基坑降水与地面沉降控制研究

李志军

摘 要：近些年来，城市规模的不断扩大使得建筑工程项目日益增多，建设工程也逐步发展，深基坑建设越来越多，但是随之而来的问题也越来越多，地基基础越来越脆弱，由于强烈的降水会引发基坑降水，进而造成地面沉降的严重后果，这些问题都会严重的影响到我们的生命和财产安全，因此，需要我们对这个问题足够的重视，目前，对基坑降水与地面沉降的控制模型研究也在不断的发展过程中。

关键词：基坑降水；地面沉降；控制研究

前 言

由于基坑降水与地面沉降给人们带来的危害极大，因此近几年对基坑降水和地面沉降控制的相关研究也没有停止过，从目前的研究成果来看，我国的相关研究还不如国外发达，理论水平和实践水平都比较浅，因此我们可以借鉴国外的先进理论知识成果，并结合我国的实际情况开展深入的研究。本文以基坑降水与地面沉降为研究对象，对其进行简单的介绍，并对国内外研究现状和发展趋势进行分析，最后再就相关模型研究进行简单探讨。

1 基坑降水与地面沉降控制概述

1.1 基坑降水与地面沉降控制概念介绍

基坑降水与地面沉降控制，从字面意义上我们就可以对其进行大致的了解，就是在进行项目工程建设的过程中会有一些基础工程的建设，即地基的建设，我们这里从狭义的方面来理解，就是对于地下工程建设项目的地基建设。随着人们对地下空间的利用率逐年增加，地下的稳定性也受到了挑战，如果加上强降雨的影响，就很可能会产生由于降水引起的地面沉降问题。我们这里的基坑降水与地面沉降控制所要研究的就是如何有效的防止或控制这种现象的发生，通过模型研究、提前监测、预测等达到对基坑沉降和地面控制的目的。

1.2 基坑降水与地面沉降控制研究的重要意义

加紧对于基坑降水和地面沉降的研究具有十分重要的意义，他直接体现的就是对于人们生命以及财产的保护，地面沉降如果比较严重，那么相应的它就会带来很严重的后果，我们暂且将其对于建筑物的破壞放在一边，考虑其对于生命的影响，就会造成很大的伤害后果，价值对于经济的影响，可以看出，基坑降水引起地面沉降将会给人类带来十分大的破坏，所以，我们加紧对于基坑降水和地面沉降控制的研究就显得十分重要也十分必要，只有阻止这些情况的发生，才能避免由于这一情况引起的更加具有破坏性的情况的发生，避免连锁反应，保证人类的可持续发展。

1.3 引起地面沉降现象的原因分析

我们从实践经验中进行分析，认为引起地面沉降现象发生的原因主要有两点，一种原因是地下组织以及结构受外力的影响而产生的变动；另一个原因就是由于降水而使得地下结构成分自身的变动所引起的后果。总结这两种原因，都是在外力的作用下才导致的，也就是说，地下结构自身如果没有特殊的情况一般是很稳定的，但是由于人类过度的利用地下空间，破坏了它的稳定性，对他产生了极大的压力。进而导致地面沉降的发生；同时如果加上强降水的影响，大量的水的渗透会增加地下土的含水量，进而造成结构更加松散最终支撑不了来自于地上的压力而向下沉降。因此，造成地面沉降的这两个原因都是可以受到控制的，这也是我们研究基坑降水与地面沉降模型的意义所在。

2 国内外研究现状及发展趋势

2.1 原先的研究方法和研究成果已经不能适应现实的需要

在最初的发展阶段，我们对于基坑降水和地面沉降的研究比较简单和容易，仅仅从降水和相关的地下水动力学原理来研究模型以解决这些问题，起初，基坑降水和地面沉降出现的次数也比较少，同时对于社会所产生的危害也十分有限，我们也没有意识到这个问题的严重性。但是随着地下空间利用率的增加以及建筑项目的复杂性的增加，地面沉降的现象频繁发生，对人们产生的危害也越来越剧烈，因此，原先的简单的研究方法和成果已经不能够适应我们现实的需要了，我们需要开辟新的研究道路，研究新的控制模型来减少甚至控制这些危害的发生。

