吳二成

摘 要 我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革以來(lái)，建筑行業(yè)得到較快發(fā)展，高層建筑數(shù)量不斷增加，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)地基進(jìn)行了深層開挖，在進(jìn)行深基坑開挖的過(guò)程中，由于一些地區(qū)深厚的承壓含水砂層會(huì)出現(xiàn)不同程度的滲透問題，不但會(huì)降低環(huán)境質(zhì)量，而且對(duì)基坑安全造成較大影響。為此，需要對(duì)深基坑地下水滲透問題進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上采取有效措施對(duì)深基坑地下水實(shí)施全面防治，這對(duì)建筑質(zhì)量的提高具有較大促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞 高層建筑;深基坑地下水;防治

前言

我國(guó)建筑工程在發(fā)展的過(guò)程中，高層建筑越來(lái)越多，這對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展尤為重要。但是，在對(duì)高層建筑進(jìn)行深基坑開挖的過(guò)程中會(huì)受到地下水的困擾，這在較大程度上不利于建筑質(zhì)量的提高，并且在此基礎(chǔ)上還會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。這就需要施工企業(yè)在進(jìn)行深基坑開挖之前，對(duì)開挖現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)以及地下環(huán)境進(jìn)行有效的勘察，同時(shí)采取有效措施預(yù)防深基坑地下水對(duì)建筑產(chǎn)生的質(zhì)量影響，以此將建筑安全性的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

1工程概況

本文以我國(guó)某工程為例進(jìn)行分析，該工程在基坑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)開挖深度是14m，開挖總面積是1900m2。由于該工程性質(zhì)，將基坑平面設(shè)計(jì)為錐形，頂端與海水進(jìn)水管涵進(jìn)行連接，其中底部寬度約為50m，椎高約為62m。該工程在進(jìn)行基坑支護(hù)的過(guò)程中，使用了地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)。此外，水文地質(zhì)條件：該工程上部吹填土潛水含水層厚度約為12m，其中頂?shù)撞繕?biāo)高為+6.0到-0.6m。吹填土主要是以粉細(xì)砂材料為主，夾雜淤泥、黏性土?；尊ば酝粮羲畬雍穸燃s為11m，其中頂?shù)撞繕?biāo)高為-6.0到-17.0m[1]。

2地下水對(duì)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(zhì)也決定了基坑的穩(wěn)定性，該工程基坑地下含水層是粉細(xì)砂，具有極高的透水性。雖然此含水層中有一些淤泥，極易導(dǎo)致導(dǎo)水性有不同程度的下降。此外，此工程地基中的含水層一側(cè)相鄰海水，海水潮汐會(huì)對(duì)地下水位產(chǎn)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(duì)較為充足，潛水會(huì)對(duì)基坑施工產(chǎn)生一定影響，如果在進(jìn)行基坑開挖的過(guò)程中，不對(duì)其進(jìn)行設(shè)置防滲措施，會(huì)在基坑中產(chǎn)生較多潛水，導(dǎo)致很難進(jìn)行有效的施工[2]。施工人員應(yīng)當(dāng)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(chǎn)生沉降，使基坑壁土體失去穩(wěn)定性，這就無(wú)法確保施工過(guò)程中的安全性。為此，在進(jìn)行深基坑開挖之前，應(yīng)當(dāng)制定科學(xué)、有效的地下水防治措施，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其有效落實(shí)。

2.2 下部承壓水的不利影響

在對(duì)工程施工之前，需要分析地下水含水層介質(zhì)，主要是粉細(xì)砂，并且顆粒特征與物質(zhì)組成相對(duì)較為穩(wěn)定，具有較高的透水性與承壓能力。對(duì)基坑施工產(chǎn)生的主要影響是基地破壞式地下水突然涌出，導(dǎo)致水體流失，致使基坑中出現(xiàn)大量水施工作業(yè)被迫中斷，若施工人員不采取有效措施進(jìn)行防治，極易導(dǎo)致地基中土壤出現(xiàn)不同程度的流失，在此過(guò)程中致使基坑受到外力的影響出現(xiàn)變形情況發(fā)生，這在較大程度上會(huì)增加基坑施工期間安全隱患。

