王偉
一方面,地下水會導致軟土基坑的沉降,基坑沉降通常有三種原因,可能是基坑太大導致變形,進一步的致使了支護結構的變形,從而催生了基坑的變形;可能是基坑底部的隆起,導致建筑工程周圍的地層產生了側向的移動;還可能是兩側壓力差導致的圍護結構產生水平的移動。由以上論述我們可以看到,地下水對基坑沉降有很大的影響,地下水會讓坑底的土體起來,所以坑底的圍護結構就會移動,從而導致基坑形變,進而引發了基坑周圍地層的移動。基坑開挖面下面的土在有地下水的情況下,應力差變大,應力場狀態產生變換,使得基坑形變。如果有地下水存在,就會影響基坑底部的軟粘土地基,導致它們的天然強度變低,這種情況可能使得地基沉降量增加。另一方面,容易被水環境影響而發生形變。工程設計中通常是根據建筑工程場地的勘察資料,如果發生失誤那么就等于把發生事故的可能埋藏在了軟土基坑工程當中。從發生的許多事故中可以分析出,多數的基坑事故的發生都是因為在建筑過程中忽視了基坑周圍的水體環境對基坑的影響。而避免和防止基坑發生形變進而出現事故的最好的最有效的辦法就是讓基坑遠離周圍水環境的影響。
(1)輕型井點降水法的施工原理。輕型井點降水法又可以成為真空抽水法,它是在真空作用下來進行抽水的,運用這種方法需要兩方面的準備,一方面是管路系統,另一方面是抽水設備。管路系統主要是由輕型井點管、過濾管、集水總管、主管、閥門等組成。抽水裝置主要有真空水泵和隔膜泵型配套抽水裝置。在施工的過程中,在抽水設備的作用下,將井點系統形成一個真空環境,在真空環境的作用下,井點附近的地下水經過砂井,通過過濾器被強行吸入到井點系統內從而使得井點附近的地下水位降低。
(2)輕型井點降水法施工時的注意事項。在地下水位下降之后,地下水位下降的周圍的土壤會產生固結,會引起周圍地面的沉降,會給周圍的建筑物帶來一定的影響。所以在施工過程中,為了預防這種現象的產生,最好采用回灌井點的方法,在建筑物的附近設置一排鉆孔,在建筑物的地下水面出現下降的情況時,及時的向鉆孔內注水,保證建筑物附近的地下水位不會發生變化,以此來防止建筑物沉降現象的出現。
止水法也是一種比較常見的處理方法,一般來說,在建筑施工工地周圍設置止水閥、止水帷幕等止水設備,是可以阻止地下水進人建筑施工基坑的一種有效的辦法。就目前的發展形勢來看,我國的止水法主要有沉井法、地下連續墻法、灌漿法等。但是在實際的建筑過程中,止水帷幕的效果并不明顯,極易導致基坑漏水、倒樁等現象,從而引起工業與民用建筑施工周圍的地面班塌、沉降,危害人們的人身安全和財產安全。因此,在施工的過程中,施工人員一定要根據現場的實際情況,采取合適有效的地下水處理方法,促使我國的工業與民用建筑得到更好的發展。
此法最簡單,適用于淺基坑施工中地下水位較淺的情況,特點是解決較小的滲水和雨水累積基坑中的排水方法。使用此種方法排水時,注意排水溝要挖在基坑的外圍,沿著基坑四周挖排水溝,并根據現場的情況設置排水溝的寬度和深度。使用這種方法在排水過程中,往往操作人員粗心大意,沒有及時排水,或者沒有注意將排出的水及時排走而發生回灌現象,導致基坑內的水越排越多的情況,造成基坑的浸泡,嚴重時引起基坑邊坡土體塌方。所以,在排降水的工作中要認真、細致,要注意觀察排水情況和基坑土體浸泡、沉降、滑移情況,及時采取措施解決。
此法是針對基坑外的地下水而采取的措施。通常通過截水帷幕來切斷基坑外的地下水流入基坑內部。截水帷幕通常用注漿、旋噴法、深層攪拌水泥土樁擋土墻等施工方法在基坑四周構建一層截水帷幕,截水帷幕的厚度和長度要根據基坑壁的土質、滲水量、基坑的深度和基坑等級等因素決定,有時需要輔助施工防護樁或防護墻,讓截水帷幕具有足夠的支撐力。截水帷幕的滲透系數宜小于1.0×10-6cm/s。截水帷幕分為落底式豎向截水帷幕和懸掛式豎向截水帷幕。當采用前一種方法時,應插入不透水層。當地下含水層滲透性較強、厚度較大時,可采用懸掛式豎向截水與坑內井點降水相結合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結合的方案。
隨著經濟的發展,人們對建筑量的需求越來越大,對建筑質量、基坑基礎的要求也不斷提升,基坑可以在原有工程上進行深化改造,而基坑施工中的地下水處理是極具挑戰性的,是施工操作過程中難度較大的部分,處理不當可能導致基地土體位移和沉降,威脅附近建筑物、道路和管線的安全,造成重大的損失,從而影響其他各項工程的開展。
[1]丁淑秋.關于建筑工程基坑施工中地下水處理的探討[J].黑龍江科技信息,2017(14):205.