地下水对基坑工程影响与处理

探析地下水对基坑工程的影响与处理摘要：地下水对基坑工程的影响是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中的强度与稳定问题，又包含了变形和渗流问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。笔者认为，防治地下水对工程的影响必须贯彻建设的全过程，同时要加强工程管理，将防治落实到勘测、设计、施工。

关键词：地下水，基坑设计，影响

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

1、问题的提出

无数工程实践表明，在地下水位较高的地区开挖深基坑，坑内外通常存在水头差，地下水在坑内外水头差作用下发生渗流。地下水渗流引起坑内外孔隙水压力和有效应力的改变，不仅影响作用在围护结构上的水压力、土压力及侧压力计算，还影响基坑周围地表沉降和坑底回弹变形计算，甚至可能引起管涌和流砂等灾害。大量的基坑工程实践表明，渗流作用对基坑工程的影响非常明显。

2、关于地下水性质

由于地下水始终处于运动状态，尤其是大雨或大悍期，地下水位会有明显的升降。地下水位骤升会产生强大的浮力。地下水的运动会和各种岩土相互作用，岩土中的可溶性物质随水迁移，使地下水溶液通常具有温度、颜色、导电性等物理性质以及cl-、hco3-、na+、k+、ca2+、mg2等离子。

水中所含离子、分子及化合物的总量称为水的总矿化度，低矿

化度的水中常以含有hco3-，中等矿化度水常含有so2-4；高矿化度的水常以含有cl-为主。高矿化度的水往往会造成混凝土强度降低、腐蚀钢筋等。当水中游离的co2的量增加时，水溶解碳酸盐的能力就相应的增强。当水中含有一定数量的hco3-时，必须有相当的游离co2与之保持平衡，这游离的co2一部分与新生的hco3-相平衡，另一部分则消耗于对碳酸盐的溶解，这后一部分的co2就被称之为侵蚀性co2，对混凝土有一定的影响。

3、地下水对基坑工程的影响

(1)出现水浮力作用：地下水位的变化，对建筑工程有很大的影响，地下水位上升，地下水对地下结构物有浮托作用，使地基承载力降低。其实就建筑物本身而言，若是地下水位在基础底面以下压缩层内发生上升变化，水浸湿和软化岩土，因而使地基土的强度降低，压缩性增大，建筑物则会产生过大的沉降，导致地基严重变形。合肥市某污水处理厂，因抗浮处理不当，导致整个沉淀池浮起，为整个工程带来经济、效益上的巨大损失，也成为当地反面教材的案例。

(2)导致基坑涌水现象：这种现象发生在建筑物基坑下有承压水时，开挖基坑会减小基坑底下承压水上部的隔水层厚度，减小过多会使承压水的水头压力冲破基坑底板形成涌水现象。涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带来一定程度的经济损失。

(3)根据上述地下水的物理化学性质，地下水对混凝土、石材、管道等材料有侵蚀性，在工程上带来很大的危害，往往会改变各种

建筑材料的使用预期；在饱和的砂性土层中施工，由于地下水水力状态的作用，使土颗粒悬浮于水中，形成流沙，会造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的地基破坏，影响到建筑主体结构的稳固。

4、地下水治理的基本原则

在基坑设计过程中，治理地下水的基本原则是疏堵结合。堵主要用于地下水为潜水、包气带水或者是承压水水压不太大的情况下,指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，如粉(浆)喷桩帷幕、高压旋喷桩、沉井法、花管注浆、灌浆法以及地下连续墙等。

4、基坑工程中防治地下水的措施

（1）水文地质勘测。要详尽了解最高地下水位的标高、水质、流量、流向、渗透系数、压力、降水量、蒸发量及地层冻结深度等技术指标，这是合理确定工程防水标高、防护要求与地下水防止措施的前提与保证。

（2）防水设计。采用合理结构形式：应根据防护要求、使用功能结合工程地质和水文地质条件等因素综合确定，能短的不长、能整的不散，避免结构突变（或断面突变），尽量使结构选型规则、整齐，借以提升结构的整体刚度。

（3）降排水系统设计。在基坑周围设置排水沟及集水井，用抽水设备不断将基坑中的渗水排除，疏干开挖土方及基础施工的作业面，随排随挖，并结合人工降水，即强制降低施工面地下水位，常

用的降水方法有喷射井点降水、轻型井点降水、电渗井点降水，具体方法，要结合工程实际，根据含水层特性确定。

（4）抗浮设计。主体工程采用天然地基时，单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载抗浮。如，国家体育馆在建设时，由于地基位置较深，且地下水位较高，地下水对场馆产生较大浮力。经过专家组反复研究，最终选用近10万吨旧钢渣回填。

5、结束语

地下水是地质环境的重要组成部分，且最为活跃。在许多情况下地质环境的变化是有地下水引起的，因此地下水是影响地质工程稳定性的重要条件。地质体内的地下水可以由于开挖而涌出或突出；也可以由于人类活动而向地质体内充水，增加湿度,提高地下水水位。同时地基土中的水能降低土的承载能力,地基涌水不利于工程施工；地下水又常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷的主要原因；一些地下水还腐蚀建筑材料，这些都可以引起地质灾害。因此在地质工程设计或地质灾害防治设计中都必需慎重地考虑地下水这个

因素。

总之，只有我们充分认识、理解地下水对工程建设的影响及危害，深入了解、掌握防治措施，加强施工管理，真正才能做到防患于未然、处理有方。

参考文献

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4、建筑地基基础设计规范（gb50007-2002）[s].

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