論文題目：基礎(chǔ)施工中的地下水處理探討目錄一、緒論 基礎(chǔ)施工中的地下水處理探討摘要：高層建筑在基礎(chǔ)施工中降低地下水位是極為關(guān)鍵的內(nèi)容，但降水過程中，水體流動會引起土質(zhì)流失，而且土層含水量經(jīng)過降水將變少，然后土變得粘結(jié)，導(dǎo)致下下水位下降。從而對四周建筑施工工程造成了非常嚴(yán)重的影響，故對基礎(chǔ)施工中地下水的危害及防治對策的系統(tǒng)研究已迫在眉睫。本文對對基礎(chǔ)施工中的地下水問題及其危害性進(jìn)行系統(tǒng)分析，進(jìn)而提出地下水處理技術(shù)及防治方案，以提高施工安全性。關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)施工；地下水處理；危害性；防治方案一、緒論（一）研究背景及意義隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及城鎮(zhèn)化速度的加快，各地建筑物數(shù)量不斷增多，對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求更大。傳統(tǒng)的建筑工程基礎(chǔ)施工中，地下水的控制和處理一直都是施工難題，地基屬于地下建筑，在房屋建筑中，地基基礎(chǔ)施工經(jīng)常會遇到復(fù)雜的地質(zhì)情況，若不進(jìn)行合理的處理，會導(dǎo)致房屋建筑隱藏著許多安全隱患，同時也極大的降低了房屋的使用功能。為了合理解決基礎(chǔ)施工遭遇的問題，應(yīng)綜合分析擬建建筑物的地質(zhì)情況，采取相應(yīng)的技術(shù)手段，有效的提高房屋建筑地基的工程質(zhì)量。在地基施工中，特別是要要重視地下水處理問題，及時找出防治方案，合理的進(jìn)行降排水，使得施工場地不受地下水影響，提高基坑坑底的穩(wěn)定性，防止地基基礎(chǔ)施工過程中，基坑周邊出現(xiàn)流沙，坑底出現(xiàn)管涌等問題，提高施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。（二）基礎(chǔ)施工中的地下水處理類型及措施研究近些年，國內(nèi)學(xué)者對于基礎(chǔ)施工中的地下水處理問題的研究不斷增多，關(guān)于基礎(chǔ)施工中的地下水處理類型方面，丁淑秋（2017）在基坑工程地下水控制與處理的技術(shù)應(yīng)用中，主要提到的是基坑降水技術(shù)。該技術(shù)主要采用的是井點(diǎn)降水方法，能夠有效的降低地下水水位，提高基坑穩(wěn)定性，有效的避免了坑壁流砂、坑底管涌等問題。芮茂剛（2018）表示施工地下水處理類型有止水法和排水法。止水法，即基坑周圍進(jìn)行施工處理，形成止水帷幕，對地下水起到隔離的作用。如沉井法、灌漿法、地下連續(xù)墻等；排水法是將基坑范圍內(nèi)地表水與地下水排除，如明溝排水、井點(diǎn)降水等?；A(chǔ)施工中的地下水處理的具體措施方面，石新平（2015）表示地下水處理要根據(jù)施工條件以及水文地質(zhì)情況選用合適的方法，比如處理較厚的黏土層能夠有效的提高降水質(zhì)量。工程注水期較長，還需要使用涂料加陰極保護(hù)的方式配合一定比例的過濾網(wǎng)以減少管網(wǎng)堵塞。此外，張成興，李荷香（2014）提出觀點(diǎn)：加大政府干預(yù)力度，建立健全相關(guān)法規(guī)。同時，在高層建筑施工時，還應(yīng)建立起地下水循環(huán)利用系統(tǒng)，保證地下水資源不被浪費(fèi)、有效的循環(huán)和再生。（三）研究內(nèi)容及目的本文研究從四個方面著手，第一部分主要是對課題研究的背景、地下水處理研究資料等進(jìn)行闡述。第二部分則是對基礎(chǔ)施工中的地下水問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，包括缺乏合理的地下水處理方案、地下水管理能力薄弱。第三部分是分析基礎(chǔ)施工中地下水的危害性，第四部分則是根據(jù)現(xiàn)存的問題，提出地下水處理技術(shù)及防治方案。通過本次對基礎(chǔ)施工中的地下水處理問題的分析，清楚的認(rèn)識到地下水的危害性，進(jìn)而結(jié)合有效的地下水處理技術(shù)和防治方案，達(dá)到提高施工安全性的目的。