基坑以下分布承壓含水層時(shí)，需要對(duì)基坑中抗?jié)B穩(wěn)定性進(jìn)行全面評(píng)估，并在此基礎(chǔ)上采取有效措施進(jìn)行治理。其中基坑坑滲透穩(wěn)定驗(yàn)算[3]：

其中是水涌出時(shí)的穩(wěn)定安全系數(shù);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(nèi)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(xiàn)地下水，其中基坑安全性與穩(wěn)定性與地下水量與含水厚度有一定的關(guān)系，在此過(guò)程中滲透系數(shù)一般情況系下是5.0m/d，降深設(shè)計(jì)取值為12.0m。此外，還應(yīng)對(duì)總用水量進(jìn)行有效的估算，為了提高估算精確度，在大井簡(jiǎn)化均質(zhì)含水層承壓水完整井的基礎(chǔ)上對(duì)其實(shí)施估算。

3.2 單井出水量估算

在對(duì)過(guò)濾盡管進(jìn)行分析的過(guò)程中，需要確定過(guò)濾器自身的長(zhǎng)度，該工程中過(guò)濾器長(zhǎng)度是10m，對(duì)單井出水量估算約為789m3/d。在對(duì)降水設(shè)備抽水力與安全儲(chǔ)備進(jìn)行分析的過(guò)程中，降水井單井設(shè)計(jì)流量主要是使用500m3/d，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的控制。此外，在對(duì)單井進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，根據(jù)500m3/d流量，在施工期間只需要使用5口降水井降水便能夠?qū)⒂克a(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施全面控制，并且在此基礎(chǔ)上還可控制相應(yīng)的成本。除此之外，估算期間使用的含水層滲透系數(shù)由于是經(jīng)驗(yàn)為主，很難應(yīng)用在工程中，需要根據(jù)相關(guān)要求，根據(jù)降水方案與防治方案對(duì)水文地質(zhì)實(shí)施全面勘察，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)與管理，以此對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的控制。

4工程風(fēng)險(xiǎn)控制

在進(jìn)行工程風(fēng)險(xiǎn)防控的過(guò)程中，主要是對(duì)地下水進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行地下水防控的過(guò)程中，根據(jù)基坑類別監(jiān)測(cè)要求，需要對(duì)一些監(jiān)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行每天監(jiān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行有效的記錄。若基坑開挖深度為10m的情況下，在對(duì)土方開外期間需要增加監(jiān)測(cè)頻率，增加為每天2次?；拥装褰ㄖ瓿珊螅艋炷翉?qiáng)度保持7d后，需要逐漸降低地下水監(jiān)測(cè)頻率，待基坑回填完畢之后可以停止對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)。此外，需要對(duì)基坑進(jìn)行定期檢測(cè)，確保基坑的穩(wěn)定性，在此過(guò)程中若出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在原監(jiān)測(cè)頻率的基礎(chǔ)上，增加監(jiān)測(cè)頻率，在穿過(guò)中若出現(xiàn)安全隱患，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，若出現(xiàn)異常情況，需要工程管理人員提出工程風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警，并采取有效措施進(jìn)行解決。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行深基坑工程施工的過(guò)程中，地下水會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成較大影響，導(dǎo)致整體風(fēng)險(xiǎn)不斷增高。這就需要提升工程人員自身風(fēng)險(xiǎn)控制意識(shí)，并采取有效技術(shù)對(duì)地下水實(shí)施有效控制。在開挖之前對(duì)地下水文進(jìn)行勘察之后再施工，以此避免工程風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。此外，還應(yīng)在進(jìn)行地下水治理期間，選擇合理、科學(xué)的方案，需要在充分評(píng)估工法對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，結(jié)合經(jīng)濟(jì)情況選擇最優(yōu)方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸建生.深基坑水平止水帷幕無(wú)壓性地下水控制設(shè)計(jì)及實(shí)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(shù)的探討[J].冶金叢刊，2018，（8）：64-65.

[3] 丁小勇.工業(yè)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.