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地下水对深基坑的不良影响及其控制策略
发布时间:2019-11-08

  摘    要: 很多工程项目都存在地下水的现象,如果地下水得不到有效的处理与控制,不仅会直接影响到深基坑工程的展开,还会让整个项目受到影响。因此,深基坑作业时很有必要对于地下水做有效处理,要结合项目现场的实际情况和地下水的存在状况,有针对性的采取相应措施,给深基坑作业提供良好的实施环境。本文对此进行了分析研究。

  关键词: 地下水; 深基坑; 影响; 合理; 控制;

  深基坑在开挖的过程中一个非常重要的前提条件就是保障基坑的干燥,这样才能形成良好的施工条件。但是,很多工程项目都存在地下水的现象,如果地下水得不到有效的处理与控制,不仅会直接影响到深基坑工程的展开,还会让整个项目受到影响。因此,深基坑作业时很有必要对于地下水做有效处理,要结合项目现场的实际情况和地下水的存在状况,有针对性的采取相应措施,给深基坑作业提供良好的实施环境。

  1、 地下水对深基坑的不良影响

  (1)在粉细砂层或粉土场地,地基土在地下水动水压力作用下,基底往往会发生翻泡、冒水、土体颗粒上浮等现象,称为“砂沸”,由于“砂沸”发生的面积一般较大,影响深度也较深,故一但发生整个地基就会受到扰动,原始结构遭到破坏,影响地基强度。

  (2)当渗流水在基坑坡面溢出时,土体颗粒在动水压力和自重下滑力的双重作用下,先将坡脚附近土粒浮起,使其失去支撑,然后迅速发展到土体流动或坑壁塌滑,称之为“流土”,这种现象往往是突发性的,对地基的破坏十分严重。如某建筑物建在河流冲击的粉砂、细砂层上,基坑开挖中采用深沟降水,当挖深到设计标高时,由于局部排水段失效,地下水从坡面逸流,使该段坑壁发生流砂,继而塌滑。使工期延误,损失惨重。

  (3)如果基坑下部积累了承压水,开挖基坑机会很大程度减少含水层上透明水层的水量,这种状况下,当透明水层继续减少时,承压水水头的压力会进一步增加,增加到一定程度后会顶裂甚至击穿基坑底板,突涌现象随之产生。底板产生的裂缝会造成地基整体性破坏,随着土体逐渐被带出,下层会逐渐被掏空,直接影响到卧层的整体强度。

  (4)当渗透水流具备一定水力梯度后随之产生的动水压力会增大,在这种压力的冲刷下可以将很多细小颗粒及岩土带走,孔隙进一步增大,严重情况下甚至会产生洞穴,这会直接造成土体的松动,让地表裂缝逐渐形成,甚至会造成地表的塌陷,极大程度影响了工程质量。
 

地下水对深基坑的不良影响及其控制策略
 

  2、 地下水位控制的有效方法

  2.1 、采取降水的处理模式

  地下水控制的方法有很多,结合不同的项目情况可以有针对性的进行方法的选择。最常使用的就是降水处理,通常采取的降水措施有两种,即井点降水和集水明排。井点降水的使用最为普遍,是透过利用带虑管的工具放置到基坑周围的土层中,利用抽水的方式在不影响土粒结构的基础上将地下水抽出,以达到降水的效果。这种方法具备一定的稳定性,则实施的条件和设备都相对简单,在实际工程中使用非常普遍。集水明排则是一种重力降水的方法,这种排水模式通常是在基坑周围开挖明沟,在特定间距内设置集水井,能够借助重力的作用让地下水逐渐排出。这种方法在施工上相对简单,但是容易产生坑底软化的问题。

  2.2、 采取截水的处理模式

  深基坑作业时还会设置截水帷幕,这也是一种排水的常用方法。在开挖基坑前可以相应在基坑周围设置水围护壁,达到排出地下水的效果。截水帷幕有多种形态,不同的工程类型可以有针对性进行选择。当截水一段时间后,基坑内部水压会逐渐增大,这时可以考虑在基坑内设置井点来降水。这不仅有助于保护施工环境,能够让施工作业条件得到维护,也可以起到很好的稳固基底的效果。

  2.3、 采取回灌的处理模式

  在进行地下水的处理时并不是一味的进行水量排出。水量不断降低会对于周围建筑物产生影响,最直接的效果就是使得周围建筑体地下水快速流失。当出现这种情况时应当采取相应的回灌措施,不能让坑外水位的降低过多过快,要进行灵活处理。一旦水位降低过多时需及时进行回灌处理,让地下水位的变化在合理的范围内。

  3、 基础工程施工常见问题与控制策略

  3.1 、设置回灌井点

  在进行地下水的处理时,很容易使得周围地面发生明显沉降,这会产生一些负面印象,因此,对于这种状况要做灵活处理。首先,可以在项目基坑和需要保护的建筑体之间设置相应的回灌井点,这是让需要保护的建筑体能够保持合理的地下水位的方法。这能够很大程度避免周围建筑体地下水的流失,能够让地下水位在整体上维持在合适的范围内,这样才能够让土层压力保持平衡,不至于由于地基重力快速增大而产生沉降效应。

  3.2、 降低水流速度

  在进行深基坑排水操作时如果水流降低速度过快,这并不是合理的操作方式。因此,对于这种状况也要做相应处理。让降水速度减缓有一些不同的操作方法,首先可以就设备做调整,比如将离心泵阀调低,让抽水速度放缓,这时最直接的操作。如果是一些较为复杂的工程现场,还可以在需要保护的建筑物的一侧增大排水井的距离,需要的时候甚至可以停止排水操作,这可以立刻减缓水流速度,待其回到正常范围内再继续操作。

  3.3、 防止土粒带出

  在深基坑地下水排出的过程中,使用最为普遍的工具为井管虑管,尤其是其中的滤层,是人工降水操作中非常重要的媒介。高质量的虑管及配备的滤层可以很好的组织土粒被带出,这是深基坑排水时一定要保障的要点。反之,在一些真空操作环境下,在排水时周围的土粒会不断被抽出,这使得排出的水量中含有大量泥沙,这不仅会直接导致水土流失,也会随之带来地基沉降等一系列问题。因此,在深基坑排水时一定要在排水工具上有良好选择,避免土粒被带出这类问题的发生。

  参考文献

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