二、基礎(chǔ)施工中的地下水問題分析（一）缺乏合理的地下水處理方案基礎(chǔ)施工要得以順利的進(jìn)行，離不開科學(xué)合理的地下水處理方案。而目大部分施工單位沒有制定出合理的地下水處理方案，施工管理人員大都是憑借自身經(jīng)驗來處理地下水問題，這種經(jīng)驗雖然可以取得一定效果，但是需要結(jié)合具體的問題進(jìn)行分析，在制定地下水處理方案的基礎(chǔ)上，再執(zhí)行相關(guān)的制度要求，確保有章可循。同時，缺乏明確的基礎(chǔ)施工的地下水處理工藝流程，導(dǎo)致部分地下水處理人員在操作過程中，不清楚具體工藝流程，只要在某一環(huán)節(jié)沒有做到位，則會大大的降低地下水處理效果。（二）地下水管理能力薄弱為保護(hù)有限的地下水資源，建設(shè)節(jié)約型城市，是促進(jìn)社會和人的可持續(xù)發(fā)展的需要。應(yīng)促進(jìn)建筑工程地基基礎(chǔ)施工過程中地下水的合理開發(fā)與利用，提高高層建筑基坑施工地下水再利用的技術(shù)。而目前國內(nèi)對于基礎(chǔ)施工中的地下水管理能力較弱，壩上地區(qū)地下水超采較為嚴(yán)重，壩下地區(qū)雖然還沒有達(dá)到超采區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，但是個別地方還是存在超采現(xiàn)象。為了避免地下水超采，保護(hù)地下水資源。應(yīng)逐漸回補(bǔ)地下水，提高地下水位，需要地方建立相關(guān)法規(guī)，規(guī)范管理地下水的開采和利用，確定地下水綜合治理方法，加強(qiáng)地下水使用的管理和監(jiān)督。同時對水的重復(fù)利用能力弱，在建筑施工的過程中，建筑污水沒有進(jìn)行合理處理排放，導(dǎo)致地下水污染嚴(yán)重，浪費(fèi)了大量的地下水資源。在所調(diào)查的建筑場地中，發(fā)現(xiàn)有近90%的建筑工地沒有對建筑污水進(jìn)行處理再排放到市政管道，導(dǎo)致地下水污染嚴(yán)重。（三）地下水處理方法應(yīng)用不當(dāng)夏季施工，由于雨水較多，地下水豐富，基坑常常會產(chǎn)生管涌、塌方等現(xiàn)象，導(dǎo)致施工場地泡水嚴(yán)重，施工困難。所以，施工單位應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，制定有效的應(yīng)急措施。例如，某工程在基礎(chǔ)施工的地下水處理過程中，采用了降低基坑水平面方法，與排水法相比，這種施工方法產(chǎn)生的噪音大，嚴(yán)重影響了周圍的居民生活。且局限性較大，容易受到環(huán)境情況影響，如建筑的地理位置較低，容易積水；地下水管涌帶出來垃圾無污泥等。又如當(dāng)基坑周圍的基坑堤壩存在破壞的問題，沒有及時對基坑中的地下水及時排出，堤壩所受應(yīng)力急劇增大，最終導(dǎo)致基坑坍塌。在施工過程中，施工技術(shù)要與實(shí)際情況相適應(yīng)，可以采取多種降排水方式，正確的進(jìn)行基坑的降排水施工。三、基礎(chǔ)施工中地下水的危害性地下水流動性較大。應(yīng)對地下水進(jìn)行有效的控制和處理，保證地下水處理合理的水位，保障建筑物的使用安全。以下主要對建筑工程基礎(chǔ)施工中地下水的危害進(jìn)行具體地分析。（一）使軟土基坑發(fā)生沉降建筑工程基礎(chǔ)施工中的地下水問題造成的軟土地基沉降表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)當(dāng)?shù)叵滤贿^高，造成基坑底部出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，基坑坑底發(fā)生位移，嚴(yán)重危害了建筑物的整體質(zhì)量。(2)在基坑的施工過程中，沒有采取有效的降排水措施進(jìn)行地下水處理，導(dǎo)致基坑坑壁荷載超出設(shè)計值，基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移超過限值。導(dǎo)致軟土基坑發(fā)生沉降。（3）當(dāng)存在裂隙水壓力時，水壓力能夠抵消部分法向力，但是也使得土體內(nèi)摩擦力減小，土體滑動力增大。裂隙水不僅降低了摩擦力，而且隨著裂隙水的流動沖走將軟弱結(jié)構(gòu)面中的充填物，使得結(jié)構(gòu)面上的內(nèi)聚力急劇降低，促使有滑塌趨勢的塊體發(fā)生沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑塌坍、下沉。