基坑工程中的地下水问题VIP专享VIP免费

http://www.paper.edu.cn-1-基坑工程中的地下水问题王翔河海大学岩土工程科学研究所，南京（210098）E-mail：erjiawangxiang@126.com摘要：目前，随着基坑工程大量出现，再加上基坑规模和难度不断增大，事故频发。本文主要对基坑工程中由地下水造成破坏的原因进行了分析，并分别进行了例证。同时，针对地下水问题提出了一些防治措施，以供基坑工程设计和施工时参考。关键词：基坑工程，地下水，事故1．引言在我国，随着城市化进程的加快，大量的外来人口涌入城市，导致城市人口密度急剧增加，使得城市越来越拥挤，为了解决人们的居住问题很多大城市建设了大量的高层建筑，以上海为例，高层建筑早已超过4200栋，数量在世界大城市中屈指可数。同时随着我国国民经济的快速发展和科技水平的提高，大量标志性的市政工程正在以前所未有的规模和速度发展，如大桥、地铁、隧道、高架道路等。这些大规模的工程建设都需要进行基坑开挖，而且规模和难度越来越大，出现的问题也越来越多，比如基坑出现塌方，坑内积水，基坑周围地面出现不均匀沉降造成道路开裂，房屋开裂甚至倾斜倒塌等等。据统计，在出问题的基坑工程中，很大比例的一部分是由于地下水所造成的，这些事故不仅对基坑本身影响重大，而且对周围的环境造成的破坏也不可小视。因此，对基坑工程中的地下水问题进行分析研究是很有必要的。2．案例分析基坑工程中，地下水造成破坏是由很多原因引起的。2.1止水帷幕不封闭止水帷幕是基坑的挡水结构，如果不封闭，地下水就有可能从未封闭的位置渗入基坑内部，造成严重的事故。例如：广州某16层住宅楼【1】，基坑设支护桩一排，为直径Ф800mm的钻孔灌注混凝土桩，外围设防渗帷幕。采用两排直径Ф550mm的水泥搅拌桩，互相咬合，桩深至全风化土层0.5m左右。根据地质资料（参见表1），基坑西面没有出现中砂层，因此在帷幕墙的平面设计上，西面没有设置防渗帷幕（如图1所示）。表1某住宅楼工程土层分布序号土层名称埋深（m）层厚（m）1杂填土0—0.60—0.62素填土0.4—1.20—1.03淤泥2.5—6.61.9—5.54粉质粘土\中砂6.3—8.90—2.7\0—3.85全风化土7.2—11.00.8—1.2http://www.paper.edu.cn-2-南基坑防渗墙支护桩图1某住宅楼工程基坑平面示意图施工时实际情况是：基坑全面挖深至4.30m时，需要抽水。抽水时出现流沙现象，随着开挖深度增加，水量增大，黄砂也越多。数日后，基坑周边民居水泥地面出现裂缝，墙角出现45度斜裂缝，引起居民投诉。分析：上述现象是典型的“流砂”现象。流沙的继续发展，导致周围地面不均匀沉降，从而周围的建筑物出现裂缝。止水帷幕不封闭是导致流砂发生的主要原因。2.2止水帷幕的入土深度不够地下水在较大水头差的作用下绕过止水桩进入基坑内部，造成破坏。例如：广东某工程为两座高层商住楼【1】，基坑平面成矩形，采用放坡开挖（如图2所示）。其防渗体系设计如下：深层搅拌桩，直径500mm，第一排中心距为400mm，桩长12m；第二排中心距为500mm，桩长8m，要求垂直度99.5%，保证桩的搭接量。表2某商住楼工程土层分布序号土层名称层厚（m）土性1素填土0—0.62耕植土1.03淤泥1.9—5.5软塑4粗砂5.5—13.8饱和松散5粉质粘土0.5—2.2软—可塑6粗砂2.2—4.9饱和稍密7强风化岩层搅拌桩⑥⑤④③②①⑦图2某商住楼剖面图http://www.paper.edu.cn-3-存在的问题：本工程设计的意图是将搅拌桩插入粉质粘土层（土层分布详见表2），从而截断地下水渗入基坑的通道。但忽略了有地质孔的粉质粘土层层厚仅0.5m，距离基坑底部平面还不到0.7m，而基坑内外的地下水水头差7.0～8.0m。结果基坑未挖至设计标高即大面积涌水。虽然水量不大，但喷水泉眼多，证明基坑底的粉质粘土层已为地下水压力破坏。分析：上述现象的出现是典型的脱离地质资料进行设计施工，地质资料上清楚地表明作为覆盖层的粉质粘土局部只有0.5m左右，在那么大的水头差作用下，地下水肯定会从基坑底部冲破粉质粘土层而进入基坑内部。2.3止水帷幕局部失效地下水通过失效部位进入基坑，造成事故。造成止水帷幕局部失效的原因主要有两个：一是由于止水帷幕施工质量差，局部位置出现裂缝，曾经就在某工程（出事故）止水桩上发现废...