汪法

　　摘要：我國建筑行業(yè)發(fā)展至今取得了非常不錯的成就，其成果得到了世界領(lǐng)域的認(rèn)可。近年來，我國的工程建設(shè)取得了飛躍發(fā)展。隨著高層建筑和深大基坑工程的逐漸增多，基坑降水工程也越來越多。正確分析場地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，選取合理的降水方案進(jìn)行深基坑降水工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠保證施工的順利進(jìn)行，而且可以節(jié)約工期、降低成本。

　　關(guān)鍵詞：深基坑降水;周邊建筑環(huán)境影響

　　引言

　　我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展離不開各行業(yè)的支持，尤其是建筑行業(yè)的大力貢獻(xiàn)尤為顯著。使用傳統(tǒng)模型研究深基坑降水對周邊建筑環(huán)境影響時研究分析效果差。為此對深基坑降水對周邊建筑環(huán)境的影響進(jìn)行研究。

　　1基坑降水的主要作用

　　水作為工程危害的一大源頭，也是工程建設(shè)中要處理的一大難題。在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行基坑開挖，不僅要考慮支護(hù)措施的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，同時還必須保證良好的降水效果。由于地下水的存在，降低了土層的穩(wěn)定性，很可能造成邊坡塌陷和基坑積水，尤其當(dāng)基坑下伏有承壓水層時，若不進(jìn)行降壓，將可能造成基坑底面隆起或基坑突涌和基底土流失等現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力下降。以往基坑工程失事、基坑周圍建筑物破壞、地面塌陷、地下管線斷裂等，多數(shù)與降水設(shè)計(jì)不當(dāng)或不夠重視有關(guān)。隨著基坑工程技術(shù)的發(fā)展，降水工程作為保障基坑安全的重要方面也越來越得到重視�？梢姡�基坑降水的主要作用包括：降低水位保障基坑穩(wěn)定和施工的順利進(jìn)行;增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，防止邊坡的局部流失或失穩(wěn);防止地基產(chǎn)生管涌、流砂或隆起等;改善基坑土質(zhì)的受力特性。

　　2深基坑降水對周邊建筑環(huán)境影響研究模型設(shè)計(jì)

　　1.計(jì)算土層持水密度，引入相關(guān)概念，對土層持水密度進(jìn)行計(jì)算。首先引入持水重度概念。持水重度是指經(jīng)過地下水的抽降，土體釋放出重力水時土體的重度。在實(shí)際應(yīng)用過程中，土體可分為粗粒土和細(xì)粒土。對于粗粒土而言經(jīng)過地下水抽降，土體中的重力水能夠較快排出，土體中結(jié)合水很少幾乎可以忽略不計(jì)，其持水重度近似等于天然重度;而細(xì)粒土經(jīng)過地下水抽降，土體中的重力水沒有完全排除，還保留有一定數(shù)量的結(jié)合水，因此其持水重度與天然重度間存在差異。2.分析土層應(yīng)力增量，在計(jì)算出的持土密度基礎(chǔ)上，使用分層總和法分析土層應(yīng)力增量。分層總和法采用一維固結(jié)理論，其核心內(nèi)容是運(yùn)用總應(yīng)力法將各水頭作用所產(chǎn)生每層土的變形量疊加起來即為地面沉降量。選擇合適的滲流公式計(jì)算地下水位，繪制地下水位曲線。計(jì)算每一地下水位差值下地面的最終沉降量。

　　3基坑降水方法

　　3.1明溝排水法

　　在基坑外(或內(nèi))設(shè)置排水溝、集水井或坑，用抽水設(shè)備把地下水從集水坑(或井)中不斷地抽走，從而保持基坑的干燥。此方法施工簡單、設(shè)備簡單、成本低，從而得到了較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)基坑開挖深度較小，地下水位高出基坑地面不多，邊坡上層不易產(chǎn)生管涌、流砂或坍塌時，可采用此方法。

　　3.2井點(diǎn)降水法

　　井點(diǎn)降水法是在基坑開挖前，在基坑四周埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管(井)，利用抽水設(shè)備抽水使所挖的土始終保持干燥狀態(tài)的方法。井點(diǎn)降水法施工技術(shù)成熟、簡單，且降水效果明顯，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠。另外，井點(diǎn)降水有利于提高土體的強(qiáng)度，可減少坑內(nèi)地下水的浮力，還可以降低作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的主動土壓力，因此當(dāng)基坑開挖深度較大、地下水埋深較淺時，一般多采用該方法。井點(diǎn)降水法所采用的井點(diǎn)類型一般有：輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)、管井井點(diǎn)、深井井點(diǎn)、輻射井點(diǎn)、綜合井點(diǎn)等。

　　3.3截水與堵水

　　截水包括周圍落地式截水帷幕、封底截水帷幕等。當(dāng)?shù)叵潞�水層滲透性較強(qiáng)、厚度較大時，可采用懸掛式豎向截水與坑內(nèi)井點(diǎn)降水相結(jié)合或采用懸掛式豎向截水與水平封底相結(jié)合的方案。截水帷幕施工方法、工藝和機(jī)具的選擇應(yīng)根據(jù)場地工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及施工條件綜合確定。