（二）軟土基坑發(fā)生形變建筑工程大多是在軟土地基上進(jìn)行施工，軟土地基的構(gòu)成中含有大部分淤泥，而且地下水水位高，所以軟土土層含水量一般高于普通土層。又因為軟土層的滲透系數(shù)低于普通水層，地表水與地面積水無法迅速滲透，導(dǎo)致孔隙水壓力增大，最終提高了軟土地基壓密固結(jié)硬化的難度。其次，透水性較弱的軟土上進(jìn)行建筑施工不利于建設(shè)良好的防洪排水性能，在洪澇時期不但不會為城市的排水減輕壓力，反而會加大城市排水的壓力。由于軟土地基自身所具有的特點(diǎn)，特別容易因地下水的變化而產(chǎn)生變形。地下水會導(dǎo)致坑底土體隆起，使得基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移增大，基坑隆起形變超出允許值，最終導(dǎo)致基坑周邊土體發(fā)生位移。另外，在初勘階段，沒有進(jìn)行水文地質(zhì)情況的數(shù)據(jù)采集和分析，無法對基坑施工起到很好的指導(dǎo)效果，提高了施工難度，降低了施工質(zhì)量，引發(fā)安全事故的發(fā)生。（三）建筑材料產(chǎn)生腐蝕作用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，地下水也遭受了嚴(yán)重的污染，地下水的腐蝕性增大，這就因為地下水污染后所含的一些離子，能夠與建筑材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，地基基礎(chǔ)施工完成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)因地下水腐蝕性增大，降低了結(jié)構(gòu)的耐久性，從而影響了結(jié)構(gòu)使用安全性，對整個結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量提出了更高的額要求。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2017)(2017版)，當(dāng)環(huán)境類型為II類時，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕等級的評價標(biāo)準(zhǔn)，見表1：表1地下水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕等級的評價標(biāo)準(zhǔn)腐蝕等級腐蝕介質(zhì)因子濃度（mg/L）SO42-Mg2+NH4+OH_礦化度微<300<2000<500<43000<20000弱300~15002000~3000500~80043000~5700020000~50000中1500~30003000~4000800~100057000~7000050000~60000強(qiáng)>3000>4000>1000>70000>60000注釋：II類腐蝕環(huán)境無是交替作用時，表中硫酸鹽含量數(shù)值應(yīng)乘以1.3的系數(shù)。從表1可以看出，在長期浸水條件下，對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有著微弱的腐蝕效果；在干濕交替的環(huán)境中，腐蝕性將會有所提高。房屋建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)因長期遭受地下水的浸泡，一直受到地下水的腐蝕。所以。研究解決地下水對建筑基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕作用，可以有效的提高基礎(chǔ)的耐久性。四、基礎(chǔ)施工中的地下水處理技術(shù)及防治方案（一）地下水處理的關(guān)鍵技術(shù)1.止水屏障法該方法為了防止地下水透過基坑內(nèi)部墻壁滲入到基坑內(nèi)部，而在基坑的兩岸內(nèi)壁對水起到一定作用的屏障設(shè)置。在普通的工業(yè)與民用工程建筑中，基坑施工過程一般采用提高墻壁內(nèi)部高壓的方法有效隔水。運(yùn)用止水屏障的方法，首先應(yīng)熟悉掌握行業(yè)中幾種常用的技術(shù)方法，結(jié)合基坑的地質(zhì)條件和位置情況，選取合適的方法，需要根據(jù)地質(zhì)條件及施工目的選擇注漿材料，見表2所示。