1、讨论深基坑开挖中的水文地质问题摘要：在深基坑开挖时，水文地质条件的影响至关重要。对深基坑水文地质的了解和掌握，不单是设计人员的事，作为施工单位的领导和员工都应掌握。因为水文影响施工的质量和效率，影响施工组织和管理，影响施工技术的运用和事故预防。中国地员辽阔，东西南北水文地质差别很大，在南方施工与在北方施工大不一样。在水位上，南方水位浅，北方水位深。在土质上除有地域差别外，同一样地域也有所不同。 关键词：深基坑水文地质处理施工 中图分类号：TV551.4 文献标识码： A 前言 深基坑的开挖与围护是一项岩土工程,它贯穿于岩土工程的勘察、设计、施工、监测全过程, 并且要涉及到材料力学、结构力学、土
2、力学、工程地质学、水文地质学及环境工程学等多个学科, 各学科之间有着相互联系, 相互影响, 不可分割或偏颇, 所以在深基玩施工开挖中不能顾此失彼。可是实际上并非如此, 有的认为深基坑开挖时间不长, 降水工作只是临时性的, 至多在施工时打几眼降水井就可以了。事实上地下水的处理是一个复杂问题, 处理不当就会产生新的问题, 会给深基坑的施工带来困难和风险,甚至造成重大事故。近年来由于水文地质问题没有解决好而引发了基坑坍塌、地面沉降、地下管线断裂等事故, 致使贻误工期,甚至人员伤亡, 造成重大损失。 一、 深基坑施工中的地下水处理 深基坑开挖一要保持基坑干燥状态，二要确保边坡稳定，否则轻则影响施工进度
3、，重则容易酿成事故。如有的基坑积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工；有的出现“流砂现象”导致边坡塌方，地质破坏；有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。所以，在基坑施工中应对地下水的处理给予应有的重视。 常见的处理方法：止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将地下水止于基坑之外，如沉井法、灌浆法、地下连续墙等；排水法，即将基坑范围内地表水与地下水排除，如明沟排水、井点降水等。在实现施工中止水法相对来说成本较高，施工难度较大：井点降水施工简便、操作技术易于掌握，是一种行之有效的现代化施工方法，已广泛应用。井点降水优点是：它是在拟建工程的基坑周围设能渗水的井点管，配置一定
4、的抽水设备，不间断地将地下水抽走，使基坑范围内的地下水降低至设计深度。井点法防水适用于具有不同几何形状的基坑，它有克服流砂、稳定边坡的作用。由于基坑内土方干燥，有利机械化施工，缩短工期，保证工程质量与安全。井点降水法有轻型井点、喷射井点、电渗井点。在具体施工中，除了把握好成孔、安设井管、填充滤料、洗井、安设水泵等重要环节外，还要特别注意以下问题：基坑内井点应同时抽水，使水位差控制在要求范围内。加强水位监测，水位差过大时，应立即采取补救措施，如设置回灌井点等。防止排出的地下水回渗而流入基坑。潜水泵在运行时要注意检查电缆是否和井壁相碰，以防磨损后水沿电缆芯渗入电动机内。位于基坑内的深井井点，由于井
5、管较长，挖土至一定深度后，井管应于附近的支护结构支撑或立柱等连接，予以固定。当基坑底部有不透水层时，为排除上层地下水，可采用砂井配合深井降水。井管使用完毕拔出。 二、深墓坑开挖中的水文地质问题 深基坑开挖过程中, 对地下水的处理一般采取降水方法, 有时也结合封堵、截流和回灌的方法组合使用, 目的是降低地下水位, 防止边坡失稳、坍方、流土和流砂, 达到基坑干开挖干封底确保施工质量和安全,并防止因降水而引起的环境问题。由于地下水位下降, 土中孔隙压力降低, 有效应力增长, 土体固结, 促使土的抗剪强度增大, 边坡稳定性也相应提高。例如上海博物馆基坑开挖降水后, 天然含水量下降时, 粘塑力和变形模量
