地下水渗流对工民建基坑施工中的影响及对策分析

地下水渗流对工民建基坑施工中的影响及对策分析
摘要：工民建中基坑施工中比较容易出现基坑坍塌的现象，该种现象的存在主
要由于地下水渗流的影响，施工过程中如果不注意地下水的处理会给施工带来严
重的损害。

本文分析了地下水渗流对工民建基坑施工中的影响，探讨了工民建基
坑施工中地下水渗流的处理对策，以供参考借鉴。

关键词：地下水渗流；工民建；基坑施工；影响；处理对策
1.引言
众所周知，基坑施对工民建筑工程影响重大，它的施工首先要具备以下条件：要确保基坑在开挖过程中的干燥状态，为施工的顺利进行创造优良环境；要保证
基坑边坡随时处于相对稳定状态，把安全施工放在重要位置。

在工民建基坑施工中，要兼顾这两方面，否则造成严重的施工事故。

然而，在实际操作过程中会出
现各种基坑问题，其中包括基坑积水或者土质疏松，从而给施工造成困难，发生“流沙现象”引起边颇坍塌，地质结构受到破坏，更有甚者是内部基坑土本发生大
范围位移，以周围建筑物造成不良影响，严重时可能出现大灾害。

以上异常不良
情况的发生很大程度上是因为在施工过程中对地下水的失误处理。

地下水处理的
好坏直接关系到日后施工，所以重视对地下水渗流处理和防治。

2.地下水渗流对工民建基坑施工中的影响
2.1地下水渗流发生的前提条件
地下水渗流发生的三个条件：充足的水量补给、水头差和基坑土层的渗透性。

充足的水量补给是最根本的条件。

如果地下水位在基坑底以下，对基坑而言，不
需要考虑地下水的渗流；如果水量补给来自降水，那么地下水的渗流就取决于降
雨强度大小和时间；如果基坑附近有大江大湖等水源的存在，还要考虑它们之间
的距离，基坑开挖过程中，导致基坑内外存在水头差，对基坑的侧压力有一定的
影响，这个是普遍存在的现象。

土的颗粒大小、级配、充填和胶结物，土的密实度、颗粒的矿物成分，层理
结构都影响着土的渗透性的大小。

例如硬塑的黏土颗粒外围具有较厚的结合水膜，渗透系数就低。

而密实的粗砂渗透系数就高。

此外，层理发育的土体，它的水平
和竖直方向也有不同。

2.2地下水渗流对基坑土体的影响
在基坑开挖过程中，地下水的渗流对基坑中土体的抗剪强度、土压力、自重
应力都具有一定的影响。

水在土体骨架中的定向流动，对土体的作用除了力学
（静力、动力）作用外，还影响土的力学性状，使土颗粒间产生移动或错位，而
且必然会冲刷掉一部分比较小的颗粒，进而在一定程度上破坏了土体的强度。

土
体的抗剪强度会随着水头的增加而减小，即内摩擦角和粘聚力随水头增加而减小。

同时，随着渗流的持续作用，土体的抗剪强度也会随着时间的增加而减小。

地下水对土的作用是通过土质介质之间的孔隙水的作用施加的，而孔隙水的
存在及孔隙水压力的形成是与土的渗透性密切相关的。

渗透性强的土体中，孔隙
水是水力连通的，易于形成孔隙水对土颗粒的浮力作用，可以认为孔隙水压力即
静水压力；而渗透性弱的土体，如透水性很小的粘性土，其孔隙介质与水之间的
关系极为复杂，不仅不易形成孔隙水对土粒的浮力作用，所产生的孔隙水压力已
不是严格意义上的静水压力，而是要计算“水土合算”土压力。

因此，地下水渗流
会增加了基坑支护结构的水平荷载，对基坑支护结构是不利的。

此外，地下水在渗流过程中，在主动区，地下水位以下的土体自重应力增加，
相应的水位以下部分的主动土压力增加；在被动区，渗流力使土体自重应力变小，相应的被动土压力减小。

