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[摘要]地下工程是近年来随着经济快速发展产生的一种重要工程形式，是对地下资源进行挖掘利用的一个新过程，但是在各种地下工程中也存在着很大的危害，比如深基坑工程承压水危害就是十分严重的一种。承压水问题已经成为当前地下工程建设过程中的一个重要课题，本文对深基坑工程深层承压水危害治理的相关策略进行分析和探讨。
[关键词]深基坑工程 承压水 治理 策略
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-342-2
1深基坑工程深层承压水的危害模式以及处理
1.1顶托破坏
这种危害主要表现在坑底突涌，这是工程界最早认识到的一种承压水危害形式，形式比较多样，比如深基坑底顶裂、坑底流砂、坑底“沸腾”等，比如上海某地下工程建设过程中，表现出坑底薄弱处涌水、涌砂的状况。造成这种现象的原因有可能是抗突涌安全系数不足，也有可能是地质探孔未封闭。
针对这种危害，需要加强对形成原因的分析，如果是由于地基的抗突涌系数不足，则应该在工程设计的过程中加强对抗突涌安全系数的研究和设计。如果是由于地质探孔未封闭造成的，则在施工的过程中要对地质探孔进行封闭。
1.2开挖面突涌
开挖面突涌的突出表现是围护结构缺陷，造成开挖面以上出现渗漏，这种危害形式不仅在深基坑工程中会出现，在盾构、顶管之类的地下工程中也会出现。从渗流的角度来看，潜水的压力由水自重形成，属于无压渗流，水头随着渗漏会加快；反之，承压水渗漏属于有压渗流，其水头不会随着渗漏而降低。因此，承压水渗漏危害程度比潜水的危害要严重很多。比如上海地铁建设过程中，在进行延伸时某段深基坑工程开挖面潜水突涌之后，形成了相对比较稳定的盆状土坡，影响的范围较大，达到了三十余米。
对于这种危害，可以加强土壤开挖过程中的维护结构的设计和施工，采用良好的防水材料，同时要结合工程所处地理位置的地形，对围护结构进行严格地设计。
1.3异常管涌
异常管涌危害指的是开挖面以下的围护结构出现渗漏导致坑底出现涌水的状况，这种危害发生的机理与“开挖面突涌”的机理有所不同，主要是由于坑内外存在压力差，而外面的围护结构的施工不正确，导致插入部分不能起到相应的止水效果，从而导致出现异常管涌的危害。这种危害的模式在深基坑工程施工中比较常见。针对这种危害，处理方式与开挖面突涌的处理方式相同，即要加强围护结构的处理。
1.4有效应力丧失
这种危害现象出现时，可能并没有出现管涌、流砂等现象，但是坑底会出现较大的回弹，而且对于围护墙体的踢脚位移没有办法控制，对于这种危害形式而言，在进行基坑开挖的过程中，总应力会相应地降低，如果不能采取相应的降压措施，则孔隙中的水压不会降低，于是导致了有效的应力会降低。当抗突涌的安全系数降低到一定程度时，土体的有效应力将会逐渐减少，趋近于零。此时土颗粒处于悬浮状态，无法提供侧向抗力，于是在基坑内就产生了大量的踢脚位移。与此同时，由于坑底土体正常回弹叠加了承压水的顶托作用，使得基坑回弹量异常偏大，但是在这种危害出现时，即使基坑发生了较大的变形，但是也不一定会开裂，因此在这种情况下不一定会有明水涌出。
针对这种危害，应该要在施工过程中加强降压处理，使得深基坑开挖过程中各个空隙中的压强能够相应地降低，从而使得土地的压力会相对减少，最终防止有效应力的丧失。
1.5过量沉降
