基坑地下水处理及应用探讨

基坑地下水处理及应用探讨

崔涛

中铁武汉勘察设计院有限公司  湖北 武汉 430000

摘要：在施工过程中，由于地下水的存在，使地基和基坑发生不同程度的沉陷，进而影响到建筑物的内部结构，尤其是在软弱的环境中，更容易发生结构的变形。因此，施工单位应加强对施工项目施工过程中存在的问题进行严格的管理，并提出相应的对策，以便更好地理解这些问题对施工项目的影响。

关键词：建筑工程；基坑施工；地下水处理；分析探讨

引言

随着我国经济的迅速发展，住宅建设的需求日益提高，地下空间和高层建筑的使用率也日益提高，因而，在工程建设中，地下水的治理是当前最重要的课题。基坑在开挖过程中需要有多个操作环节，与防水以及排水等操作都是相关的，在此过程中要开展挡土挖土等各项施工操作，因此，在基坑施工中，经常会出现一些安全事故。由于基坑内侧的地下水，对施工结构造成了很大的损害。由于地下水的浮力作用，导致基础的稳定性逐步下降，导致建筑物的地面出现一定的变形，从而影响施工的质量。所以，在建设项目的基础上，必须对地下水的治理技术进行持续的完善。

1对地下水进行分析和介绍

地下水的基本概念可以分为两类，广义的地下水是指地下岩缝中的所有水，农田灌溉水以及城市排水管道中的水等都属于地下水。除此之外日常生活过程中，我们所使用到的自来水也属于广义的地下水。狭义上的地下水资源是指地下、水面以下的饱和水资源，它的组成是各个重要的地质水层。地下水资源在我国的水资源中占有举足轻重的地位，它本身就具有稳定的水量和良好的水质，所以人们在日常生活过程中都需要大量的地下水资源，除此之外各种工业以及农业等都离不开地下水资源，然而，随着工业化、城市化进程的加快，人们对于经济利益的追求，却忽略了地下水资源的保护与利用，长期下去，不但会对地下水的资源造成污染，也会对人们的生活生产造成不利的影响，与此同时，还可能会出现沼泽化以及滑坡等不良现象的出现，如果出现了地面塌陷的情况，那么会严重影响到人们的生活，对于人们生存的生态家园会产生很大的威胁。

2地下水处理不当的重要影响

2.1地下水引起渗透变形

渗透性是指在多孔介质中，地下水的流动；渗透力是指在地层中，由于水流的持续作用，对地层中的土体粒子造成的拉扯力；渗透变形是指在连续的地下水渗入过程中，引起地基的变形与破坏。由于地下水的渗入，地层中的土体在地层中的运动会导致土体的孔隙越来越大，而在这种情况下，地下水的渗流速度也会越来越快，地层中的微粒会随着地下水的流动而被冲刷，从而在地基基础上形成一个巨大的渗流通道。

2.2地下水造成基坑突涌

基坑突涌的基本含义是：根据基坑地质层下的承压水层的压力，施工人员在基坑内进行开挖，导致基坑的隔水层厚度减小，从而导致了基坑内的水压上升，从而导致了基坑的突涌和隆起。在建设施工中，基坑突涌是一种严重的地下水灾害，它可以对基坑的维护结构产生直接的破坏，如果没有整体的维护，基坑周围的地质土坡也会因为突涌而产生地质结构的变化，这对建筑工程的安全构成了极大的威胁。

2.3地下水对混凝土的腐蚀作用

地下水对混凝土的侵蚀，其主要影响是对建筑材料的耐久性的影响。因此，施工单位应根据地质基础上的岩土、地下水侵蚀情况作出清晰的评估。产生这种腐蚀的主要原因有两个，一是因为建筑材料，即混凝土的选用和制造工艺不具有耐用性，同时在施工中没有采取有效的保护措施，导致混凝土过早地被腐蚀，导致钢筋暴露在外，从而危及到整个结构；另外一个原因，混凝土结构并没被腐蚀，而是因为外部介质的化学作用，消化了建筑结构中钢筋表面的钝化作用，最终出现建筑结构被腐蚀的现象。

3基坑施工中地下水的处理措施

3.1全封止水法

止水法主要是通过沉井的方式和地下连续墙的方式在深基坑的周围和基坑底部设置密闭的止水帷幕。可以有效地解决地下水流向基坑内的问题。实际施工中经常采用灌浆法辅助配合地下连续墙法和沉井法共同构建止水帷幕。由于地下土层结构不同，地下水压形成复杂，导致受力不均衡造成止水帷幕发生渗漏的情况很多。基坑内出现倒桩和坑壁漏水、漏沙等情况，发展到一定阶段就造成施工区域周围场地出现不均匀沉降发生坍塌，造成严重的施工破坏和经济损失。施工单位必须根据当地地质实际情况，选择科学合理的治水方法。

3.2井点降水法技术

井点降水法技术主要是在基坑周边布置合适的井点管，并配备相应的泵，以降低基坑的地下水深度，使之达到一定的标准深度。按于井点的施工技术，可以对其进行划分，一般情况下可以分为喷射以及电渗井点等。而井点降水技术则能利用过滤管道排出地下水，从而达到防治流沙的现象。另外，在建筑施工中，基坑井点降水技术可以用于各种结构形式的地基建设，在具体操作过程中整体具有很好的简便性，与此同时其实验性也比较好。另外，井点法处理地下水问题，对后期的机械化施工也是有利的，不仅可以提高基坑的稳定性，而且可以改善整体工程的质量。

