地下水处理在工业与民用建筑工程基坑施工中的重要作用

吕彦朋

（洮南市宏泰建筑工程有限责任公司 吉林白城 137100）

地质环境中的地下水，既会因为开挖过深而涌出或是突出，又可能因为人类活动而令地质体内充水并且增加湿度，从而令地下水位快速上升。尤其是地基土内部的水，会随时减少土的承载能力，引发地基涌水状况。到头来不利于后续施工，接连引发滑坡、地面沉降塌陷等灾害；再有一些地下水，还会对常用的建筑材料产生腐蚀效应，进而引发更大规模的安全事故

1 地下水处理的重要作用

由于地质结构存在明显的差异性，使得地下水呈现出两层结构，其中上层主要是粘性土中保留的潜水和上层的滞水，下层则是砂性土与砂卵石层内部的承压水。因为该两类水层的成分有着区别，所以引发的危害结果也不尽相同。经过基坑施工深度持续增加过后，对应承受的地下水威胁效应也会加剧[1]。所以说，基坑施工期间所承受的地下水危害类型与严重程度等，往往和当下基坑开挖的具体深度维持正比例关系。如基层浅一些的基坑，开挖期间涌出的地下水，通常都是上层的潜水亦或是滞水，而包含滞水的砂层有较大概率会带动周边地面的沉降，给那些尚未完工的建筑物和周边的地质结构稳定性等，造成危害。又如当基坑开挖将近13m深之后，下层的砂层水就会持续上涌，此时一旦说不尽快提供妥善的疏导方案，就会令基坑周边引发大范围的坍塌现象。

2 工程实例

某工程的基础结构沿用钻孔灌注桩，其中桩径为1m，单桩承载力设计值为1600kN，桩端嵌入中风化岩层的深度大于等于1.7m，再就是设计的桩长为20m，用到桩体总数量是八根。至于现场的地层自上而下依次为：杂填土、粉质粘土、残积砂质粘性土、强风化花岗岩、中风化花岗岩，还有微风化花岗岩。其中，砂质粘性土的上部结构因为粘性土分布居多，所以会呈现出较强的粘性；而下层由于多是粉砂，一旦说遇水就会快速软化，当遭受轻振后导致液化，水量极为丰富。而强风化花岗岩则呈现出中粗粒和碎块的结构样式，加上裂隙发育影响，所以会伴生出较强多的涌水量。

结合既有的地质资料观察分析，拟建场地内的水文地质条件并不是十分丰富，特别是场地地下水属第四系孔隙的潜水，长期依靠大气降水作为主要的补剂源，对应的地下水则受季节变化较大的影响。另外，场内的地下水位维持在1.73m上下，水位相对高一些。当中的含水层主要是第三层的碎石层；弱透水层便是第二和第四层，对应的渗透系数为（0.89～45.53）×10-6cm/s；隔水层是第五层。而该类工程沿用大口径深井降水，沿拟建桥台周边设置了四眼降水井，同时借助深水泵完成抽水任务，更设置了沉降观测点。其中降水井径超过1000mm，孔深为15m，护壁套管直径同样是1000mm，套管外部则包有两层的尼龙网布；套管外部周围主要使用粒径0.6～1.9cm的砾石料进行填充，至于滤水层的滤层便需要填到原地下水位线，上部位置配合粘土回填并完成捣实。归结来讲，整个工程项目严格依照降水井施工的规范标准进行管井埋设，同时借助泥浆护壁钻孔法成孔，待钻孔完毕之后予以清孔，之后再添加并安装井管。

3 工业和民用建筑工程基坑施工中地下水常见的处理方法

地质建筑中经常沿用到的地下水处理方式比较多元化，依照降水方式的差异性，可以具体细分出止水法与排水法两种。此外，这两种方法的下层又分别包含不同的处理细节，其中止水法强调在坑基周边搭建止水帷幕来达成止水目标，至于排水法则倡导进行坑基中的地表水和地下水间引流，促成排水结果。

和止水法相互对比，排水法对于坑基地下水的处理成本相对更低些，施工流程也不会太过繁琐。在开展坑基地下水处理活动时，特别是排水法中的井点降水法，应用频率最高，而笔者在此主要就是以井点降水法为主，探讨地下水处理方式。井点降水法，顾名思义，就是主张在坑基周边埋设适量的渗水井点管，同时透过地面和之相互匹配的抽水管路系统，针对坑基中的地下水展开抽取，持续到坑基周边的地下水位维持在坑基之下后，完成整个降水工作。当坑基处于不同的几何形状时，经常会沿用井点法来降水，该类方式具备稳定坑基边缘的功效，可以持续克制流砂对于坑基施工带来的影响。

另外，在进行坑基挖掘期间，须结合坑基的实际状况并联合周边的土层、水文等各类因素进行综合分析，力求筛选出更有效的降水方式，确保施工机械能够在相对干燥的土方内展开施工活动，毕竟只有维持坑基的干燥性，才方便进行后续的机械化施工，并且保障整个施工流程的安全性和高质量性。由此，井点降水法便成为当前在含水透水位土层实施的一类比较有效的方式。

4 现代工业和民用建筑工程基坑施工中地下水的防治方案

4.1 水文地质勘测

施工人员须及时深入地把握最高地下水位的标高、水质、流量和流向、渗透系数、压力、降水量和蒸发量，还有地层冻结深度等关键性的指标[2]。唯独如此，才可以更加快速而精准地确认工程防水标高、防护标准，从而制定更加科学有效的地下水防水方案。

4.2 防水设计

具体就是沿用妥善的结构形式。其间须依照防护的具体标准、使用功能，以及工程具体的地质和水文条件等加以综合分析，保证在后续施工时令结构长短正好、整齐严谨，不会重复出现突变现象之余，呈现出更强的整体刚度。

4.3 降排水系统设计

在坑基周边设置排水沟、集水井，力求借助抽水设备来持续排除基坑内部的渗水，疏干开挖土方和基础施工的作业面，真正做到随排随挖的同时，联合人工降水途径来强制降低施工面地下水位，经常沿用到的降水方式包含喷射井点、轻型井点、电渗井点等降水方法，至于具体沿用到那种方式，则要结合工程地质的实际状况、含水层特征等有针对性地筛选匹配。

4.4 抗浮设计

在主体工程沿用天然地基的情况下，单层地下室亦或是裙房地下室可以沿用加大恒载抗浮。好比是在进行国家体育馆建设期间，因为地基位置相对深一些，并且地下水位较高，地下水对于场馆会产生较大的浮力。而经过相关专家深入探讨论证，最终决定沿用将近10万t的旧钢渣进行回填。

5 结束语

综上所述，关于工业和民用建筑工程基坑施工中的地下水处理，属于一项规模庞大的工程，需要关注诸多因素。如在基坑挖掘期间，要着力保障坑基的干燥状态；再就是要兼顾防水、降排水系统、抗浮等设计任务，维持土层的稳定性和施工人员的安全性。长此以往，将更加有助于提升我国民用和工业建筑的施工效率、质量。