《【doc】浅谈地下水对基坑工程的影响及对策.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【doc】浅谈地下水对基坑工程的影响及对策.doc（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、浅谈地下水对基坑工程的影响及对策2011年9月第33卷第5期地下水GroundwaterSep.,2011V01.33NO.5浅谈地下水对基坑工程的影响及对策金鑫(陕西省水工程勘察规划研究院,陕西西安710003)摘要随着基坑工程大量出现,再加上基坑规模和难度大幅度的增大,地下水对基坑工程质量的影响,导致事故频发.通过对基坑工程中由地下水造成破坏的原因进行分析,针对地下水对基坑中的影响提出对策,避免因地下水导致的质量事故发生.关键词地下水;基坑工程;事故中图分类号P641.1文献标识码】B文章编号10041184(2011)050021一O1随着城市化进程的快速推进,地下停车场,地下商场,地下
2、仓库以及多种地下民用和工业设施等地下空间正被开发利用,并且规模和深度不断加大.大量标志性的市政工程也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,60%以上的基坑事故直接或间接与地下水相关.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,对基坑工程中地下水的影响进行分析研究是很有必要的.1地下水在基坑中的作用1.1地下水对基坑工程的影响基坑工程
3、是一个实践性很强的岩土工程,同时还是一个综合性的岩土工程难题,既涉及土力学中的强度与稳定问题,又包含了变形和渗流问题,同时还涉及到土与支护结构的共同作用.而地下水是一种重要的地质营力,它与岩土体的相互作用,一方面改变着岩土体的物理,化学和力学性质,另一方面也改变着地下水自身物理,力学性质以及化学成分.一般说来地下水作为地质环境内最活跃的成分,对岩土体有三种作用;1)地下水通过物理作用(润滑作用,湿软化作用,泥化解作用,结合水的强化作用),化学作用(离子交换,溶解作用,水解作用,溶蚀作用)改变岩土体的结构,从而改变岩土体的C,值的大小;2)地下水通过孔隙静水压力作用,影响岩土体中的有效应力,从而
4、降低岩土体的抗剪强度.3)在土钉支护中,土钉对土体的加筋锚固作用主要源于土钉体表面与土体界面接触粘结力与摩擦阻力.而水对土钉墙的作用不仅有水土作用,还表现为对土钉体的作用,即由于水的存在造成钉土间粘摩阻力的降低甚至完全丧失.土钉锚拉作用降低使土体分担的外荷载增大,土体内部软弱区产生的微裂缝逐渐恶化,软弱松动带裂隙最后形成支护体的滑动面,最终导致支护体破坏.1.2基坑工程施工中地下水的破坏基坑工程在地下水的作用下常常导致基坑自身的工程性质劣化,这种情况的出现又可能进一步导致整个项目的失败,造成严重的后果.在基坑工程中存在人类动力,岩土体应力与地下水之间的相互影响,相互作用和耦合作用等问题.1)地
5、下水的涌入,会导致流砂现象.流沙的继续发展,会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)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,地下水通过失效部位进入基坑,造成事故.3)基坑施工时,由于降水施工操作不当,导致管涌,流土等现象发生.2基坑施工中地下水的防治(1)做好地质勘探工作,尤其是深基坑等地下工程.(2)基坑施工一定要严格规范.基坑工程的施工主要由围护结构,内支撑体系,降排水系统,止水体系等分部组成的,这些体系都是环环相扣的,任何一个方面出了问题都会导致基坑因为地下水而出问题.因此,任何一个环节的施工都很重要,没有主次之
