基坑降水工程施工质量分析与控制

刘 刚大连市建筑科学研究设计院股份有限公司（116021）

1 地下水对基坑工程的影响分析

基坑工程的施工建设必须重视地下水的处理。如果地下水的处理不合理，会直接导致安全事故发生的概率升高。如工程建设现场的大规模积水、基坑的边坡问题、建筑和工程的下沉等，严重影响和威胁着工程建设的质量。通常情况下，地下水对基坑工程影响的主要形式有地下水渗透破坏、地下水流体和管涌等的侵蚀破坏。

1.1 地下水渗透破坏

一般情况下，地下水的渗透破坏作用也称为渗透失稳。地下水具有流动性，在流动的过程中产生的压力会对周围土体的稳定性产生很大的影响，破坏土体结构的稳定性，进而影响基坑工程的质量。

1.2 流体破坏

因为地下水的流动和渗透，土壤的内部颗粒会因此变得不稳定。伴随着地下水的流动，土层内部会出现基础结构的移动和沉降等现象，导致基坑塌陷，所以人们有时也称流体破坏为流砂或者流土现象。

1.3 管涌现象

管涌现象的危害非常严重，通常发生在土体颗粒差别较大的地区。土体在地下水流动的过程中会产生位置的偏移和变化，移动过程中颗粒小的土质容易被地下水带走。这样一来，基坑的土体结构就会出现形变，导致塌陷和基坑工程的失稳等问题的出现。

1.4 侵蚀破坏

侵蚀破坏包括机械侵蚀和化学侵蚀两种。地下水的流动会带动土层中的小颗粒。长期的地下水流动会在土层中形成一定的管道，这种侵蚀便是机械侵蚀。地下水中在流动的过程中，水流对岩石的冲刷会将岩石中的盐类等物质带走。盐类等物质的流失，会使岩石内部的结构受到很大的影响，土体的稳定性也会因此受到极大的影响，这便是地下水的化学侵蚀。在两种侵蚀的共同作用下，基坑的土层结构最终会塌陷和失稳。

1.5 突涌破坏

如今，建筑的地下空间扩展不断增加，地下水对基坑的压力也会逐渐增加，容易导致基坑底板被顶裂和冲垮现象的发生。通常情况下，突涌破坏的主要表现形式为基坑的底部出现流砂，地下水在基坑底部的缝隙中渗漏。基坑中的积水或者涌水等，导致基坑的支护结构发生变形甚至被破坏，有时也表现为地面的塌陷等。

2 降水导致的事故原因分析研究

2.1 降水方案设计问题

降水方案的设计不合理是导致安全事故发生的重要原因，因为地下挖掘深度的增加，土层之间的关系会变得更加复杂。在室内进行渗透试验的不可控因素较多，试验和实际之间的偏差较大，都影响和限制着降水方案设计的合理性。

2.2 渗透破坏问题

在基坑的挖掘施工时，虽然采取了一定的防水和截水设计，但是在一些特殊的防护能力较差的区域还是不可避免地出现一些渗漏问题。并且在地下水的流动过程中，那些较小的颗粒被不断带走，导致基坑周围的土体结构出现空洞，对建筑整体的稳定性有很大的影响。

2.3 围蔽设施的建设问题

很多的降水过程中，并没有设置相应的围蔽设施。通常情况下，基坑工程外部的水位会随着降水而降低，土体会随着水位的变化而发生沉降，这对于建筑整体的稳定性来讲影响很大[1]。

2.4 基坑内外水压差影响

在降水和基坑的挖掘时，使用戴水帷幕进行基坑防护时，基坑内部的水位降低，导致内外部的产生水压差，外部的水压明显比内部要高，对基坑的支护结构产生很大的冲击，容易导致安全事故的发生。

3 基坑降水建设的准备工作

3.1 地质勘察

对建设地点周围的土体类型和周边的水文情况等进行细致勘察。

3.2 环境勘察

工程建设开始之前，还应该对建设地点的环境进行仔细勘察，对建筑的设备以及周边的地下管道等进行仔细分析。

3.3 基坑和建筑工程的地下部分建设

对建筑地下的主体结构进行分析，明确建筑所处的位置，合理选择基坑的支护方式。

4 基坑降水的主要措施

4.1 选择合适的降水类型

结合基坑降水的原理可以将降水工程分为重力式和强制式两种。常见的重力式降水形式有积水井和明渠等，强制式的形式有轻型井点和电渗井等。

在基坑降水施工的过程中，需要加强对工程建设的成本、工期和技术等各个方面进行综合考虑，结合建设降水的深度要求和土质的不同进行具体选择，采取最适宜的降水方式，以此来降低安全事故发生的概率[2]。

4.2 积水井排水建设方式与改进创新

如今，基坑建设的深度不断增加，已经可以达到20m。通常情况下，基坑的深度小于20m时，可以采取积水井和排水沟相结合的建设方式。在基坑底端设置积水井，利用水泵等抽水装置将坑内的水抽取到外部的排水沟中，以此来降低基坑内部的水位。这种降水方式相对容易，使用的设备也不复杂，成本低，设备的维护也比较容易，实用性好，在日常建设中使用比较广泛。

需要注意的是，积水井和排水沟的建设距离应该最少在40cm，排水沟的高度也要比积水井高出50cm或者更多。积水井的设置也需要根据建设地点的具体情况合理选择，井间距离一般在20～40 cm，以此确保排水效果。另外，在积水井的底部，需要铺设一定深度的碎石层，以此过滤积水中的土壤颗粒，避免抽水导致土层结构被破坏。

为了避免积水井的渗漏，现阶段很多基坑建设时都开始尝试和采用钢管焊制的积水井，这样的积水井密闭性更强，能够很好地避免渗漏。

5 结语

基坑降水在现代建筑施工过程中的用途十分广泛，这一方式可以很好地保证建筑工程建设的顺利进行，对建筑的稳定性提升也有很大的帮助。但是，基坑降水技术还应该结合建设情况的不同进行具体的改进，进而满足现代工程建设的实际需要。