建筑工程基坑施工中的地下水处理
2018-02-15王伟
王伟
1 地下水在建筑工程中的危害
一方面,地下水会导致软土基坑的沉降,基坑沉降通常有三种原因,可能是基坑太大导致变形,进一步的致使了支护结构的变形,从而催生了基坑的变形;可能是基坑底部的隆起,导致建筑工程周围的地层产生了侧向的移动;还可能是两侧压力差导致的围护结构产生水平的移动。由以上论述我们可以看到,地下水对基坑沉降有很大的影响,地下水会让坑底的土体起来,所以坑底的围护结构就会移动,从而导致基坑形变,进而引发了基坑周围地层的移动。基坑开挖面下面的土在有地下水的情况下,应力差变大,应力场状态产生变换,使得基坑形变。如果有地下水存在,就会影响基坑底部的软粘土地基,导致它们的天然强度变低,这种情况可能使得地基沉降量增加。另一方面,容易被水环境影响而发生形变。工程设计中通常是根据建筑工程场地的勘察资料,如果发生失误那么就等于把发生事故的可能埋藏在了软土基坑工程当中。从发生的许多事故中可以分析出,多数的基坑事故的发生都是因为在建筑过程中忽视了基坑周围的水体环境对基坑的影响。而避免和防止基坑发生形变进而出现事故的最好的最有效的办法就是让基坑远离周围水环境的影响。
2 建筑工程基坑施工中的地下水处理方法
2.1 轻型井点降水法
(1)轻型井点降水法的施工原理。轻型井点降水法又可以成为真空抽水法,它是在真空作用下来进行抽水的,运用这种方法需要两方面的准备,一方面是管路系统,另一方面是抽水设备。管路系统主要是由轻型井点管、过滤管、集水总管、主管、阀门等组成。抽水装置主要有真空水泵和隔膜泵型配套抽水装置。在施工的过程中,在抽水设备的作用下,将井点系统形成一个真空环境,在真空环境的作用下,井点附近的地下水经过砂井,通过过滤器被强行吸入到井点系统内从而使得井点附近的地下水位降低。
(2)轻型井点降水法施工时的注意事项。在地下水位下降之后,地下水位下降的周围的土壤会产生固结,会引起周围地面的沉降,会给周围的建筑物带来一定的影响。所以在施工过程中,为了预防这种现象的产生,最好采用回灌井点的方法,在建筑物的附近设置一排钻孔,在建筑物的地下水面出现下降的情况时,及时的向钻孔内注水,保证建筑物附近的地下水位不会发生变化,以此来防止建筑物沉降现象的出现。
2.2 止水法
止水法也是一种比较常见的处理方法,一般来说,在建筑施工工地周围设置止水阀、止水帷幕等止水设备,是可以阻止地下水进人建筑施工基坑的一种有效的办法。就目前的发展形势来看,我国的止水法主要有沉井法、地下连续墙法、灌浆法等。但是在实际的建筑过程中,止水帷幕的效果并不明显,极易导致基坑漏水、倒桩等现象,从而引起工业与民用建筑施工周围的地面班塌、沉降,危害人们的人身安全和财产安全。因此,在施工的过程中,施工人员一定要根据现场的实际情况,采取合适有效的地下水处理方法,促使我国的工业与民用建筑得到更好的发展。
2.3 明沟排水法
此法最简单,适用于浅基坑施工中地下水位较浅的情况,特点是解决较小的渗水和雨水累积基坑中的排水方法。使用此种方法排水时,注意排水沟要挖在基坑的外围,沿着基坑四周挖排水沟,并根据现场的情况设置排水沟的宽度和深度。使用这种方法在排水过程中,往往操作人员粗心大意,没有及时排水,或者没有注意将排出的水及时排走而发生回灌现象,导致基坑内的水越排越多的情况,造成基坑的浸泡,严重时引起基坑边坡土体塌方。所以,在排降水的工作中要认真、细致,要注意观察排水情况和基坑土体浸泡、沉降、滑移情况,及时采取措施解决。
2.4 截水法
此法是针对基坑外的地下水而采取的措施。通常通过截水帷幕来切断基坑外的地下水流入基坑内部。截水帷幕通常用注浆、旋喷法、深层搅拌水泥土桩挡土墙等施工方法在基坑四周构建一层截水帷幕,截水帷幕的厚度和长度要根据基坑壁的土质、渗水量、基坑的深度和基坑等级等因素决定,有时需要辅助施工防护桩或防护墙,让截水帷幕具有足够的支撑力。截水帷幕的渗透系数宜小于1.0×10-6cm/s。截水帷幕分为落底式竖向截水帷幕和悬挂式竖向截水帷幕。当采用前一种方法时,应插入不透水层。当地下含水层渗透性较强、厚度较大时,可采用悬挂式竖向截水与坑内井点降水相结合或采用悬挂式竖向截水与水平封底相结合的方案。
3 结语
随着经济的发展,人们对建筑量的需求越来越大,对建筑质量、基坑基础的要求也不断提升,基坑可以在原有工程上进行深化改造,而基坑施工中的地下水处理是极具挑战性的,是施工操作过程中难度较大的部分,处理不当可能导致基地土体位移和沉降,威胁附近建筑物、道路和管线的安全,造成重大的损失,从而影响其他各项工程的开展。
[1]丁淑秋.关于建筑工程基坑施工中地下水处理的探讨[J].黑龙江科技信息,2017(14):205.