6、分,都应该严格按照规范进行施工.同时,考虑到勘探等资料不一定与实际地质一致,在基坑施工中注意施工现场与资料不一致的情况,根据现场具体情况灵活应对,降低事故发生的机率.(3)由于地下水的存在,及其不可见性,使得基坑工程往往存在很大的风险,不可预测性的因素很多,因此事故发生不一定就是由于疏忽大意造成的.尽管如此,为了减少事故发生,或者尽量减少事故损失,我们应该加强施工组织与管理,提高施工人员的素质;同时,重视施工监理与验收工作,严把质量关,认真做好施工监测工作,一有险情马上处理,将问题消灭于萌芽状态.(4)当地下水险情出现以后,一定(下转第120页)收稿日期20110526作者简介金鑫(1984一
7、),男,陕西安康人,助理工程师,主要从事水利工程建设工作.2133卷第5期表1不同步长计算值与实测资料对照表0+51.O05.435.390.745.390.74断面组次3组次3计算位置实测(m)步长1m(m)误差组次3计算误差%步长0.5m(m)%3计算实例及试验验证本文所取算例为一抛物线槽底,其渥奇曲线方程Y:0.02x+0.00666x,渥奇段下接坡度i=0.667的斜坡段,用式110计算可得如下结果.并与实测资料进行了对比.地下水2011年9月图1试验明槽纵剖面图4结论计算结果与实测资料对比发现计算最大误差不超过1%,并且随着步长的减小而精度增加.因为步厂越小,计算沿程水损时越接近均匀
8、流假设.说明用该公式可以很精确的进行曲底明槽水面线计算,还可模拟任意棱柱体陡坡缓坡的水面线,只需将斜率定为常数即可.从误差数据可看出随着计算向下游进行,误差有增大的趋势,其原因有两个,一个就是局部水头忽略的影响,因为曲底明槽与棱柱体明槽相比较而言,曲底明槽几何特性变化较大,其局部水头损失影响较棱柱体明槽严重.另一个就是沿程水头损失的影响,及糙率影响,实验中糙率的微小误差,均可影响计算结果,若误差累计,则会出现误差随计算进行有增大的趋势.参考文献1清华大学水力学教研组.水力学(1980年修订版)高等教育出版社19802高学平.陡槽水面线的计算J.水力发电1995年第4期,总51期3孙道宗.非棱柱
9、体明渠非均匀渐变流水面线定性分析与计算J.江西水利科技,1996,22(4):4郑小玉,杨永全.明渠水流模型试验中糙率不相似问题研究J.四川大学(工程科学版),2003,35(4):5黄佑生顾令宇.一种新的水面线计算方法J.水利水电科技进展,2003,23(3):_?_?_?u?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?H?_?_?_?_?_?_?_?_?H?_?_?_?_?_?卜?_?-(上接第21页)综合而且复杂的问题.所以我们分析具体工程事故时除了要根据实际情况想办法排除险情.当然,在采取措施之前,分析主要原因外,对次要原因分析是很有必要的.对事故原一定要弄清事故原因,对症
10、下药.因有个全面的认识,这有助于事故的预防和处理.(5)学习其他基坑中地下水事故的经验教训,尤其注意一些用于抢险方面的处理技术.因为基坑工程中的地下水事故一般都有突发性,发展迅速,破坏严重等特点,因此关键在于发现及时,抢险措施有力,而在这些方面可以借鉴到一些行之有效的办法,如:双管注浆法,它具有止水迅速,持效时间长,施工简便的优点,其成功关键在于截断漏水通路;渗透性灌浆,它具有成本低,见效快,功能多,施工占地小和固结质量好等特点.以上只是因为地下水原因造成基坑事故的一些主要原因及防治措施,每个基坑事故可能都是有许多不利因素组合在一起而共同引发的,它与基坑工程自身,勘察,设计,施工,工程监测及工
11、程管理,自然条件等因素都有密切关系,是个1203结语基坑开挖与支护工程是高层建筑和大型市政工程基础工程施工中的难点与重点,它的成败对工程的造价,质量和工期有着重大的影响,而且更对周围环境有着不可忽视的影响.而地下水问题是基坑施工时的重中之重,纵观目前大量的研究成果,不管岩土体失稳破坏与水的作用过程有多么复杂的物理,化学效应,从总体表现上来看,本质上是一个力学过程,这些必然受到力学规律的控制,可以用相关的力学定律来来应对,因此我们也不必畏惧,利用科学的指导,规范的施工将地下水问题消灭于萌芽状态.O44O57ll36.OO0OOl82764961676665;791252268.OOOOO一294874961676665O7O3O4961776665OO0O0OO6OO0O65512234+0OOOO
