摘要：在施工中基坑工程事故常有發生，大部分基坑事故都與地下水有關，所以要選擇合適的降水方法。本為在淺析基坑降水方法的基礎上，總結分析了基坑降水的缺陷及防護措施、基坑降水須考慮的因素，以減少基坑工程施工中的事故。

　　關鍵詞： 基坑、降水、建筑物、沉降

　　Abstract: During the construction of foundation pit engineering accident happens quite often, and most of the foundation pit accident all relevant and groundwater, so to select the right precipitation method. The authors tells foundation pit on the basis of precipitation method, summarizes and analyzes the defects of foundation pit dewatering and protective measures, the factors must be taken into consideration of foundation pit dewatering, to reduce the foundation pit engineering construction of the accident.

　　Keywords: foundation pit, precipitation, buildings, settlement

　　中圖分類號：TV551.4   文獻標識碼：A     文章編號：

　　隨著城市市政工程建設的發展，地下空間已在世界各大中城市得到廣泛的開發應用，同時，地下工程建設的數量和規模也在迅速增長，由此產生了大量的深基坑工程，如高層建筑物基坑、大型管道的深溝槽、地鐵工程中的車站深基坑等[1]。特別是90年代以來，地下空間開發利用的規模、深度和廣度日益加強，使基坑工程向大面積、大深度的方向發展。因此基坑工程成為當前土木工程、水利工程及市政工程中倍受關注的熱點，也是技術復雜、綜合性強的難點。

　　基坑降水工程不可避免的引起基坑周圍土層中地下水位和應力場的改變，這必然導致基坑周圍地面沉降、傾斜和支護結構的變形，從而影響相鄰建筑物和市政管線的正常使用，甚至破壞。這是基坑工程環境效應的主要表現方面。同時，這些因素又對基坑穩定性產生不利影響。基坑工程環境效應與基坑穩定性又是互相聯系的，基坑支護結構過大的變形和破壞、邊坡的失穩，常常會引起基坑周圍環境條件的顯著變化。從某中意義上說，保護周圍建筑物、管線的安全比維護基坑的穩定更為重要。因為在基坑開挖過程中，基坑降水措施不當，導致涌砂，引起地面下沉，馬路、房屋開裂，并導致煤氣主要管道被折斷而引起煤氣大泄露，造成嚴重的后果的事故舉不勝舉。

　　1 基坑降水的基本方法

　　在實際基坑工程中，對地下水的降低一般可以從兩個方面來進行[2]。一是降低地下水位；二是堵截地下水。

　　1.1 降低地下水位

　　降低地下水位，常采用的方法有明溝排水和井點降水。

　　1）明溝排水：在基坑內(或外)設置排水溝，集水井(或坑)，用抽水設備把地下水從集水井(或坑)中不斷抽走，從而保證基坑的干燥。此法施工簡便，設備簡單，成本底，所以得到廣泛的應用。該法使用于不易產生流砂、流土、潛蝕、淘空、塌陷等現象的粘性土、砂土類的土層，并且地下水位一般不超過基坑底面2米。明溝排水主要用于排除地下潛水、施工用水和大氣降水，往往作為其他降水方法的輔助措施。

　　2）井點降水：是在擬建工程的基坑周圍埋設能滲水的井點管，配置一定的抽水設備，不間斷的把地下水抽走，使基坑范圍內的地下水降至設計深度。井點降水適應于具有不同幾何形狀的的基坑，有利于機械化施工，是一種行之有效的辦法并得到廣泛應用。

　　井點降水方法有輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井井點、輻射井點等，其中輕型井點、管井井點為常用井點降水方法。

　　輕型井點：沿基坑四周每隔一定間距（一般0.8-2.4米）布設井點管，井點管底部設置濾水管插入透水層，上部接軟管與集水總管進行連接，集水總管為Φ150鋼管，周身設置與井點管間距相同的Φ40吸水管口，然后通過真空吸水泵將集水管內水抽出，從而達到降低基坑四周地下水位的效果。該方法降低地下水位深度一般在3.0-6.0m之間，若要求降水深度大于6.0m，理論上可采用多級井點系統，但要求基坑四周外圍有足夠的空間，以便于挖槽或放坡，因此對于施工場地受限的支護工程一般不適合采用。

　　管井井點：管井井點由濾水管、吸水管和抽水設備組成，適用于滲透系數大的砂礫層，地下水豐富的地層，以及輕型井點不易解決的場合。每口管井出水流量可達到50-100m3/h，土的滲透系數在20-200m/d范圍內。這種方法一般用于潛水層降水。

　　1.2 安全堵截降水

　　堵截降水是安全降水的唯一有效方法，但是其施工方法復雜，且費用高。常用的堵截措施有：鋼板樁、地下連續墻、防滲垂直帷幕等[3]。

　　1）鋼板樁

　　在挖方工程開始前，把鋼板樁打入地下，利用其鎖扣的阻水作用，能就地有效的堵截地下水，而且能夠對邊坡起支撐護坡的作用。為了充分發揮鋼板樁的阻水作用，需將其打入基坑下部的隔水層中，并將它們連接為一體。這種方法主要適用于淤泥質砂和粘土質砂等地層，但由于其投資費用高、施工噪音大等，應用不多。

