地下水对城市地下空间工程施工安全影响

产业科技创新　Industrial Technology Innovation
76Vol.1　No.26地下水对城市地下空间工程施工安全影响
史悦洋
（中交四航局广州南沙工程有限公司，广东　广州　510230）
摘要：随着我国城市化发展的步伐越来越快，城市人口的数量也在急剧增加，为了能够满足不断增加的城市人口对于生活基础设施的需求，地下工程建设已经进入了快速发展时期。

在我国地下工程建设中，地下水是影响工程建设的主要因素。

地下水容易在高速流动中发生涌水现象，同时还可能会伴随着流砂、突泥以及喷涌等安全事故，对地下工程的施工安全产生很大的威胁。

文章主要分析在地下空间的工程施工中涌水现象出现的主要原因和造成的破坏形式以及对工程施工带来的安全隐患，并提出有效的防治措施，期待能够对地下空间工程的建设提供一定的参考依据。

关键词：地下水；城市地下空间工程；安全影响；防治措施
中图分类号：TU94　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2019）26-0076-02
地下空间工程在施工过程中避免不了会受到地下水的影响，地下水不仅会影响的工程施工的质量，而且对施工的安全性也有很大的影响。

地下水广泛存在于地球的地表岩土层中，对岩土层的结构和性质起着关键性的作用，因此会直接影响到地下工程的施工建设。

近年来由于城市地下工程建设的规模越来越大，出现的问题也在不断增多，严重影响了地下空间工程施工的质量，例如出现的地下水渗透变形。

腐蚀以及突涌等问题，对地下工程的顺利进展造成了很大的危害，而且也严重威胁着施工的安全性。

1　地下水对城市地下空间工程施工产生的影响1.1　发生突涌等情况
突涌是指在进行基坑开挖的过程中，当基坑中下部承压水的水头压力大于上面覆盖的土层的重力时，基坑的底部土层就会在承压水的水头作用下出现隆起，一旦力度达到一定的程度就有可能导致基坑的底部发生涌水涌砂的情况，给工程的安全性造成很大的危害。

另外，在开展城市地下空间施工作业时，一旦在工程施工过程中碰到胶结差的砂岩泥岩等稳定性不好的围岩层，在发生涌水、地下结构中的岩体崩塌时，就会伴随着突泥和流砂等安全事故的发生，严重影响工程施工的安全性。

地下空间工程在开挖作业中容易造成地下结构中的含水层被破坏，一些地质结构比较特殊的大溶洞还可能出现大规模的涌水现象，涌水的水量通常都比较大，而且流速也会比较快，会导致地下工程中的积水短时间内迅速增加，工程中使用的施工设备以及工人的人身安全都可能会面临严重的威胁。

1.2　地面塌陷或者地基被破坏
还有，地下水在流经地下结构的流砂层以及胶结性比较差的长石岩层等一些比较特殊的地质层结构时，会随着大量的泥沙流入到地下隧道中或者是地下工程施工空间内，大量的泥沙这时候很容易发生淤积现象。

在用水量足够大的情况下，如果工程设施中的排水设备准备不足，就有可能造成施工空间中产生大量的积水，这些积水可能会对地层结构中围岩的稳定性产生很大的影响，而且还会影响到施工的安全。

有些地区的地下水在流动中携带着大量的泥沙，这些水流入施工的作业空间会导致地表水位不断降低，水位降低后在地球的重力以及真空吸蚀的外力作用下会造成地面的塌陷，或者出现地面凹陷以及地表出现严重裂缝等情况。

这些问题的出现不仅严重影响到工程的顺利进展，而且对施工工人的人身安全造成了很大的威胁。

1.3　基坑中岩土强度降低
除此之外，在城市地下空间工程施工中，地下水位的改变也会严重影响到工程施工的质量。

如果出现水位上升的情况，地下结构物在水的浮力的作用下地基的承载能力就大大降低了。

对于地下结构工程来说，当地下结构中的水位升高了，地下结构中的岩土在水的浸泡下强度降低了，特别是建筑物地基土的强度降低了，压缩性能却大大增加，在这种情况下工程结构很容易发生下沉的情况，地基也会随着出现比较严重的变形，所以在施工中加强对水位可能造成的工程施工的影响。

城市地下工程建设中，深基坑是必不可少的，在工程建设开挖中经常会出现由于地下水渗流导致基坑
作者简介：史悦洋（1987- ），男，蒙古族，内蒙古赤峰人，本科，工程师，主要从事地下空间工程施工技术管理方面研究。

产业科技创新　2019，1（26）：76~77Industrial Technology Innovation
77第1卷　第26期
失稳的情况，这种情况一般都会造成比较严重的安全事故。