　　3.4降水對周邊環(huán)境的影響

　　土是有固體顆粒、水和氣體三部分組成的三相體系。因?yàn)橥馏w顆粒之間有空隙，一般空隙沖滿水，而井點(diǎn)降水效果是喇叭花形狀，降水點(diǎn)處降水深度最大，易產(chǎn)生水位差，土體在動力水壓力作用下，細(xì)粒土產(chǎn)生移動，使土體的空隙增大，降水后容易造成周圍土體不均勻沉降，從而造成周圍建(構(gòu))筑物地基沉降，使建(構(gòu))筑物產(chǎn)生裂縫或坍塌等。降水對周邊環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在以下3方面:1.降水后基坑外側(cè)土體的固結(jié)沉降，造成周邊建筑物的倒塌、開裂，地下管線的破裂等;2.基底的回彈和隆起，對施工結(jié)構(gòu)的安全造成影響;3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形，易引起塌方等危害。

　　4可采取的應(yīng)對措施分析

　　4.1嚴(yán)格控制降排水

　　1.做好應(yīng)急預(yù)案。針對工程中可能出現(xiàn)的各種情況提前做好準(zhǔn)備措施，在深基坑開挖過程中遇有強(qiáng)風(fēng)化砂巖層時，可采用砂石骨料回填處理后再進(jìn)行底板澆筑，此方法作用效果明顯，但費(fèi)用開支較大;2.建議在基坑降水前對周邊環(huán)境做好調(diào)查，對將會引起沉降的建筑物進(jìn)行分析計(jì)算，做到實(shí)時預(yù)測，以采取合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)和降水形式等;3.及時封閉底板對控制周邊建筑物沉降效果顯著。因此，建議在類似工程情況下合理組織工序，投入足夠的設(shè)備、機(jī)具，爭取早日封閉底板。

　　4.2嚴(yán)格的降水施工工藝

　　井點(diǎn)降水施工的程序主要包括:放線定位→鋪設(shè)總管→沖孔→清孔→安裝井點(diǎn)管→填砂石濾料→彎管將井點(diǎn)管與總管接通→安裝抽水設(shè)備與總管相連→開動真空泵排氣→開動真空泵排水。應(yīng)嚴(yán)格控制降水井施工過程中的每一道工序的質(zhì)量，關(guān)鍵工序的質(zhì)量往往影響著降水的效果。如成孔過程中泥漿護(hù)壁的泥壁過厚;井管下放過程中沒有居中，垂直度不夠，導(dǎo)致井管到兩側(cè)井壁距離不同;洗井過程中，沒有洗到位，導(dǎo)致抽排效果不佳;降水井濾水器濾網(wǎng)過大，導(dǎo)致細(xì)粒土被大量抽出或堵塞濾管;井與井壁間的回填濾料不過關(guān)等。

　　4.3降水井的布置與間距

　　降水井的布置應(yīng)滿足以下原則：1.間距應(yīng)根據(jù)場地水文地質(zhì)條件、降水范圍和降水深度確定，一般為10-20m，當(dāng)降水較淺且含水層具有較大厚度時，間距可以大于20m;2.降水井距支護(hù)樁最小距離為4.5m，當(dāng)基坑周邊緊鄰已有建筑物且需要降水時，需將降水范圍盡量控制在基坑區(qū)域;3.對于高層建筑的坑段，將降水井緊靠超深電梯井外側(cè)進(jìn)行布置，以保證電梯井開挖時坑底的疏干效果;4.盡量避免在基坑中央布置降水井，且注意基坑四角部位應(yīng)適當(dāng)加密。

　　4.4回灌技術(shù)的應(yīng)用

　　在降水與構(gòu)建物、路面間設(shè)置回灌井點(diǎn)，持續(xù)用水回灌，補(bǔ)充該處地下水，使降水井點(diǎn)的影響半徑不超過回灌點(diǎn)的范圍，防止回灌點(diǎn)外側(cè)構(gòu)建物地下水的流失，使地下水保持基本不變�；毓嗯c井點(diǎn)應(yīng)保持一定的距離，避免兩井相通�；毓帱c(diǎn)的埋深深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件決定，保證施工安全和回灌效果�；毓嗔亢蛪毫Υ笮�，需通過計(jì)算，并在施工前進(jìn)行驗(yàn)算，施工過程中觀測并調(diào)整。

　　結(jié)語

　　深基坑降水會對周邊建筑環(huán)境產(chǎn)生較大影響，這種影響不僅會造成經(jīng)濟(jì)成本的增加，還可能造成嚴(yán)重事故威脅人的生命安全。因此通過對深基坑降水對周邊建筑環(huán)境的影響進(jìn)行研究，能夠加強(qiáng)相關(guān)管理人員對這一問題的重視程度，采取相應(yīng)技術(shù)措施改善這一問題，從而減少其對生態(tài)環(huán)境和人文環(huán)境的破壞。

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