探讨深基坑工程支护结构渗漏的防与治

(整期优先)网络出版时间:2024-04-11
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探讨深基坑工程支护结构渗漏的防与治

张磊

南京江北新区中央商务区投资发展有限公司  江苏南京  210000

摘要:深基坑工程是城市建设和地下空间开发中的关键环节,其支护结构设计与施工直接关系到工程安全与周边环境保护。渗漏问题是深基坑工程中常见的技术难题,它不仅可能引起工程结构安全性降低,还有可能导致地下水位变动、周边土体稳定性减弱及环境污染等严重后果。因此,探讨深基坑支护结构的渗漏防治不仅对确保施工安全至关重要,也对提高工程质量和维护城市生态环境具有重大意义。通过科学合理的防治措施,可以有效控制和消除渗水问题,确保工程的顺利进行及后期运营的稳定性,减少对周边建筑和市政设施的影响,保护城市地下水资源,对于可持续发展和生态文明建设具有重要价值。

关键词:深基坑工程支护结构渗漏防与治

随着城市化进程的加快,深基坑工程在城市建设中变得日益频繁和复杂。深基坑支护结构作为保障地下建筑安全的重要组成部分,其性能直接关系到工程质量和施工安全。然而,在施工过程中,深基坑支护结构常面临渗漏问题,这不仅威胁结构安全,还可能引发地下水环境污染,甚至导致邻近建筑物和市政设施的损害。此外,城市地下水位的变化、不同地质条件、施工方法等因素都可能进一步加剧渗漏问题。因此,深入研究和掌握深基坑工程支护结构的渗漏机理,开发有效的防渗和治漏技术,对提高工程安全系数、保护城市地下水资源和推动城市可持续发展具有极为重要的研究与实践价值。

深基坑工程支护结构渗漏的防治的重要性

随着高层建筑和地下设施日益增多,深基坑工程已成为城市发展中不可或缺的一部分。这样的工程通常需要开挖较深的基坑来为建筑打下基础或创建地下空间。在这一过程中,针对深基坑工程的支护结构要求非常严格,因为它不仅要确保施工期间的稳定性和安全性,同时还要考虑对周边环境的影响。其中,渗漏控制是维护这些方面的关键任务之一。一旦产生渗漏,水分可在土壤中流动,改变原有的力学状态,引起土体的变形与移动,甚至在极端情况下造成土体液化,这会大幅增加周边地区的不稳定性风险,并可能导致施工事故和建筑损坏。因此,对渗漏的有效防治直接关联到深基坑工程的整体安全。此外,渗漏还会对周边的水文地质条件造成影响。地下水如果通过漏洞不受控制的流动,可能导致周围地区地下水位的降低。长此以往,这种影响可能导致邻近水体的衰竭和地面沉降问题,威胁到公共安全和地区的生态平衡。从经济角度来看,防治工作的重要性也不言而喻。渗漏所导致的结构损害和环境问题都将对项目的总成本产生显著影响。采取预防措施通常比事后补救更为经济,并且能够减少可能由于工程延期而引起的额外成本和潜在的法律责任。地下水渗漏还可能带来环境污染问题。在城市开发区,工地周边可能存在各种化学物质和污染源。渗漏水流不仅可能带入建筑基坑各类有害物质,还可能将这些物质传播到远离源头的地方,从而污染土壤和地下水资源。因此,在深基坑工程设计和实施过程中,强调支护结构渗漏防治工作的重要性是必要的。通过持续监测、分析和预防,工程团队能够提前识别并应对潜在的渗漏问题,确保施工的顺利进行,并且维护了环境的完整性及社会的安全。在未来的城市发展中,逐渐提高渗漏防治标准将不仅是工程技术进步的体现,也是可持续发展理念的实际应用[1]

