陳國利
濟寧市市政設計院有限公司 山東 濟寧 272000
雨水充足的地方則會導致地下水較為豐富。承壓水是充滿兩個隔水層之間,含水層中的地下水。由于承壓水頂部的水層,補給一般小于分配區,動態變化不大,不易被污染。在適宜的地形條件下,天然氣鉆入含水層,水從地表排出,形成水[1]。
上層積水是深基坑中的地下水的第一含水層,一般處于深基坑的沙層里。開挖項目的場地,通常會出現填滿石灰石洞穴底部。上層停滯的雨水和融雪水進山的地方隔塊和形成、蒸發和入滲沿隔水層的邊緣。當接近表面,分布受限,上水層則會有著強烈的季節變化,通常情況下出現在雨水多發的季節,消失在冬季季初。棲息的水只能作為一個小季節性供水,而且很容易受到污染。潛水是位于地表以下,軸承或軸承通過包氣帶的降水和地表水。潛水是給水源,通常埋藏淺,分布廣,容易開采,但也很容易被污染。
在深基坑施工過程中,高地下水的處理措施不當,可能會導致基坑險情不斷,還會嚴重影響基坑的施工安全和進度。高地下水對基坑施工的危害主要表現為地下水突涌,造成基坑圍護結構失穩,基面侵蝕,污染嚴重,地基承載力降低。降低地下水位引起的地面沉降和周圍建筑物傾斜、開裂,基坑開裂、坍塌等現象,會造成人員傷亡和財產損失等。事實證明,通過對事故原因進行分析發現,導致事故發生的基本原因主要包括勘察設計、施工過程和氣候變化三個方面。地勘設計人員在勘查過程中,對氣候變化、水文地質的原理理解不透徹,對開挖前后水文地質的變化和地下水的運動規律不重視等,可能會導致設計出現偏差,使降水系統出現漏洞,防水體系不足等。在施工過程中,施工單位對設計意圖的理解出現偏差或者施工材料以次充好,都會導致降水系統質量差,達不到止水效果。施工過程中氣候的變化也是影響深基坑地下水的主要因素,尤其是我國沿海地區臺風較多,降雨量大,雨水匯聚對基坑的沖刷、浸泡十分嚴重[2]。
如果對地下水的情況還沒有查明之前就盲目地進行基坑工程的設計,在深基坑挖至地下水位以后,就會產生一系列的問題,如流沙、邊坡土體滑坡、地下水對基坑的滲流和坑外周圍地面的下沉等,最后導致基坑事故的出現。因此,在基坑工程實施之前,必須做好相關工作,查明地下水的具體情況,并做到具體問題具體分析,仔細設計,采取相應的防水和降水措施。如果遇到軟土地區,則需要更加謹慎的對地下水情況進行勘察和處理。
止水法是指在深基坑周圍做上止水帷幕,即在深基坑工程開挖和施工時防止地下水的滲流,以確保地下水不會突涌的一種止水措施。止水帷幕的設計方法有很多種,目前采用較為廣泛的主要有高壓噴射注漿法、壓力灌漿法和漿噴深層攪拌法等。高壓噴射注漿法適用于黏土、粉土等土質條件,但是對于卵石層等土質設置止水帷幕時,效果欠佳。壓力灌漿法有著與其他設置方法不同的優點,它適用于巖溶溶洞和砂礫石的斷裂面,對于難以處理的軟土和較濕的黃土都有著很好的作用。漿噴深層攪拌法對于卵礫石等地層以及pH值偏低的土層很難起到良好的加固作用與防水作用。止水帷幕在設計時,不僅需要進行大量的勘測與計算,還需要工程師掌握大量的土質和施工經驗,只有將二者結合起來,才能確保基坑工程的安全性。
降水法是指通過對地下水位的降低,保證深基坑工程能夠在地下水位以上進行施工,從而避免地下水對其的滲透壓力,防止邊坡滑坡和流沙等現象的出現。降低地下水位的常用方法主要有以下兩種:一是井點降水,二是明排降水。一般來說,井點降水的適用范圍較廣一些,隨著我們科技的進步與發展,井點降水也逐漸出現了多種具體的方法,主要包括電滲井點、管井點、情形井點、輻射井點等,這些方法針對不同的地質情況進行,取得了不錯的效果。井點降水法要求井點深度要深于降水的深度,然后通過井點的引滲或者抽水來進行對地下水位的降低,保證深基坑工程的順利進行。另外,在降水法當中還需注意的一點是地下水位在降低之后會對施工帶來一些不利影響,比如對殘留水的處理、對周圍建筑物的影響、地面沉降等方面。因此如果降水法對深基坑工程造成一定影響的話,可以采用堵截法對基坑與地下水進行分離,從而繼續施工。
在市政工程施工項目中,防地下水滲漏是基坑施工過程中,甚至施工后的重點工作。通常情況下,防水鋼筋混凝土澆灌用于剪力墻及基礎底板上,把設計抗滲漏級別調整為S7。為了防止混凝土因水化熱引起的溫度差產生溫度應力裂縫,從材料選擇上、技術措施上準備充分。因此,對于防水鋼筋混凝土的施工要求比較高。采用以后防水措施,第一,基坑四周和基坑內設有一道排水溝,排水溝與集水井連通。第二,設多個潛水泵抽水并設專人負責進行抽水。第三,當基坑施工完工后,還采取多種必要的防水防潮措施,通過進行一系得的防水措施,克服軟土基坑施工中,地下水問題,有效保證工程項目的質量及施工安全。
綜上所述,在市政工程中,高地下水的處理是深基坑成敗的關鍵因素之一。通過對現有的深基坑施工事故的調查發現,很多工程事故是由于地下水處理不當或自然條件造成的。因此,在深基坑施工過程中,必須要采取一系列的措施減小甚至排除地下水對深基坑的影響,具體措施包括正確認識各種地質條件、選擇恰當合理的降水方法、科學設計止水結構等。施工時,既要確保深基坑的施工安全,又要盡量避免對水環境的影響。只有這樣,才能促進社會的可持續發展。
[1] 孫忍先,李東陽,李維.深基坑中地下水的處理方法[J].施工技術,2016,(S1):184-186.
[2] 謝曉軍.如何處理深基坑施工中的地下水[J].科技風,2010,(16):208.