在传统深基坑工程施工过程中，对承压水引起的各种沉降的重视程度不够，认为只需要采取在坑内进行设井、按需降水，就可以将施工过程中诱发的沉降控制在可以接受的范围之内，但是在调查分析的过程中发现，很多工程在施工过程中，由于承压水导致了周围地层沉降超标，对周围管线以及建筑物的正常使用带来了较大的影响，比如某地铁的某车站降微承压水诱发沉降达85毫米，南京地铁2号线某车站由于降水诱发大量沉降，导致周边居民住宅损坏。因此，在深基坑工程施工过程中，降水诱发周围地层过量沉降也是承压水危害的重要表现形式之一。如果基坑周边有高标准保护建构筑物，则应该要采取“水位控制为前提，沉降控制为中心”的思路，对危害进行防治。
针对过量沉降的问题，在深基坑施工过程中，应该要积极加强与周围建筑物的结合，不仅要在坑内设井进行降水，还应该要考虑到周围建筑物的情况，对坑内的水位进行控制，将土体的沉降控制在一定范围之内。
2深基坑工程承压水危害的整体防治措施
在深基坑工程承压水危害的防治过程中，防治的原则是“水位控制为前提，沉降控制为中心”，要实现一个全方位、全过程的综合治理，即在进行勘察、设计以及施工的整个过程中都要进行管理。
2.1加强水文地质调查与分析
深基坑工程施工前如果存在相应的疑问，则应该要进行相应的水文地质调查，加强水文地质调查对承压水危害进行预防的一个重要途径，由于有不同的需求，水文工程地质勘查的目的也可以分为三种，第一种是综合性质的水文地质勘察，第二是进行专门性的水文地质勘察，第三是进行工程地质勘察。水文地质调查之后还需要进行相应的渗漏量的分析，渗透量是水文工程研究过程中的一个重要内容，在在制定防渗方案的过程中，最重要的步骤就是要对水文工程的渗透量进行分析，比如某地的工程建设过程中，进行研究分析时得出，如果铺设的砂土壤的厚度为100米，则每年的渗透量有76万立方米，一般规定的渗透量是50立方米，因此出现了严重的超标现象，需要120立方米的土，防渗效果不是很理想。而且土壤的施工会受到季节、气候等多方面的影响，如果采用工布进行铺设，则渗透过程中的损失比较量比较小，防渗的效果比较好。但是这种情况下也容易出现地下水与地表水的交换比较少，进行深基坑工程承压水危害的防治，需要对相应的水文地质情况进行分析和研究，从而有助于采取相应的措施进行危害防治。
2.2加强围护、降水—体化设计
在降水条件下，插入含水层的围护结构可以在围护内外形成一定的水头差，在基坑工程施工过程中，如果采用围护与降水的一体化设计，则可以有效地防止承压水危害。按照此方法进行围护设计，需要针对地面沉降控制值，逐步调整井点的深度以及维护结构的插入深度，对坑外的水头降落值进行计算，再按照渗流场驱动应力场的耦合原则，对降水引起的地层沉降进行解决，直到满足沉降允许值。在满足降深要求的基础上，对周围地层的沉降进行控制并不一定要切断含水层，只需要设计一个合理深度的围护结构，使其达到这个深度即可。
2.3降水设计和施工
在深基坑工程施工过程中，为了减少周围地层的沉降，降水设计和施工是十分重要的部分，降水设计与施工应该要按照降水最小化的原则进行，在保证安全的前提下应该尽量少量地抽水，而且抽水时间要短，具体的措施包括“分层降压”和“按需降水”两方面。前者指的是对存在水力联系的多含水层组，利用地层渗透性差异将上部渗透性较差的含水层疏干后作为下部含水层的覆盖层计算，而按需降水则指的是进一步对传统降水方法进行深化所得到的的一种方法，比如对井点运行计划进行指定，对降深精度进行控制、对结构回筑方案进行优化等。
3结语
深基坑工程施工过程中，承压水危害是一种十分常见的危害形式，加强承压水危害对于基坑工程的安全性和稳定性的提升有十分重要的意义，在深基坑工程承压水危害的防治过程中，常见的措施与方法包括对地质进行勘察、设计和施工，应该要本着综合治理的原则，制定全面的治理措施，避免片面强调水位控制可能带来的一些副作用。
参考文献
[1]叶可炯，陈立生，王洪新.软土地层深基坑工程深层承压水防治[J].城市道桥与防洪，2008（09）.