2.2 新的研究方法和模型研究正处于高速发展中

从目前国内外的发展现状来看，已经有了新的研究路径和研究方法，我们在研究过程中所参照的数据和标准也逐渐趋于多样化，不仅仅考虑地下水动力学原理，同时还要考虑不同的施工项目在建设过程中的情况，同时还要对地基本身的状态加以研究，针对这些数据进行细致的研究，从而研究不同地区、不同地基、不同建设项目的控制模型，从而有效的对基坑降水和地面沉降进行预测、监测和控制，以适应现代社会的发展需要，同时还应该在此基础上研究能够避免这些情况发生的建设项目的方案用于地下空间的利用之中。

2.3 未来对于基坑降水引起的地面沉降一定能够得到有效的控制

人们对于基坑降水和地面沉降的研究已经有了很长的历史，在这个阶段，对于基坑降水和地面沉降的研究也处于不断的发展和进步之中，新的研究路径已经开辟，新的模型也在研究，新的解决方法也在探索中，因此，基坑降水和地面沉降的问题在未来一定会随着科学技术的发展而得到控制，人类也一定会研究出能够控制基坑降水和地面沉降现象发生的模型，解决我们在生活中遇到的难题，为可持续发展奠定更良好的基础。

3 基坑降水与地面沉降控制模型研究

纵观各国发展现状和研究历史，我们不难得出大多数研究都把地下水渗流模型以及地面沉降耦合模型还有对于基坑降水和地面沉降的预测研究作为研究的重点，当然这些也是我们解决基坑降水与地面沉降问题的关键所在，下面就这些研究进行简单的介绍：

3.1 地下水渗流模型研究

地下水渗流模型的研究基于比奥固结理论进行研究，同时在比奥固结理论的基础上考虑到更深层次的问题，例如在原有理论中结合土体的非线性特征还有土的渗透性的动态变化等因素，建立一个与实际状况比较符合的地下水渗流模型，从而用于指导实践，为我们在实践中的建设项目进行更科学的指引。

3.2 地面沉降耦合模型研究

地面沉降耦合模型的研究，实际上和地下水渗流模型的研究息息相关，他们是研究过程中的不同环节，通过对地下水渗流模型的研究，模拟现实生活中的状况，从而能够观测到在类似的情况下所产生的地面沉降的效果，从而能够为我们对于建设项目所产生的后果进行预测和评估，并及时采取有效的防护措施，这也是我们进行模型研究的意义所在。

3.3 对于基坑降水与地面沉降的预测研究

对于基坑降水和地面沉降的预测研究是在建立模型的基础上进行的，通过对模型能够进行建立，模拟实际中类似的现象，从而能够预测到未来发生的结果，进而采取有效的控制措施，最终起到良好的控制作用。

4 结 语

经济的发展是一把双刃剑，它既使人们的生活水平得到了很大的提高，提高了我们的生活质量，同时也给人类赖以生存的地球造成了很大的压力，对城市空间的利用也趋近于饱和，于是为了尽可能的挖掘可开发的资源，大多数城市开始大量的利用地下空间，这虽然增加了城市发展的空间，但同时也给城市生活造成了很大的安全隐患，基坑降水引起的地面沉降将越来越频繁，我们有义务也有责任对这个现象进行研究并加以控制，对于模型的研究则是很重要的表现之一，未来，随着不断的进步，我们一定能够解决基坑降水与地面沉降的问题。

参考文献

[1]骆祖江，张月萍，刘金宝.深基坑降水与地面沉降控制研究.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2007.

[2]李文虎，李同春，王祥来.考虑地基水平变形的弹性基础板有限元分析[J].江苏大学学报：自然科学版，2005.

[3]骆祖江，武永霞.第四纪松散沉积层深基坑降水三维非稳定流数值模拟[J].沈阳建筑大学学报：自然科学版，2006.