深基坑综合降排水技术

深基坑综合降排水技术
【摘要】基坑工程是建筑工程中重要的一环，对于建筑工程的质量有重要作用，而深基坑综合排降水问题是基坑工程中的一个难题。

深基坑综合排降水出现问题将造成承压水，承压水将会对建筑工程造成巨大损害，故深基坑综合排降水工程应引起重视。

【关键词】深基坑；综合排降水；技术；
一、前言
文章详细介绍了承压水对深基坑的危害，同时对深基坑综合排降水技术进行了探讨，通过对其进行分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，提出了对地下水治理不当引发的深基坑事故的防范措施。

二、承压水对深基坑的危害
过量沉降。

传统观念认为在基坑降排水施工时只要通过坑内设井等措施来按需降水则导致的沉降都在可接受范围内，但大量工程实例表明降排承压水导致了周围地层超标沉降并对周围建筑物及管线的正常使用带来的负面影响，因而在深基坑周围尤其是存在高标准建筑物的情况下为了保证其安全则必须采取以水位控制为前提，以沉降控制为中心的工作思路；
1. 顶托破坏。

顶托破坏的表现形式为坑底突涌，具体形式有坑底顶裂、坑底流砂以及坑底“沸腾”等形式，导致原因多为抗突涌的安全系数不足或地质探孔未完全封闭等因素；
2. 开挖面突涌。

其形成原因为围护结构缺陷导致开挖面以上渗漏，该种情况不仅出现于深基坑工程，在盾构、顶管施工中也时有发生。

地下潜水压力一般由水体自重形成，其属于无压渗流范畴，而承压水属于有压渗流，其水头不同于无压渗流随渗漏速度加快而降低，因此在有压水范围内由于其水头可保持因而较潜水的危害更为严重；
3. 异常管涌。

该种危害形式俗称“开裤衩”，即为开挖面下围护结构渗漏导致的坑底涌水现象，形成原因由于坑内外存在压差，一旦围护结果施工不当而起不到止水效果而导致的异常管涌现象；有效应力丧失。

基坑开挖过程即为总应力降低过程，其若未采取降压措施则其孔隙水压不会降低，最终必然导致有效应力降低，一旦抗突涌安全系数降低至 1.0以下则土体有效应力将趋向于零，
该种状态下土体颗粒处于悬浮状态而不能提供侧向抗力而产生大量腿脚位移，同时坑底土体的正常回弹叠加了承压水的顶托作用而使得基坑回弹量导致异常偏大，因而最终导致有明水涌出。

三、深基坑综合降排水技术
1. 设置防渗的垂直帷幕
设置止水帷幕，在一定程度上可以缓解承压水问题。

通过设置垂直止水帷幕来进行坑内降排
水作业，只能够对一些地下水资源不是特别丰富的地质上的深基坑起到一定效果。

但如果该深基坑的位置离海较近，且深度过大，就会造成强大的水压，止水帷幕会因为抵抗不了强大的压力，而发生局部渗水漏水现象。

再者，施工期要是处于雨水季节，就会随时出现大量明水落入坑内的情况，深基坑内的水平会非常高，止水帷幕的降排水作用已经无法体现，从而造成坑内基地局部突涌，严重影响正常施工作业。

所以仅仅设置一个止水帷幕是起不到很好的效果的，要采取以降排为主、局部疏导相互结合的方式进行降排水作业。

2. 对深基坑实施明沟排水
如果在深基坑的施工过程中，出现垂直帷幕局部渗水现象，可以采取在围护结构上设置明沟来对坑内进行排水作业，之后再用抽水泵把积水抽至围护结构上方的集水箱里，由管路将水排放至市政管道。

明沟可以采用砖块或混凝土管来修葺。

施工过程中，如果遇到雨水天气，也可以用这个方法来对坑体进行排水。

3. 安设盲沟以及集水井等辅助措施进行有效降排水
如果采取了上述的排降水方法排水，仍然出现了坑内渗水、溢水的现象，就可以在坑内底板下面设置盲沟，进一步对坑内的水位进行排放。