二、深基坑工程支护结构渗漏的防治措施

(一)防水材料与结构优化

在深基坑工程中,支护结构的防水性能至关重要。为确保防渗效果,首要考虑的是选用适合的防水材料及其与结构设计的优化。传统的防水措施依赖于外部涂覆材料,如防水涂料或膜,以及结构内部的防水添加剂。这些材料在施工质量控制得当的情况下能够有效地阻止水分进入基坑内部,然而,它们可能在长期地下环境中退化,从而失去原有的防渗性能。这种混凝土通过掺加智能防水剂和纤维来提升其本身的紧密程度和自愈能力。当混凝土中出现微裂纹时,智能防水剂能够迅速反应,填补裂缝,有效地防止渗漏。此外,选用早强、高抗渗等特性的水泥,增强混凝土本身的密封性能,也是优化支护结构防水性能的关键。优化深基坑的支护结构设计同样重要。这涉及到合理的结构布局和施工工艺,以减少由于结构缺陷导致的渗漏点。比如,在深基坑设计阶段应考虑加厚关键部位如拐角和连接处的混凝土层,以保证这些部位的抗渗性能。同时,加强施工期间的严格监控,如使用镜面钢模板来确保浇筑面的光滑,从而减少混凝土表面的孔隙。在支护结构与邻近建筑物的接合处,可能会出现不易察觉的裂缝,这些裂缝也是渗水的潜在通道。此时,应运用柔性填缝材料及密封胶等进行妥善处理,确保接合处的密封性能,减少渗漏风险[2]

(二)地下连续墙和密封帷幕应用

地下连续墙通常由混凝土等结构材料构成,作为一种刚性防水屏障,能够有效隔绝地下水。在施工过程中,精准控制墙体的垂直度和接缝密封是至关重要的。在接缝处使用水泥基渗透结晶型止水带,或者应用高分子止水材料,能够大幅提高接缝的防水性能,从而确保地下连续墙的整体防水效果。密封帷幕则是一种灵活的防水方法,通常采用注浆技术,利用化学灌浆或者水泥浆灌入土体中,改变土体的渗透特性,从而形成防水帷幕。化学灌浆能够与土壤作用产生化学反应,形成一层不透水的凝胶体,有效阻挡水流。而水泥灌浆则是将水泥浆注入土中,填补土体内的孔隙和裂缝。不论是地下连续墙还是密封帷幕,其设计与施工都需精心规划,确保渗透路径被有效切断。结合现场条件和地质特性进行详细的施工方案设计,运用精准的施工机械设备和监控技术,保证施工质量,从而达到良好的防治渗漏效果。通过这些措施,可以极大地提升深基坑工程的安全性和稳定性,确保工程质量。

(三)地下水位控制技术

首先,井点降水是一种常见的地下水位控制手段。通过在基坑周围设置井点并抽取地下水,可以降低基坑周边的地下水位,减少水对支护结构的压力。为了提高降水效率,可依据地质情况合理布置井点,以及选择适宜的抽水设备。其次,应考虑采用封闭式的水位控制系统,例如深井降水系统。通过专业的水位监测设施,持续监控地下水位的变化,确保地下水位始终控制在设计的安全范围内。深井降水可以针对更深层次的地下水,适用于复杂地质条件下的水位控制。除此之外,结合使用地下排水管网和集水井也是有效的地下水位控制策略。通过在基坑底部铺设排水管,收集渗透进入基坑内的地下水,并引导至集水井中,再利用抽水装置进行抽排,从而减少基坑内部的水压。

(四)监测与信息化管理系统

通过实施一整套科学的监测体系,工程人员能够实时跟踪基坑的各项关键参数,包括地下水位、墙体位移、应力以及渗水情况等。这些数据可以通过传感器自动收集,并实时传输到信息化管理平台。信息化管理平台对收集到的数据进行汇总、分析,并通过可视化工具以图表或图像的形式展示,方便工程师快速理解基坑的实时状态。此外,该平台还能够对数据进行历史记录存档,便于对基坑工程行为进行长期跟踪和后期评估。为了应对支护结构可能出现的渗漏,系统能够设置预警机制,一旦监测到异常情况,如位移超出安全范围或渗水量突然增加,系统就会自动发出警报,通知工程人员及时采取措施。监测系统的反馈可以为施工调整提供依据,帮助及时修正设计和施工方案,减少渗漏问题的发生[3]

结束语:

在当代城市发展的背景下,深基坑工程的支护结构渗漏问题亟需得到有效解决。通过综合运用各种防治措施,包括选用高性能防水材料、优化结构设计、精确控制地下水位和实施高效监测系统,我们可以确保工程的安全性、提升质量标准,并有力地维护城市生态环境。仅通过持续的技术创新和严格的管理才能应对这一挑战,推动城市建设向更加安全、环保、可持续的方向发展。

参考文献:

[1]何国华. 探讨岩土工程深基坑支护的设计及施工问题 [J]. 工程建设与设计, 2024, (01): 58-60.

[2]李少飞. 探析深基坑工程支护结构渗漏的防与治 [J]. 科技与创新, 2014, (23): 63+65.

[3]黄辉. 浅析深基坑工程渗漏原因及其防治措施 [J]. 广东土木与建筑, 2003, (01): 47-49.