所以，在考虑地下水渗流时，主动土压力增大，被动土
压力减小，同样对基坑支护结构是不利的。

3.工民建基坑施工中地下水渗流的处理对策
地下水渗流的处理方法较多，根据降水方式可以分为降水法、止水法两种。

其中降水法主要是在基坑开挖前，先在基坑周围埋设一定数量的滤水管（井），
利用抽水设备从中抽水，使地下水位降落到坑底以下，直到施工完毕。

而止水法
主要是指通过采取一定的方法，在基坑的周边形成止水帷幕，把地下水处理到基
坑外面。

具体内容包括：
3.1井点降水法
降水法主要采用的就是井点降水法。

井点降水法主要是指在要建设工程的基
坑周边设置可以渗水的井点管，要配置抽水设备，不停地把地下水抽走，基坑范
围的地下水就会降低到设计的深度。

井点降水法主要适合不同形状的基坑，它可
以克服流砂并对边坡有稳定作用。

基坑内土方环境干燥，能够进行机械施工，把
工期缩短，保证工程的质量。

3.2止水法
常见的止水法有灌浆法和止水帷幕法。

工民建基坑工程中处理地下水的方法
很多。

平整场地；进行钻孔并且安装灌浆管；用水泥封闭露段的孔隙；进行浆液
的配置；进行分段灌浆；灌浆以后对机具进行清洗；将灌浆施工移机到下一个位置。

止水法的一般做法是在深基坑的周围设置止水帷幕。

利用止水帷幕阻挡地下
水进入基坑内，比如沉井法、灌浆法、地下连续墙法等等。

一般来说，会采用高
压喷射来进行防渗帷幕的灌浆构筑止水帷幕可以起到一定的止水作用。

止水法优点是成本较低、噪音比较小、占地面积小、效率比较高、没有震动
和污染等，它处理的效果比较显著。

使用灌浆法主要是为了降低卵石层的渗透系数，从而改变卵石层的力学指标，保证地下水处理的顺畅。

4.工民建基坑施工中地下水渗透处理的注意事项
4.1 注意设计方案的优化。

基坑开挖之前，设计院的工程师要综合考虑拟建
基坑的周边环境（有无管线，如果有管线，要确定它的埋深）；周边建筑物的基
础方式和埋深；拟建建筑物基坑的工程地质与水文地质的情况。

同时，应根据工
程土质和地下水位情况制定排水或降水方案，并根据方案配置施工机具。

在土方
开挖后，应保持降低地下水位在基坑底50cm以下，防止地下水扰动基坑土。

4.2 注意控制好降水的速度。

要进行均匀的降水，以免出现砂土和土粒被带走，造成基坑周边建筑物因地下水位变化而对基础出现不良的影响。

基坑施工的
延续时间不可过长，自开挖至基础完成，应抓紧时间连续施工。

4.3 注意截水沟的合理设置。

在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟，并防
止水沟渗水，以避免地表水冲刷坑壁，影响坑壁稳定性。

注意在坑壁边缘留有护道，静荷载距离坑边缘≥O．5m，动荷载距坑边缘≥1.Om；垂直坑壁边缘的护道还
应适当增宽；水文地质条件欠佳时应有加固措施。

注意观察坑边缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生，以确保安全施工。

4.4 在地下水位较低和土质较好的情况下，基坑内设集水井，采用明沟排水
的方法。

沿坑底周围或中央开挖排水沟，使水流入集水井，然后用水泵抽走；当
地下水较大而土质属细砂、粉砂土时，基坑挖土容易产生流砂现象，需用围蔽截
水和人工降低地下水位等方法。

蔽截水的施工方法可以选择钢板桩、钢筋混凝土
排桩、地下连续墙、定喷帷幕墙、旋喷桩、深层搅拌桩等，在施工组织中确定。

4.5用机械开挖基坑，挖至坑底时，应保留≥30cm厚度的底层，在基础浇筑施工前，用人工挖至基底高程。

5.结束语
总之，在工民建基坑施工中，地下水渗流的的影响及其重要，在具体处理过程中，要根据不同的基坑类型选择相应的方法，并并结合实际了解地下水渗流的情况予以有效处理。

在处理过程中方法的使用必须运用规范且科学的手段进行处理，来保证工民建基坑的质量与安全，提高工程经济效益。

参考文献：
[1]董仲阳.浅谈工业与民用建筑工程基坑施工中地下水的处理措施[J].科技致富向导，2014（30）
[2]琚晓平.基坑施工中的地下水处理[J].山西建筑，2014（31）
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