如果施工期正直雨季，深基坑内已经采取了深井井点或是增设明沟来进行排水，却还是无法起到明显的作用，此时增设盲沟和集水箱，来辅助深基坑进行降排水，是最合适的方法。

在施工过程中，就应该有效结合多种措施，来为顺利施工提供有效的保证和前提条件。

四、地下水治理不当引发的深基坑事故的原因分析及防范措施
1. 发生在挡土结构上的事故
挡土结构未设止水帷幕或虽设置止水帷幕，但挡土结构或止水帷幕存在缺损（主要原因是施工方法不当，施工质量不高，挡土防渗柱龄期不足等因素造成止水帷幕空洞、蜂窝、开叉等）,当坑内降水开挖后在地下水作用下，水携带淤泥质土、松砂粉土等细粒土从基坑以上的挡土结构的背部流入基坑内，如情况严重，会造成坑周地面或路面下陷和周围建筑物沉降倾斜、地下管线断裂等事故。

另一种情况是，基坑以上的挡土结构或止水帷幕存在缺损（空洞、蜂窝、开叉等）而漏水造成水及粉细砂流出（潜蚀及管涌）,造成事故的后果同上述一样严重。

事故发生后，首先应立即停止坑内降水
和土方开挖，迅速用堵漏材料处理止水墙的渗漏，坑外重新设置若干口回灌井，高水位回灌，抢修断
裂或渗漏管线，根据不同的渗漏情况，选择不同的止水帷幕进行重新设置，对已倾斜建筑物进行纠倾扶正和加固，防止其继续恶化，同时要加强对坑周地面和建筑物以及地下管线的沉降观测，以便继续采取有针对性的处理措施。

悬臂式支护结构在背面侧向水压力作用下产生过大变形。

在挡土
支护结构设计时，期望通过对基坑底部实施降水来降低挡土结构的背面侧向水压力，但在实际施工中,由于不透水的夹层或竖向透水性小的土层存在，使实际水压比设计水压高得多，造成挡土结构产生较大的挠曲变形。

此外，由于连降暴雨或因市政自来水管断裂，再加上坑周地面没有进行防水渗入处理,增加了基坑支护结构背后土层的水压力，对支护结构产生了过大的侧向附加荷载，破坏了止水帷幕的整体性。

2. 基坑底面内发生的事故
当基坑内外侧的地下水位差较大，并且基坑下部有承压水层时，如果地下水位差超过地下水流坡度时,就会产生突涌。

其二，当挡土止水帷幕桩墙未进入透水层或插入深度不够，造成地下水流路长度不足，当地下水的向上渗流力(动水压力)大于土的浮重密度时，坑内降水会引起挡土结构近端的基坑底面处出现/管涌0现象，而其结果将会使坑底出现/流砂0状态。

处理方法：首先停止坑内开挖、降水、必要时灌水反压或堆料反压。

管涌、流砂停止后应通过桩后压浆、补桩、堵漏、被动区土体加固等措施，进行加固处理。

防范措施:基坑开挖前应补做地质勘察，查明不透水层分布情况，应确保挡水桩墙进入不透水层1m以上。

3. 基坑周边发生的事故
抽降软弱土层上下透水层的潜水或下部的承压水引起软弱土层固结下沉。

深基坑降水时常会带出很多土粒、同时使软弱土层产生固结下沉，加上基坑挖土，将引起基坑周围一定范围和不同程度的工程环境变化。

若处理不当，严重者将对基坑附近建筑产生位移、沉降和破坏，其中最普遍的是地面建筑和地下建筑(地下室、地下贮水池和地下停车场等)的沉降变形、水平位移和倾斜、道路及各种地下管沟的开裂和错位、以及边坡失稳等。

五、结束语
深基坑施工中，地下水和承压水对建筑工程造成的影响是极大的。

面对这些问题，可供选择的方法很多，如设置防渗的垂直帷幕、对深基坑实施明沟排水、安设盲沟以及集水井等辅助措施进行有效降排水等措施来解决，但是具体的实施过程中我们不能生搬硬套，应该结合具体实际情况来选择最合理的排降水措施，这样起到的效果才最好。

参考文献：
[1] 唐恩宽，龚正军•深基坑综合降排水技术[J] •建筑技术，2010 (10): 255-263.
[2] 黄春林•深基坑综合降排水技术咖•工程技术，2011 (12): 105—108.
[3] 王益群.上海轨道交通7号线工程车站基坑降水技术应用[J].中国市政工程,2007 (25).。