表2按地質(zhì)條件及施工目的選擇注漿材料參考表地質(zhì)條件堵水防滲備注松散砂層MG-646、水玻璃等MG-646礫石、卵石層可用水泥漿混凝土結(jié)構(gòu)物壁內(nèi)MG-646、聚氨酯；水泥-水玻璃漿MG-646大裂縫用水泥漿；水裂縫用化學(xué)漿壁后砂層MG-646、聚氨酯、糠醛樹脂巖石層水泥-水玻璃漿、單液水泥漿充填注漿可摻加黏土、爐渣等。止水屏障主要分為垂直屏障和水平屏障兩大類。采用止水屏障的技術(shù)方案處理基坑的地下水，通常會出現(xiàn)屏障滲漏的現(xiàn)象，甚至基坑周邊的污水也會滲進(jìn)基坑，或基坑周圍設(shè)置的沙堤發(fā)生塌陷等問題。這些問題的存在說明屏障法尚不足以滿足基坑施工的穩(wěn)定性要求，存在較高地下水滲漏的風(fēng)險。因此，要想提高基坑施工中的地下水處理效果，不能僅依靠屏障法進(jìn)行。2.輕型井點(diǎn)降水法輕型井點(diǎn)抽水系真空作用抽水，除管路系統(tǒng)外，很大程度取決于抽水設(shè)備。設(shè)備由管路和抽水機(jī)器組成，抽水機(jī)器是整個設(shè)備的核心。目前常用真空泵型、隔膜泵型配套抽水裝置。輕型井點(diǎn)降水法由井點(diǎn)管、過濾管、集水總管、主管、閥門等組成管路系統(tǒng)，當(dāng)抽水設(shè)備啟動以后，在井點(diǎn)內(nèi)部形成了一個真空，在井點(diǎn)周圍一定范圍也相應(yīng)的形成了一個真空區(qū)域，真空區(qū)域通過砂井在地下能夠擴(kuò)張到較大的范圍。最后在真空的作用下，井點(diǎn)周圍的地下水將會被強(qiáng)行集中到井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)，引出地表，使得地下水水位得到降低。在降水作業(yè)過程中，井點(diǎn)周圍的地下水位低于與真空區(qū)外的地下水水位，形成了一個水頭差，在水頭差作用效果下，真空區(qū)外的地下水在重力的作用下往水位低的方向流動。所以一般把輕型井點(diǎn)降水稱真空強(qiáng)制抽水法，更準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是真空—重力抽水法。就是在這兩個力的相互作用下，基坑地下水水位得到有效的降低，并形成一定范圍的降水的漏斗拋物線。3.深井井點(diǎn)降水深井井點(diǎn)降水圍繞基坑設(shè)置一圈深于基坑的井管，再使用深水泵把地下水從井管揚(yáng)升到地面再排走，有效的降低地下水水位。深井井點(diǎn)降水具有降水速度快、降水深度大、揚(yáng)程較大、井管間距大等優(yōu)點(diǎn)。但是資金投入成本較高，而且管井的質(zhì)量要求也高。深井井點(diǎn)降水適用于滲透系數(shù)較大(10-250m/d)(如:砂土、碎石等)、地下水豐富、降水深(10-50m)、面積大的情況。施工工藝程序:成孔--安設(shè)井管、填充濾料--洗井--安設(shè)水泵。深井井點(diǎn)降水施工需要注意三點(diǎn)：（1）降水時，要所有管點(diǎn)同時降水，避免地下水出現(xiàn)較大的水位差。（2）加強(qiáng)水位監(jiān)測，對周邊有臨近建筑物的施工工地，要對建筑物進(jìn)行水位觀測，當(dāng)?shù)叵滤贿^低，或下降速度過快，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，如設(shè)置回灌井點(diǎn)等。（二）基礎(chǔ)施工中地下水防治措施1.制定地下水處理方案制定地下水的處理方案是防治地下水問題的首要步驟，方案主要內(nèi)容包括：（1）做好嚴(yán)格的防控工作，解決管線、路面以及建筑物沉降不均勻等現(xiàn)象，可以在降水井點(diǎn)、管線、路面等區(qū)域設(shè)置灌井點(diǎn)，降低地下水沉降問題的產(chǎn)生。（2）控制施工降水的降水范圍，減少對周圍地下水水位的影響，保持地下水的穩(wěn)定性。（3）在對回灌水井進(jìn)行設(shè)置期間，對設(shè)置的濾管長度要進(jìn)行合理的控制，且在井壁和井管之間，應(yīng)加設(shè)濾層。（4）針對灌水在管道中出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象以及復(fù)雜物質(zhì)的存在，對回灌注水壓力進(jìn)行有效的控制，提高水量的穩(wěn)定性。