關系會變得更加復雜。在室內進行滲透試驗的不可控因素較多，試驗和實際之間的偏差較大，都影響和限制著降水方案設計的合理性。

2.2 滲透破壞問題

在基坑的挖掘施工時，雖然采取了一定的防水和截水設計，但是在一些特殊的防護能力較差的區域還是不可避免地出現一些滲漏問題。并且在地下水的流動過程中，那些較小的顆粒被不斷帶走，導致基坑周圍的土體結構出現空洞，對建筑整體的穩定性有很大的影響。

2.3 圍蔽設施的建設問題

很多的降水過程中，并沒有設置相應的圍蔽設施。通常情況下，基坑工程外部的水位會隨著降水而降低，土體會隨著水位的變化而發生沉降，這對于建筑整體的穩定性來講影響很大[1]。

2.4 基坑內外水壓差影響

在降水和基坑的挖掘時，使用戴水帷幕進行基坑防護時，基坑內部的水位降低，導致內外部的產生水壓差，外部的水壓明顯比內部要高，對基坑的支護結構產生很大的沖擊，容易導致安全事故的發生。

3 基坑降水建設的準備工作

3.1 地質勘察

對建設地點周圍的土體類型和周邊的水文情況等進行細致勘察。

3.2 環境勘察

工程建設開始之前，還應該對建設地點的環境進行仔細勘察，對建筑的設備以及周邊的地下管道等進行仔細分析。

3.3 基坑和建筑工程的地下部分建設

對建筑地下的主體結構進行分析，明確建筑所處的位置，合理選擇基坑的支護方式。

4 基坑降水的主要措施

4.1 選擇合適的降水類型

結合基坑降水的原理可以將降水工程分為重力式和強制式兩種。常見的重力式降水形式有積水井和明渠等，強制式的形式有輕型井點和電滲井等。

在基坑降水施工的過程中，需要加強對工程建設的成本、工期和技術等各個方面進行綜合考慮，結合建設降水的深度要求和土質的不同進行具體選擇，采取最適宜的降水方式，以此來降低安全事故發生的概率[2]。

4.2 積水井排水建設方式與改進創新

如今，基坑建設的深度不斷增加，已經可以達到20m。通常情況下，基坑的深度小于20m時，可以采取積水井和排水溝相結合的建設方式。在基坑底端設置積水井，利用水泵等抽水裝置將坑內的水抽取到外部的排水溝中，以此來降低基坑內部的水位。這種降水方式相對容易，使用的設備也不復雜，成本低，設備的維護也比較容易，實用性好，在日常建設中使用比較廣泛。

需要注意的是，積水井和排水溝的建設距離應該最少在40cm，排水溝的高度也要比積水井高出50cm或者更多。積水井的設置也需要根據建設地點的具體情況合理選擇，井間距離一般在20～40 cm，以此確保排水效果。另外，在積水井的底部，需要鋪設一定深度的碎石層，以此過濾積水中的土壤顆粒，避免抽水導致土層結構被破壞。

為了避免積水井的滲漏，現階段很多基坑建設時都開始嘗試和采用鋼管焊制的積水井，這樣的積水井密閉性更強，能夠很好地避免滲漏。

5 結語

基坑降水在現代建筑施工過程中的用途十分廣泛，這一方式可以很好地保證建筑工程建設的順利進行，對建筑的穩定性提升也有很大的幫助。但是，基坑降水技術還應該結合建設情況的不同進行具體的改進，進而滿足現代工程建設的實際需要。