6、分别增大。由于地下水位降低, 减低了施工开挖过程中的水压和土压, 即原来水压和土压由向基坑中心作用而改变方向并减小, 但如果降水过大, 降水方案不合理, 不仅造成浪费, 还要引起环境问题, 例如邻近建筑物变形、管线断裂等, 甚至水质恶化, 这就要求在降水的同时采取相应的防治措施, 例如回灌, 缩短最大降深的时间。此外, 降水井的结构设计合理, 提高降水井的施工质量等, 也是不可忽视的。 上面所述因不考虑降水、降水不当或引起环境问题的工程实例, 不少是在向题发生后, 笔者参与了事故的处理。这些工程大部分没有进行过水文地质勘察, 获取必须的水文地质参数, 处理中为了应急, 我们只得利用工程地质勘察
7、资料和水文地质经验参数,布置降水方案, 一般是先开凿观测孔,个降水井, 进行抽水试验求出场地的水文地质参数, 再适当调整降水方案, 使之尽可能切合实际, 但均系不得已而为之的非优化的方案。因此, 正确的做法是 在深基坑开挖前, 必须进行场区的水文地质勘察工作, 在查清水文地质条件获得必要的参数的基础上才能对降水方案进行优化设计。 近年来有一些重大工程由于对降水工作比较重视, 所以在施工开挖前除摸清工程地质条件外, 还做了较细致的水文地质勘察工作。在充分掌握水文地质资料基础上, 结合设计部门的要求与施工流程合理的布置了降水方案, 不仅保证了施工质量与安全, 而且对降水区周围环境保护也采取了相应措
8、施, 妥善解决各类矛盾与困难。兹简介上海人民广场地下变电站降水工程实例人民广场地下变电站, 筒体为一连续墙, 直径, 人土深度, 开挖深度, 是远东最大的地下变电站, 要求在开抢阶段根据挖土进程控制降水深度, 确保安全开挖直至千封底, 并负责自筒体中心向外范围内有关建构筑物, 地下管线的沉降监测和保护。筒体位于古河道地带, 第层以上为粉质粘土, 淤泥质粉质粘土, 淤泥质粘土, 而第层厚度变化与底板起伏较大, 缺失第层, 下伏第层粉细砂, 为上海第一承压含水层, 也是工程的主要降压层, 其厚度变化在筒体的南、北部厚, 东、西部薄, 且东部局部地段缺失, 第一与第二承压含水层沟通,并有越流现象存在
9、, 故水位动态变化规律受第二承压含水层开采或回灌的影响。降水对环境影响主要是武胜路一带, 各类管线杂多, 特别是煤气管道, 上水管道等, 尤其是距筒体有一根功的上水管道是重点保护对象。此外距筒体的大陆饭店为短桩基础, 由于加层后已出现不均匀沉降, 在筒体边缘还有纵横交错的人防工程也需保护,面对条件复杂, 要求苛刻的工程, 我们摸清场地的水文地质条件和所处的环境后,经过反复计算对比, 确定了优化方案, 沿筒体布设 5 个降水井点, 3 个回灌井点, 18个观测孔, 一组不同深度的分层标和孔隙水压力监测孔, 还布设个 51 沉降观测点。 降水运行过程采取配合开挖进度的实时的降水方法, 使之即能保证
10、施工开挖的安全，又达到对环境影响减到最小。 结语 我国目前的工程飞速的发展，对于深基坑的应用也逐渐增多，水文地质的问题在深基坑开挖中逐渐被受到重视，但还不是发展的相当健全，要面临着许多考验和实际问题，仍然需要努力的克服。水文地质的参数要通过科学性的计算才能得到精确值，并且全面发挥水文地质在深基坑开挖中的作用，这已经成为人们备受关注的工程项目。水文地质不仅仅关系到一个工程的稳定性，安全性等原因，还会影响人们的日常生活。所以高度重视水文地质在工程深基坑开挖中的作用是一种必然趋势。 参考文献 1郭岐山工程地质勘察中水文地质问题的探讨J科技风，2010（16）. 2陈太富关于水利工程水文地质的刍议J大观周刊，2012（9）. 3王鳌浅谈水文地质问题对水利工程的影响J中华民居，2011（8）.