制定地下水處理方案的過程中，要考慮周圍環(huán)境。（1）根據(jù)建設(shè)場地的地質(zhì)勘察報告，必要時做補(bǔ)充勘探，獲取更為詳細(xì)的工程地質(zhì)資料)編制地下降水方案，并嚴(yán)格按要求組織實(shí)施。（2）根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計施工圖編制土方開挖方案，送基坑圍護(hù)設(shè)計單位審核，經(jīng)過專家評審?fù)ㄟ^后實(shí)施土方開挖。2.提高地下水的管理能力提高地下水的管理能力，要求各政府職能部門之間的協(xié)調(diào)和協(xié)作，提高地下水的管理能力，規(guī)范市場環(huán)境，提高對房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)、建筑施工企業(yè)的監(jiān)督力度，杜絕施工過程中的地下水的浪費(fèi)。同時根據(jù)地方的特點(diǎn)和需求，制定符合區(qū)域發(fā)展的地方性法律法規(guī)，對地下水能得到開發(fā)和利用進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)督，對地下水的嚴(yán)重污染問題做到零容忍。同時，拓寬地下水再利用渠道。基礎(chǔ)施工過程中應(yīng)對抽取的地下水合理利用，設(shè)置地下水循環(huán)利用系統(tǒng)，減少水資源浪費(fèi)。如果地下水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，應(yīng)優(yōu)先符合要求的地下水作為混凝土攪拌用水、養(yǎng)護(hù)用水，施工現(xiàn)場降塵噴霧和道路、汽車清洗應(yīng)合理利用地下水。同時，還應(yīng)該將抽取的地下水輸送至建筑物場地外，將地下水用作于許昌市內(nèi)河水補(bǔ)給，或作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)田水利灌溉來源及市政綠化用水來源。3.靈活選擇地下水處理方法施工前，需對施工區(qū)域工程地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)了解，查閱地質(zhì)勘查報告，對在降水過程中可能出現(xiàn)的各種技術(shù)問題進(jìn)行分析處理。從上文分析中可以看出，地下水處理的方法比較多，需要根據(jù)工程施工的具體情況靈活的選擇合適的方法。例如，降低基坑水平面對基坑水平面進(jìn)行降低，可以通過多種途徑實(shí)現(xiàn)。在基坑施工過程中的地下水的處理工作，可以適當(dāng)?shù)慕ㄔ靽娚渚?，將基坑中的地下水以噴出的形式進(jìn)行降水，以及建造小型水井利用導(dǎo)管或電子滲透等方式進(jìn)行排水等。輕型井點(diǎn)方法，其主要是利用真空原理，基坑周邊的水分與空氣形成水汽混合，再利用管路系統(tǒng)進(jìn)行清除。該技術(shù)廣泛運(yùn)用于建筑工程施工中，和其他的降水技術(shù)相比，具有安全性較高、經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在深基坑、大面積的基坑施工中，能夠達(dá)到良好效果，不同的地下水處理方法有自身的優(yōu)點(diǎn)和不足，需要靈活的選擇。此外，在冬季施工作業(yè)中，由于穩(wěn)定降低的影響，需要在基坑集水井井點(diǎn)，與總管的連接處應(yīng)覆蓋保溫材料進(jìn)行保溫，提高管道的抗凍能力，防止其凍壞，降低降水作用。五、結(jié)論基于以上的分析和研究，對基礎(chǔ)施工中合理解決地下水處理問題，降低施工過程中因地下水帶來的安全質(zhì)量隱患，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。因此，在施工期間，需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際條件和周邊環(huán)境，采用合適的降排水技術(shù)措施，提高施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)建筑工程的順利實(shí)施。參考文獻(xiàn)[1]王