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基坑降水方法及对周围环境影响分析

作者：项晓丽

来源：《科技资讯》2015年第07期

摘 要：该文总结了基坑工程中地下水的不良作用，介绍了基坑工程中进行降水的不同方法及其适用条件，分析了基坑降水对周围环境的不利影响，提出了不利影响防治措施以及水土资源保护的建议。

关键词：地下水 不良作用 降水方法 不利影响 防治措施

中图分类号：TV223 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0245-01 近些年来，随着基坑工程的大量涌现，基坑工程领域的研究也逐渐走向深入，相应的基坑工程的设计施工水平也得到了很大的提高。但到目前为止，基坑工程还是一门经验性的实用学科，经验的积累在学科发展中具有举足轻重的地位。在多年的工程实践过程中，人们得到了很多的成功经验，但也有不少失败的教训，而且实践中仍然存在大量需要深入探讨与解决的问题。

1 深基坑工程中地下水的不良作用

当基坑开挖时，场地内的大量积水以及开挖过程中地表雨水和滞水的大量渗入，不仅影响施工的正常进行，同时将造成坑底和坑壁内侧的土体长期浸泡在水中，土体强度降低，边坡稳定性也降低，严重威胁基坑的安全和周围建筑物的安全，因此在深基坑场地施工过程中必须进行降水。

地下水在基坑工程施工过程中的危害主要表现为流砂、管涌和基坑的坑底隆起，而且主要发生在土壤颗粒细、饱和含水的地区。在这些地区进行降水时，地下水位降低引起的坑壁和坑底土的潜蚀、孔隙水压力的增长引起有效应力减小及相应的抗剪强度降低等均对工程施工产生不利影响。

流砂主要发生在细颗粒且均匀的砂土层中，特别是在松散状态下饱和粉细砂层中，水头差的存在将使地下水出现渗流，进而导致这些松散的细颗粒产生悬浮并在一个近似管状的通道内随水流运动。流砂现象具有突发性的特点，其宏观上的表现为地基土出现不均匀沉降、基坑坍塌、支护结构失效。

管涌主要发生在缺失中间粒径、孔隙直径较大且互相贯通的非黏性土中。细颗粒在粗颗粒形成的孔隙通道内被水流带走流失，孔隙也越来越大，渗流量也随之加大，最终导致土体内形成贯通的渗流通道，土体发生破坏的现象，即管涌。其危害形式与流砂类似。

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坑底隆起与突涌主要发生在基坑底面下有承压水的情况下。基坑开挖后，上覆荷载减少，当其减少至低于承压水的水头压力时，地下水将在水头压力的作用下顶开基坑底面，造成坑底土体隆起，地下水突涌至坑内。 2 基坑工程降水作用与降水方法 2.1 基坑工程降水作用

降水一方面可以保证基坑侧壁与坑底处于干燥环境，防止渗水，降低基坑侧壁土体内的渗流作用，防止流砂，增强基坑的稳定性，为主体施工提供条件；另一方面，降低土的含水量可以提高土体的压缩性等物理力学指标，在支护体系中可以降低主动土压力，提高支护体系的稳定性，减小支护体的位移；此外降水还可以作为一种加固地基的有效方法，降水使土的固结度增加，相应的土体有效应力也会增加，进而提高土体的抗剪强度。 2.2 基坑工程降水方法

工程降水设计采用的技术方法，可根据降水深度、含水层性质和渗透性，按表1选择确定。

3 基坑降水的不利影响

降水虽然可以为主体工程施工提供便利条件，但其对基坑周边环境的不利影响同样不容忽视，首要影响即为周边可能出现的地面沉降，以及因此产生的管线破坏、构筑物开裂等。随着城市规模的不断扩展，对地下水的开采利用规模不断加大，我国不少大中城市已出现地面沉降现象，这也成为各地频发的一种地质灾害，严重影响地区经济社会发展与人民群众正常的生产生活秩序，并由此引发一系列其他问题。具体有以下几点： （1）河床下沉危及重大水利设施的安全运行；

（2）使城市各类管线及重要公路、铁路、桥梁等基础设施产生不均匀沉降； （3）城市环境受到破坏，地裂缝频发危及城乡建筑安全，引起社会恐慌； （4）加重沿海地区风暴潮等自然灾害的危害程度； （5）包括地面高程的地形测绘资料等大范围失效。 4 降水不利影响的防治措施

井点降水必然会形成降水漏斗，从而导致周围土壤固结并引起地面沉陷，为将不利影响降至最低，设计及施工中建议采取以下措施：

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（1）降水应结合当地经验，选择恰当的降水方法；

（2）点井降水时应减缓降水速度，均匀出水，减少地下水对含水层的潜能作用； （3）点井应连续运转，尽量避免间歇和反复抽水，以减少在降水期间引起的地面沉降量；

（4）降水场地外侧设置挡土帷幕，减少井点降水对相邻建筑物以及各市政基础设施的不利影响。

（5）可考虑在井点设置线外设置回灌井点，将井点中抽出的水经沉淀后用压力注入回灌井中，形成一道水墙，保护临近建筑物和地下管线。 5 水土资源保护

中国水资源保护法第三十五条规定：从事工程建设，占用农业灌溉水源、灌排工程设施，或者对原有灌溉用水、供水水源有不利影响的，建设单位应当采取相应的补救措施；造成损失的，依法给予补偿。因此，该文总结了以下几点：

（1）对滨海地区的工程降水，应注意防止海水入侵，防止淡水资源遭受污染； （2）采用引渗井降水时，要求上部含水层的水质应符合下部含水层水质标准，以保护地下水资源；

（3）降水施工期间洗井抽出的浑水，应在现场基本澄清后排放，并应防止淤塞市政管网或污染地表水体；

（4）降水施工的水和泥浆，不应任意排放，防止污染城市地下环境或影响土地功能。 参考文献

[1] 钱征，张清航.深基坑开挖的降水问题[A].基坑开挖中的岩土工程学术讨论会论文集[C].天津：岩土工程师编辑部，1992：20-22.

[2] 姚天强.基坑降水手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2006：89-99.