深基坑工程地下水控制.doc

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1、深基坑工程地下水控制一、概述在影响基坑稳定性的诸多因素中，地下水的作用占有突出位置。历数各地曾发生的基坑工程事故，多数都和地下水的作用有关。因此，妥善解决基坑工程的地下水控制问题就成为基坑工程勘察、设计、施工、监测的重大课题。地下水对基坑工程的危害，除了水土压力中水压力对支护结构的作用之外，更重要的是基坑涌水、渗流破坏（流砂、管涌、坑底突涌）引起地面沉陷和抽（排）水引起地层不均匀固结沉降。基坑工程地下水控制的目的，就是要根据场地的工程地质、水文地质及岩土工程特点，采取可靠措施防止因地下水的不良作用引起基坑失稳及其对周边环境的影响。基坑工程地下水控制的方法分为降（排）水

2、和隔渗（帷幕）两大类，这两种方法各自又包括多种形式。根据地质条件、周边环境、开挖深度和支护形式等因素的组合，可分别采用不同方法或几种方法的合理组合，以达到有效控制地下水的目的。充分掌握场地的水文地质特征，预测基坑施工中可能发生的地下水危害类型，如基坑涌水、渗流破坏（流砂、管涌、坑底突涌）或渗流固结不均匀沉降，是选择正确、合理方法，实现有效控制地下水的前提和基础。对基坑工程而言，水文地质特征主要是指场地存在的地下水类型（上层滞水、潜水、承压水）和含水层、隔水层的分布规律及主要水文地质参数（地下水位或承压水头深度、含水层渗透系数和影响半径等）。水文地质参数是需要通过专门的

3、水文地质勘探、测试、试验来取得的。比如，不同含水层的地下水位或水头必须用分层止水、分层观测得到，而不能用混合水位代替。渗透系数和影响半径则必须进行现场抽水来确定。这些专门水文地质工作的方法和技术要求，在相关的规程、规范和手册中均有详尽的论述，本文25不作详细列述。大多数城市基坑工程处在第四纪土层中。由于我国地域广阔，第四纪沉积的地质条件复杂多变，但是，第四纪地层中的分布规律及其相应的水文地质、工程地质特点，是有宏观规律可循的。任一地区的第四纪地层的水文地质、工程地质特点，集中受控于地区所属的地貌单元、地层时代和地层组合这三个要素。也就是说，地貌单元不同则地层时代和地层

4、组合不同，因而地层中地下水的类型和相关的水文地质特点也不相同，因此也就决定了基坑工程地下水控制的重点和方法。本文将从地下水埋藏的宏观规律入手，阐述基坑工程的地下水控制要点。少数基坑工程涉及到基岩中的地下水控制问题，其中突出的是石灰岩中岩溶水的控制，本文也将作简要介绍。二地下水类型及含水层的地层组合特点2.1地下水的基本类型常用的地下水分类方法有两种，一种是按含水层的埋藏条件和水力特征分为上层滞水、潜水和承压水；一种是按含水介质特性分为孔隙水、裂隙水和岩溶水，或以某两种水的组合分为孔隙裂隙水（黄土中水）、裂隙孔隙水（半胶结砂砾岩）和岩溶裂隙与溶洞、管道水。通常是考虑上面

5、所述的两种因素进行综合分类（见表2-1）。地下水按其埋藏条件的水力特性划分的基本类型及其定义如下：上层滞水——是指地层的包气带中局部的、不成为连续含水层的土层中的地下水，多为孔隙水、无压力水头。如人工填土、淤泥透镜体和多年冻土融冻层中的地下水。它与周围、上下的其他含水层无水力联系。潜水——25是指地表以下至第一个隔水底板之上的含水层中的地下水，有孔隙水，也有裂隙水或浅部岩溶带中地下水，无压力水头。承压水——是指上下两个隔水层之间的含水层中的地下水，亦称层间水。有孔隙水，也有裂隙水（裂隙孔隙水）或岩溶发育带中地下水。因顶板倾斜、含水层厚度变化，特别是补给区水位高于本区隔

6、水层顶板时，该含水层形成压力水头并高于顶板，故称承压水。当承压水头高出地面且当顶板被揭穿时，承压水即溢出地面，称为自流水（井、泉）。地下水的综合分类及相应的基坑工程地下水控制原则见表2-1。表2-1地下水综合分类表类型含水层性质水力特点分布区与补给区的关系动态特征含水层状态含水层分布及水量特点附注上层滞水孔隙水人工填土、淤泥透镜体中水、多年冻土融冻层水无压一致随季节变化层状或透镜状空间分布的连续性差，有时水量较大基坑工程对此类水多采用竖向帷幕和坑内集水明排潜水孔隙水第四系粉土、砂、卵砾石、黄土，第三系半胶结砂砾岩，冻土层中水，岩浆岩全、强风化带中水无压一致或临近地表水

7、体补给随季节变化层状含水层分布及含水特性受所属的地貌单元、地层时代、地层组合控制，宏观规律性强基坑工程对此类水宜采用竖向帷幕，能落入隔水底板时采用封闭式降水，否则采用开放式降水。降水可采用大口集水井、轻型井点或管井裂隙水各类岩体的卸荷、风化裂隙带中水、或构造裂隙、破碎带内水无压、局部低压一致或相邻富水区补给随季节变化层状、带状分布及含水性受岩性和构造影响明显，总体上水量不大基坑工程对此类水多采用集水明排岩溶水可溶岩体的溶蚀裂隙和溶洞中水一致或临近地表水体补给随季节变化层状、脉状受岩溶发育规律控制，包气带岩溶季节性含水，其水量不大。饱水带一般水量不大，