大庆降水近年来随着我国城市地下铁道、高层建筑、人防工程等基础设施的迅速发展,深基坑开挖日益频繁而建筑场地日趋复杂,深基坑支护结构的设计与施工越来越重要。
深基坑工程开挖施工的地质条件和环境也日益复杂,其工程事故风险在加大,伴随的损失也在加大。在深基坑工程中,地下水的防治是一项事关全局的工作,特别是在沿海软土地区,地下水是深基坑工程的天敌,是导致基坑工程事故直接的原因之一。根据统计数据显示,与地下水有关的基坑事故约占总事故的45%~70%,对深基坑事故的调查资料,约有22%的基坑事故与地下水处理有关。基坑工程中有关的地下水按其埋藏条件一般包括上层滞水、潜水和承压水这三类。
对于上层滞水和潜水,可以通过疏干井抽水,根据设计及实际的地质情况将地下水位降至基坑开挖面以下0.50m以下,以保证开挖过程中基坑的干燥;对于承压水,目前采取的方法主要有降低承压水位、隔离地下水和坑底地基加同等3大类。
当采用降低承压水位的方法时,由于承压含水层一般埋藏较深,围护结构的深度不足以把基坑内外的承压水层隔断,基坑内外地下水连通,在基坑降水受影响范围内的土体可能会产生较大范围的过量沉降。
在采取上述处理方法对基坑进行降水处理时,对选择的降水方法还应该考虑以下因素:
(一)场地条件及该建筑物设计施工资料
场地条件制约着降水方案的制定,它主要包括场地四周已有建筑物的高度、分布、结构和离拟建工程的距离;地基四周的地下设施(包括给排水管道、光纤电缆、供气管道等);向外抽水排水通道以及供电情况等。有关设计施工资料包括基坑开挖尺寸和分布;地下建筑物施工的有关要求等。这些条件决定了所采用降水方法和具体的设计施工方案,也决定了具体保证周边建筑物和地下设施安全的实施措施。
(二)地质情况
了解地基土分层地质柱状图及地质剖面图,各层岩土的物理力学性质,地下水类型及埋藏情况,水文地址情况,水质分析结果,特别是土层的渗透性。土的渗透系数取决土的形成条件、颗粒级配、胶体颗粒含量和土的结构等因素,因此场区土层的不同深度和不同方位的渗透系数是不同的。渗透系数计算结果的真实性,势必直接影响降水方案的选择。由于影响渗透系数的因数复杂,一般勘察报告提供的数值多是室内试验数据,误差往往较大,只能供降水设计时参考,对重要工程应做现场抽水试验加以确定。
(三)场地地下水情况
地下水分潜水和承压水两种。潜水储存于地表与层不透水层之间,是无压力重力水,可向四周渗透。从工程实践来看,潜水大多来源于大气降水和地下埋设的上下水管道破裂漏水,主要积存于地表下杂填土和老建筑物被冲刷掏空的地基中。承压水储存于两个不透水层之间含水层中,若水充满此含水层,则水具有压力。所以,要根据地质和水文资料,搞清楚场区各处透水层和不透水层向下沿深度的分布厚度和变化情况;掌握场区各处承压静止水位埋深,混合静止水位埋深和他们的年变化幅度及水位标高;查明场地地下水补给源的方位、距离和透水层的联系情况;搞清楚地下水层是否与江、河、湖、海等无限水源连通;不论潜水或承压水若与无限水源连通,都会造成降水困难甚至于降水无效。