探析地下水對基坑工程的影響與處理

1、探析地下水對基坑工程的影響與處理 摘要：地下水對基坑工程的影響是一個綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學(xué)中的強度與穩(wěn)定問題，又包含了變形和滲流問題，同時還涉及到土與支護結(jié)構(gòu)的共同作用。筆者認為，防治地下水對工程的影響必須貫徹建設(shè)的全過程，同時要加強工程管理，將防治落實到勘測、設(shè)計、施工。 關(guān)鍵詞：地下水，基坑設(shè)計，影響 中圖分類號：s611 文獻標識碼：a 文章編號： 1、問題的提出 無數(shù)工程實踐表明，在地下水位較高的地區(qū)開挖深基坑，坑內(nèi)外通常存在水頭差，地下水在坑內(nèi)外水頭差作用下發(fā)生滲流。地下水滲流引起坑內(nèi)外孔隙水壓力和有效應(yīng)力的改變，不僅影響作用在圍護結(jié)構(gòu)上的水壓力、土壓力及側(cè)壓力計算，還影

2、響基坑周圍地表沉降和坑底回彈變形計算，甚至可能引起管涌和流砂等災(zāi)害。大量的基坑工程實踐表明，滲流作用對基坑工程的影響非常明顯。 2、關(guān)于地下水性質(zhì) 由于地下水始終處于運動狀態(tài)，尤其是大雨或大悍期，地下水位會有明顯的升降。地下水位驟升會產(chǎn)生強大的浮力。地下水的運動會和各種巖土相互作用，巖土中的可溶性物質(zhì)隨水遷移，使地下水溶液通常具有溫度、顏色、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)以及cl-、hco3-、na+、k+、ca2+、mg2等離子。 水中所含離子、分子及化合物的總量稱為水的總礦化度，低礦化度的水中常以含有hco3-，中等礦化度水常含有so2-4；高礦化度的水常以含有cl-為主。高礦化度的水往往會造成混凝土強

3、度降低、腐蝕鋼筋等。當水中游離的co2的量增加時，水溶解碳酸鹽的能力就相應(yīng)的增強。當水中含有一定數(shù)量的hco3-時，必須有相當?shù)挠坞xco2與之保持平衡，這游離的co2一部分與新生的hco3-相平衡，另一部分則消耗于對碳酸鹽的溶解，這后一部分的co2就被稱之為侵蝕性co2，對混凝土有一定的影響。 3、地下水對基坑工程的影響 (1)出現(xiàn)水浮力作用：地下水位的變化，對建筑工程有很大的影響，地下水位上升，地下水對地下結(jié)構(gòu)物有浮托作用，使地基承載力降低。其實就建筑物本身而言，若是地下水位在基礎(chǔ)底面以下壓縮層內(nèi)發(fā)生上升變化，水浸濕和軟化巖土，因而使地基土的強度降低，壓縮性增大，建筑物則會產(chǎn)生過大的沉降，導(dǎo)

4、致地基嚴重變形。合肥市某污水處理廠，因抗浮處理不當，導(dǎo)致整個沉淀池浮起，為整個工程帶來經(jīng)濟、效益上的巨大損失，也成為當?shù)胤疵娼滩牡陌咐?(2)導(dǎo)致基坑涌水現(xiàn)象：這種現(xiàn)象發(fā)生在建筑物基坑下有承壓水時，開挖基坑會減小基坑底下承壓水上部的隔水層厚度，減小過多會使承壓水的水頭壓力沖破基坑底板形成涌水現(xiàn)象。涌水會沖毀基坑，破壞地基，給工程帶來一定程度的經(jīng)濟損失。 (3)根據(jù)上述地下水的物理化學(xué)性質(zhì)，地下水對混凝土、石材、管道等材料有侵蝕性，在工程上帶來很大的危害，往往會改變各種建筑材料的使用預(yù)期；在飽和的砂性土層中施工，由于地下水水力狀態(tài)的作用，使土顆粒懸浮于水中，形成流沙，會造成大量的土體流動，致使

5、地表塌陷或建筑物的地基破壞，影響到建筑主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。 4、地下水治理的基本原則 在基坑設(shè)計過程中，治理地下水的基本原則是疏堵結(jié)合。堵主要用于地下水為潛水、包氣帶水或者是承壓水水壓不太大的情況下,指通過有效手段在基坑周圍形成止水帷幕，將地下水止于基坑之外，如粉(漿)噴樁帷幕、高壓旋噴樁、沉井法、花管注漿、灌漿法以及地下連續(xù)墻等。 4、基坑工程中防治地下水的措施 （1）水文地質(zhì)勘測。要詳盡了解最高地下水位的標高、水質(zhì)、流量、流向、滲透系數(shù)、壓力、降水量、蒸發(fā)量及地層凍結(jié)深度等技術(shù)指標，這是合理確定工程防水標高、防護要求與地下水防止措施的前提與保證。 （2）防水設(shè)計。采用合理結(jié)構(gòu)形式：應(yīng)根據(jù)防護要

6、求、使用功能結(jié)合工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素綜合確定，能短的不長、能整的不散，避免結(jié)構(gòu)突變（或斷面突變），盡量使結(jié)構(gòu)選型規(guī)則、整齊，借以提升結(jié)構(gòu)的整體剛度。 （3）降排水系統(tǒng)設(shè)計。在基坑周圍設(shè)置排水溝及集水井，用抽水設(shè)備不斷將基坑中的滲水排除，疏干開挖土方及基礎(chǔ)施工的作業(yè)面，隨排隨挖，并結(jié)合人工降水，即強制降低施工面地下水位，常用的降水方法有噴射井點降水、輕型井點降水、電滲井點降水，具體方法，要結(jié)合工程實際，根據(jù)含水層特性確定。 （4）抗浮設(shè)計。主體工程采用天然地基時，單層地下室或裙房地下室可采用加大恒載抗浮。如，國家體育館在建設(shè)時，由于地基位置較深，且地下水位較高，地下水對場館產(chǎn)生較大浮力。

7、經(jīng)過專家組反復(fù)研究，最終選用近10萬噸舊鋼渣回填。 5、結(jié)束語 地下水是地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分，且最為活躍。在許多情況下地質(zhì)環(huán)境的變化是有地下水引起的，因此地下水是影響地質(zhì)工程穩(wěn)定性的重要條件。地質(zhì)體內(nèi)的地下水可以由于開挖而涌出或突出；也可以由于人類活動而向地質(zhì)體內(nèi)充水，增加濕度,提高地下水水位。同時地基土中的水能降低土的承載能力,地基涌水不利于工程施工；地下水又常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷的主要原因；一些地下水還腐蝕建筑材料，這些都可以引起地質(zhì)災(zāi)害。因此在地質(zhì)工程設(shè)計或地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計中都必需慎重地考慮地下水這個因素。 總之，只有我們充分認識、理解地下水對工程建設(shè)的影響及危害，深入了解、掌握防治措施，加強施工管理，真正才能做到防患于未然、處理有方。 參考文獻 1、李精英，歐健，陳新民。地下水對基坑工程影響的數(shù)值分析研究j.常州工學(xué)院學(xué)報，2008年第s1期 2、顏於滕，淺析地下水對工程建設(shè)的影響及對策j.中國礦業(yè)大學(xué)