3.3排水法技术

基坑排水法处理地下水，其技术和井点法相似，具有施工简单、适应性强等特点。而在施工过程中，采用排水技术对地基的地下水进行治理，这样能够很好的对土壤表层的降水和积水等问题进行有效的解决，除此之外对于危机问题也具备一定的积极影响。所以排水法技术在应用过程中能够起到很好的作用和效果，在很多工程内，该项技术也得到了很好的应用和推广。

4基坑降水技术的选择

在进行地下水治理时，要科学合理的对地下水的水位和水量等基本情况进行了了解，除此之外还要对壁厚进行分析，在此基础上科学合理的对施工技术进行确定，保证整体的降水技术是高效合理的，这样才能够避免出现流沙等不良的现象，进而有效保证施工的整体质量，提高整体施工效率。采用综合井点型降水技术，能够很好的适用各种施工条件，包括复杂多变的施工情况，从而达到降水量要求。同时，既能保证项目的工期，又能减少成本，确保项目的质量。下面将着重讨论这一问题。

5井点降水法的具体分类

5.1轻型井点类型

5.1.1轻型井点工作原理

采用轻井点进行施工，既可降低材料消耗，又可降低工人劳动强度，又能保证安全，因而在基坑地下水治理中得到了广泛的应用。然而，工程在具体施工过程中相应的结构以及环境条件等都有一定的差异，所以轻井点又分为不同的类型，主要包括单型和双型等，以确保轻井点施工要求的最优，施工人员应根据实际情况选用适宜的轻井点类型。由此可见，对工作原理进行了解和分析是至关重要的，在此过程中能够及时的发现其中存在的问题以及注意事项，从而确保后续工作的顺利。

5.1.2轻型井点施工步骤

在进行轻井点施工之前，应先对现场进行实地勘察，确定是否达到要求后，才能进行放线和定位。然后是管道的铺设，然后是钻孔。选用砂砾滤料进行充砂，上部采用粘土封闭，并与井点管连通。下一步就是在泵站上设置泵站，在泵站安全的情况下，必须与主管道相连。管道连接后，接下来要做的就是将收集水箱和排水管道连接起来，然后开启真空泵和离心水泵。另外，在轻井点施工中，为了确保轻井点在施工中的安全，还必须对地下水位进行不定时的监测。施工团队在对轻型井点进行施工时，要严格按照相应的施工步骤进行操作，否则很难保证施工工作的有效。

5.1.3轻型井点施工注意事项

地下水位的降低，会导致土体的固结，容易造成地表塌陷，对周围的建筑物产生不利的影响。因此，在轻井点施工时，可以采取回填措施，以防止周边建筑物出现严重的下陷。这种回灌点措施主要是在基坑的抽水半径范围内钻孔，并在降雨过程中对其进行注水，以达到防止地基固结的目的，同时也能保持地下水的稳定，从而避免地表及周边建筑物的下沉。而在采用回灌井点法以前，为了确保灌井点法的实用性，必须对钻孔内的水位进行全面的了解，并做好详细的记录。由以上可知，在对轻型井点进行施工时，要充分的考虑到相应的影响因素以及注意事项，保证整体的施工具备有效性。

5.2深井井点

在建筑工程基坑施工中，首先要对井点进行测量，确定井口位置，并在钻孔时将护套置于井下。第二个步骤是把机器设备运输到原来的位置，在井下进行钻探。当水泵安装好后，就可以进行水泵的抽水处理。另外，在完成地下水治理后，施工人员要将井筒拔出，并进行封堵，以免因地下水位升高而导致渗漏，进而对周边的环境及建筑产生损害。因此在对深井井点进行施工时，要注重测量以及运输等各项工作的进行，确保整体的操作具备有效性。

5.3管井井点

5.3.1降水法的工作原理分析

按管井井点降水法的工作原理，以成井为主，但在成井之前，必须在施工场地四周设置一道管井，保证每口管井都配备一台水泵或离心泵，以抽提地下水，既便于后期施工，又可达到多种不同的井点降水方式。所以，管井井点降水法在具体应用过程中能够实现较好的排水量，在具体操作过程中具备很好的简便性，能够改善整体的作业条件，整体的施工工期也比较短。

5.3.2管井井点降水法施工步骤

在管井点施工中，在基坑开挖前，必须在基坑周围埋上一定数量的滤水井管或管井，并与主管相连，并在基坑周围设置泵送装置，以保证井底水位能满足基坑的要求。施工团队在具体施工过程中要科学合理的按照相应的步骤进行操作，这样才能够确保后续施工的顺利，从而保证整体施工具有有效性。

5.3.3施工注意事项

在建设项目中，为避免管井渗漏，在进行管井点排水时，应确保管井的桩孔直径大于管井外径。另外，为避免井筒的损坏和损坏，在下井时要寻找支护结构，才能起到加固作用。因此施工团队在具体施工过程中，要科学合理的考虑到结构以及尺寸等各项问题，确保整体的释放具备合理性。

6基坑内降水处理的措施

在处理基坑地下水时，应采取必要的安全措施，以确保工人的生命健康。例如，工人在使用浇注深井来降低基坑水位时，必须戴上安全帽，严禁违规作业，并要求专业人员进行机械设备的操作，以确保工程的正常进行。因此施工人员在具体施工过程中要科学合理的对坑内降水措施进行分析和设置，科学合理的坑内降水技术，能够保证整个工程顺利的完成。

结束语

总而言之，地下水的存在对施工工程的施工有很大的影响，需要通过基坑排水技术处理地下水，防止建筑物或周边建筑发生坍塌、流沙、管涌和坑底不稳定，保证施工工程的安全稳定。对于施工人员，必须根据建筑工程实际施工情况和基坑周围环境，合理采用基坑排水技术，提高施工质量和效率，确保基坑施工顺利进行。

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