关于高地下水侵入路床的处理探讨
2018-02-17陈国利
陈国利
济宁市市政设计院有限公司 山东 济宁 272000
1 地下水基本类型
1.1 承压水
雨水充足的地方则会导致地下水较为丰富。承压水是充满两个隔水层之间,含水层中的地下水。由于承压水顶部的水层,补给一般小于分配区,动态变化不大,不易被污染。在适宜的地形条件下,天然气钻入含水层,水从地表排出,形成水[1]。
1.2 上层滞水、潜水
上层积水是深基坑中的地下水的第一含水层,一般处于深基坑的沙层里。开挖项目的场地,通常会出现填满石灰石洞穴底部。上层停滞的雨水和融雪水进山的地方隔块和形成、蒸发和入渗沿隔水层的边缘。当接近表面,分布受限,上水层则会有着强烈的季节变化,通常情况下出现在雨水多发的季节,消失在冬季季初。栖息的水只能作为一个小季节性供水,而且很容易受到污染。潜水是位于地表以下,轴承或轴承通过包气带的降水和地表水。潜水是给水源,通常埋藏浅,分布广,容易开采,但也很容易被污染。
2 高地下水对深基坑的影响
在深基坑施工过程中,高地下水的处理措施不当,可能会导致基坑险情不断,还会严重影响基坑的施工安全和进度。高地下水对基坑施工的危害主要表现为地下水突涌,造成基坑围护结构失稳,基面侵蚀,污染严重,地基承载力降低。降低地下水位引起的地面沉降和周围建筑物倾斜、开裂,基坑开裂、坍塌等现象,会造成人员伤亡和财产损失等。事实证明,通过对事故原因进行分析发现,导致事故发生的基本原因主要包括勘察设计、施工过程和气候变化三个方面。地勘设计人员在勘查过程中,对气候变化、水文地质的原理理解不透彻,对开挖前后水文地质的变化和地下水的运动规律不重视等,可能会导致设计出现偏差,使降水系统出现漏洞,防水体系不足等。在施工过程中,施工单位对设计意图的理解出现偏差或者施工材料以次充好,都会导致降水系统质量差,达不到止水效果。施工过程中气候的变化也是影响深基坑地下水的主要因素,尤其是我国沿海地区台风较多,降雨量大,雨水汇聚对基坑的冲刷、浸泡十分严重[2]。
3 高地下水侵入路床的处理
3.1 查明地下水情况
如果对地下水的情况还没有查明之前就盲目地进行基坑工程的设计,在深基坑挖至地下水位以后,就会产生一系列的问题,如流沙、边坡土体滑坡、地下水对基坑的渗流和坑外周围地面的下沉等,最后导致基坑事故的出现。因此,在基坑工程实施之前,必须做好相关工作,查明地下水的具体情况,并做到具体问题具体分析,仔细设计,采取相应的防水和降水措施。如果遇到软土地区,则需要更加谨慎的对地下水情况进行勘察和处理。
3.2 止水帷幕的设计
止水法是指在深基坑周围做上止水帷幕,即在深基坑工程开挖和施工时防止地下水的渗流,以确保地下水不会突涌的一种止水措施。止水帷幕的设计方法有很多种,目前采用较为广泛的主要有高压喷射注浆法、压力灌浆法和浆喷深层搅拌法等。高压喷射注浆法适用于黏土、粉土等土质条件,但是对于卵石层等土质设置止水帷幕时,效果欠佳。压力灌浆法有着与其他设置方法不同的优点,它适用于岩溶溶洞和砂砾石的断裂面,对于难以处理的软土和较湿的黄土都有着很好的作用。浆喷深层搅拌法对于卵砾石等地层以及pH值偏低的土层很难起到良好的加固作用与防水作用。止水帷幕在设计时,不仅需要进行大量的勘测与计算,还需要工程师掌握大量的土质和施工经验,只有将二者结合起来,才能确保基坑工程的安全性。
3.3 降低地下水位
降水法是指通过对地下水位的降低,保证深基坑工程能够在地下水位以上进行施工,从而避免地下水对其的渗透压力,防止边坡滑坡和流沙等现象的出现。降低地下水位的常用方法主要有以下两种:一是井点降水,二是明排降水。一般来说,井点降水的适用范围较广一些,随着我们科技的进步与发展,井点降水也逐渐出现了多种具体的方法,主要包括电渗井点、管井点、情形井点、辐射井点等,这些方法针对不同的地质情况进行,取得了不错的效果。井点降水法要求井点深度要深于降水的深度,然后通过井点的引渗或者抽水来进行对地下水位的降低,保证深基坑工程的顺利进行。另外,在降水法当中还需注意的一点是地下水位在降低之后会对施工带来一些不利影响,比如对残留水的处理、对周围建筑物的影响、地面沉降等方面。因此如果降水法对深基坑工程造成一定影响的话,可以采用堵截法对基坑与地下水进行分离,从而继续施工。
3.4 做好防水工作
在市政工程施工项目中,防地下水渗漏是基坑施工过程中,甚至施工后的重点工作。通常情况下,防水钢筋混凝土浇灌用于剪力墙及基础底板上,把设计抗渗漏级别调整为S7。为了防止混凝土因水化热引起的温度差产生温度应力裂缝,从材料选择上、技术措施上准备充分。因此,对于防水钢筋混凝土的施工要求比较高。采用以后防水措施,第一,基坑四周和基坑内设有一道排水沟,排水沟与集水井连通。第二,设多个潜水泵抽水并设专人负责进行抽水。第三,当基坑施工完工后,还采取多种必要的防水防潮措施,通过进行一系得的防水措施,克服软土基坑施工中,地下水问题,有效保证工程项目的质量及施工安全。
4 结束语
综上所述,在市政工程中,高地下水的处理是深基坑成败的关键因素之一。通过对现有的深基坑施工事故的调查发现,很多工程事故是由于地下水处理不当或自然条件造成的。因此,在深基坑施工过程中,必须要采取一系列的措施减小甚至排除地下水对深基坑的影响,具体措施包括正确认识各种地质条件、选择恰当合理的降水方法、科学设计止水结构等。施工时,既要确保深基坑的施工安全,又要尽量避免对水环境的影响。只有这样,才能促进社会的可持续发展。
[1] 孙忍先,李东阳,李维.深基坑中地下水的处理方法[J].施工技术,2016,(S1):184-186.
[2] 谢晓军.如何处理深基坑施工中的地下水[J].科技风,2010,(16):208.