　　2）地下連續墻

　　近年來，在深基坑施工中，常采用地下連續墻施工法。連續墻為鋼筋混凝土結構，有一定的入土深度，它既可以承受較大的側土壓力，也能防止地下水入侵。對于軟弱、滲透性比較小的土層，地下連續墻的止水效果很好。

　　3）防滲垂直帷幕

　　防滲垂直帷幕也稱防水帷幕，是在基坑周圍采用高壓噴射注漿，壓力注漿或滲透注漿和深層攪拌等技術，在地下形成一道連續的墻幕，既可以起到很好的防滲阻水效果，又能很好的對邊坡起到支撐作。該方法適用范圍廣泛，目前在國內得到廣泛應用。

　　2 基坑降水的缺陷及防護措施

　　基坑工程中對場區地下水處理采用降低地下水位法較堵截降水法的最大缺陷是會引起鄰近建筑物的不均勻沉降。由于每個井點周圍的水位降低是呈漏斗狀分布，整個基坑周圍的水位降落必然是近大遠小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對地上建筑物的浮托力，使軟弱土層受壓縮而沉降；另一方面空隙水從土中排出，土體固結變形，本身就是壓縮沉降過程。地面沉降量與地下水位降落量是對應的，地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降[4]。

　　當不均勻沉降達到一定程度時，鄰近建筑物就會裂縫、傾斜甚至于倒塌。因此配合基坑邊坡支護進行降水設計和施工，必須高度重視降水對鄰近建筑物的影響，把不均勻沉降限制在允許的范圍內，以確保基坑及周圍建筑物的安全。為此，可以從以下幾方面減少不均勻沉降[5]。

　　1）由于基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大，因此不要提出過高的降水深度，在滿足基本降水要求的前提下，對各種降水方法應分析和比較，篩選最佳的降水方案。

　　2）在降水井點與重要建筑物之間設置回灌井、回灌溝，降水的同時降水回灌其中，使靠近基坑的建筑物一側地下水位降落大大減小，從而控制地面沉降。

　　3）減緩降水速度，使建筑物沉降均勻。在鄰近建筑物一側將井點間距加大以及調小抽水設備的閥門等，減小出水量以達到降水速度減緩的目的。

　　4）提高降水工程施工質量，嚴格控制出水的含砂土量，以防止地下砂土流失掏空，導致地面建筑物開裂。

　　5）布設觀測井和沉降、位移、傾斜等觀測點，進行定時觀察、記錄、分析，隨時掌握水位降低和基坑周圍建筑物變化動態。同時，還要了解抽水量和含砂量。做到心中有數，發現問題及時采取措施，預防事故發生。

　　3 基坑降水須考慮的因素

　　在采取上述處理方法對基坑進行降水處理時，對選擇的降水方法還應該考慮以下因素：

　　1）場地條件及建（構）筑物設計施工資料

　　場地條件制約著降水方案的制定，它主要包括場地四周已有建筑物的高度、分布、結構和離擬建工程的距離；地基四周的地下設施（包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等）；向外抽水排水通道以及供電情況等。有關設計施工資料包括基坑開挖尺寸和分布；地下建（構）筑物施工的有關要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設計施工方案，也決定了具體保證周邊建筑物和地下設施安全的實施措施。

　　2）地質情況

　　了解地基土分層地質柱狀圖及地質剖面圖，各層巖土的物理力學性質，地下水類型及埋藏情況，水文地址情況，水質分析結果，特別是土層的滲透性。土的滲透系數取決土的形成條件、顆粒級配、膠體顆粒含量和土的結構等因素，因此場區土層的不同深度和不同方位的滲透系數是不同的。滲透系數計算結果的真實性，勢必直接影響降水方案的選擇。

　　3）場地地下水情況

　　地下水分潛水和承壓水兩種。潛水儲存于地表與第一層不透水層之間，是無壓力重力水，可向四周滲透。從工程實踐來看，潛水大多來源于大氣降水和地下埋設的上下水管道破裂漏水，主要積存于地表下雜填土和老建筑物被沖刷掏空的地基中。承壓水儲存于兩個不透水層之間含水層中，若水充滿此含水層，則水具有壓力。所以，要根據地質和水文資料，搞清楚場區各處透水層和不透水層向下沿深度的分布厚度和變化情況；掌握場區各處承壓靜止水位埋深和他們的年變化幅度及水位標高；查明場地地下水補給源的方位、距離和透水層的聯系情況；搞清楚地下水層是否與江、河、湖、海等無限水源連通；不論潛水或承壓水若與無限水源連通，都會造成降水困難甚至于降水無效。

　　綜上所述，在基坑工程降水存在許多缺陷如會引起鄰近建筑物的不均勻沉降，施工時要采取措施防止不均勻沉降；根據場地條件、建筑物設計施工資料、地質情況及場地地下水情況選擇合適的降水方法，以減少基坑工程施工中的事故。

　　參考文獻

　　[1] 龔曉南，高有潮.深基坑工程設計施工手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，1998.

　　[2] 高大釗，陳忠漢，程麗萍.深基坑工程[M].北京:機械工業出版社，1999.

　　[3] 余志成，施文華.深基坑支護設計與施工[M].北京:中國建筑工業出版社，2000.

　　[4] 楊育文，袁建新.坑工程支護選型多樣性探討[J].巖土力學，1999(3):69～73.

　　[5] 秦四清.深基坑工程優化設計[M].北京:地震出版社，1998.9,14～24.