地下水渗流很有可能会造成地下岩土层的强度大大降低，这是由于在地下结构中物理影响和化学影响共同作用的结果，使周围的岩土层发生了变化，从而降低了基坑地基的强度。

1.4　软土变形问题
在地下工程的施工中，软土变形是影响工程施工的非常重要的因素，软土中一般都含有大量的水分，而且渗透性比较低导致软土的固结时间比较长，对地下工程的施工会造成很多不利的影响，而且还有可能会造成软土在施工中的上部荷载的作用力下出现不均匀的变形情况。

因此在进行城市地下工程施工中，需要对地下水可能对工程施工产生的影响进行系统的分析，并针对不同情况制定相应的施工方案，避免在施工中发生严重的问题导致建筑物发生沉降，或者工程的结构被破坏引起严重的安全事故。

2　城市地下空间工程安全防治措施
2.1　加强城市地下工程的施工管理
地下工程施工中发生的安全事故虽然与地下水的影响有很大的关系，但是与工程的施工管理也很大的关系。

在地下工程管理中建设单位的负责人一定要加强对工程管理的重视，结合之前的工程中出现的问题制定详细的工程管理计划，在施工过程中对技术人员的工作加强指导和监督，让他们能够严格按照工程的标准和要求进行作业，对存在隐患的地方在施工前要通过专业的检测设备进行检测。

根据检测结果制定相应的工程施工方案，最重要的是要做好工作人员的安全防范工作。

对于施工中可能出现的坍塌、涌水等问题都需要制定相关的防范机制，管理人员在安全管理方面不可存在侥幸心理。

同时还要加强对施工人员的安全教育，让他们充分认识到在工程建设中可能存在的各种安全事故，通过对地下施工的结构进行分析以及发生过的事故的案例进行分析，有效提高人员在施工中的安全意识。

2.2　采用正确的降水施工技术
为了有效提高城市地下空间施工的安全性，在施工中采用有效的施工技术是十分必要的，因此在施工规划阶段就应该对工程地的地质情况进行详细的勘察，通过勘察准确了解施工地在开展地下工程施工中可能存在的安全隐患，并就此制定有效的施工方案。

或者根据工程的具体要求再结合施工地勘探的结果制定具体的施工防范，对于施工中可能发生的涌水、由于地下水在流动中带走大量的泥沙造成的地面塌陷问题，以及基坑中岩土强度降低的情况制定有效的施工方案，并且结合当前最先进的施工技术有效避免可能发生的问题。

另外针对可能发生的情况对施工人员做好相关的技能培训，施工中技术的改进对提高工程建设的安全性是非常关键的，只有在工程发展中不断根据工程施工经验，再结合当前先进的施工技术对具体的施工进行全面的规划和安排，才能最大限度提高工程施工的安全性，同时还能够有效推进我国城市地下空间工程的发展，促进我国城市基础设施的不断完善。

2.3　根据事故类型选择合适的安全防治措施
城市地下空间工程的建设中面临的地下水问题的影响在不同地区表现形式会有所差别，这个主要与施工地的地质结构和地下水的含量有很大的关系。

因此在进行地下工程安全防治方面需要结合施工地具体的情况再制定适合的施工方案。

在具体防治方面需要根据工程现场的施工情况设置反滤层，最大限度的减少地下水的水力坡度、必要时还可以进行水质的替换，通过这些方法有效堵截地下水补给源，阻断或者减弱地下水的流动，从而避免施工中涌水现象的发生。

在施工中进行流土的防治时，可以采用人工降水、冻结或者打板桩以及水下开挖的方式有效防止流土情况的发生，提高施工中的安全性能。

在针对工程施工中出现的基坑坍塌的问题时，工程技术人员可以结合施工现场的具体情况选择利用降水、集中排水、护坡以及在基坑中支炉的方式进行有效防护，避免在施工中由于基坑坍塌造成严重的安全事故，并且严重影响工程施工的质量。

面对工程中可能发生的地面沉降的问题，施工中可以利用周转式回灌、缓慢并且均匀地降低地下水位的方式进行问题的有效防治，确保施工中的安全性。

3　结语
城市地下空间工程建设是城市发展建设的重要组成部分，而在地下工程施工中地下水的问题是阻碍地下空间工程发展的重要因素。

地下水会严重威胁到工程施工的质量和工程人员的人身安全，一旦在工程施工中由于地下水的问题发生地面的塌陷、涌水或者地基下沉等问题都会引发严重的施工安全事故。

因此工程人员应该结合实际的工程经验进行工程技术的改进，加强工程施工中的管理以及结合工程的具体情况选择合适的施工方案，最大限度提高地下工程施工的安全性。

参考文献：
[1]　高岩. 城市地下空间工程施工安全影响因素分析[D]. 长
春：吉林建筑大学，2014.
[2]　高岩，钟春玲. 地下水对城市地下空间工程施工安全影
响[J]. 吉林建筑工程学院学报，2014，31（1）：16-
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史悦洋：地下水对城市地下空间工程施工安全影响。