[2]朱雁飞.深基坑工程中承压水危害的综合治理方法（上）[J].上海建设科技，2008（04）.
[3]朱雁飞.深基坑工程中承压水危害的综合治理方法（下）[J].上海建设科技，2008（05）.
[4]朱良凯.软土地区浅层承压水危害及治理[J].四川建筑，2009（02）.
[关键词]深基坑工程 承压水 治理 策略
[中图分类号] P694 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-342-2
1深基坑工程深层承压水的危害模式以及处理
1.1顶托破坏
这种危害主要表现在坑底突涌，这是工程界最早认识到的一种承压水危害形式，形式比较多样，比如深基坑底顶裂、坑底流砂、坑底“沸腾”等，比如上海某地下工程建设过程中，表现出坑底薄弱处涌水、涌砂的状况。造成这种现象的原因有可能是抗突涌安全系数不足，也有可能是地质探孔未封闭。
针对这种危害，需要加强对形成原因的分析，如果是由于地基的抗突涌系数不足，则应该在工程设计的过程中加强对抗突涌安全系数的研究和设计。如果是由于地质探孔未封闭造成的，则在施工的过程中要对地质探孔进行封闭。
1.2开挖面突涌
开挖面突涌的突出表现是围护结构缺陷，造成开挖面以上出现渗漏，这种危害形式不仅在深基坑工程中会出现，在盾构、顶管之类的地下工程中也会出现。从渗流的角度来看，潜水的压力由水自重形成，属于无压渗流，水头随着渗漏会加快；反之，承压水渗漏属于有压渗流，其水头不会随着渗漏而降低。因此，承压水渗漏危害程度比潜水的危害要严重很多。比如上海地铁建设过程中，在进行延伸时某段深基坑工程开挖面潜水突涌之后，形成了相对比较稳定的盆状土坡，影响的范围较大，达到了三十余米。
对于这种危害，可以加强土壤开挖过程中的维护结构的设计和施工，采用良好的防水材料，同时要结合工程所处地理位置的地形，对围护结构进行严格地设计。
1.3异常管涌
异常管涌危害指的是开挖面以下的围护结构出现渗漏导致坑底出现涌水的状况，这种危害发生的机理与“开挖面突涌”的机理有所不同，主要是由于坑内外存在压力差，而外面的围护结构的施工不正确，导致插入部分不能起到相应的止水效果，从而导致出现异常管涌的危害。这种危害的模式在深基坑工程施工中比较常见。针对这种危害，处理方式与开挖面突涌的处理方式相同，即要加强围护结构的处理。
1.4有效应力丧失
这种危害现象出现时，可能并没有出现管涌、流砂等现象，但是坑底会出现较大的回弹，而且对于围护墙体的踢脚位移没有办法控制，对于这种危害形式而言，在进行基坑开挖的过程中，总应力会相应地降低，如果不能采取相应的降压措施，则孔隙中的水压不会降低，于是导致了有效的应力会降低。当抗突涌的安全系数降低到一定程度时，土体的有效应力将会逐渐减少，趋近于零。此时土颗粒处于悬浮状态，无法提供侧向抗力，于是在基坑内就产生了大量的踢脚位移。与此同时，由于坑底土体正常回弹叠加了承压水的顶托作用，使得基坑回弹量异常偏大，但是在这种危害出现时，即使基坑发生了较大的变形，但是也不一定会开裂，因此在这种情况下不一定会有明水涌出。
针对这种危害，应该要在施工过程中加强降压处理，使得深基坑开挖过程中各个空隙中的压强能够相应地降低，从而使得土地的压力会相对减少，最终防止有效应力的丧失。
1.5过量沉降
在传统深基坑工程施工过程中，对承压水引起的各种沉降的重视程度不够，认为只需要采取在坑内进行设井、按需降水，就可以将施工过程中诱发的沉降控制在可以接受的范围之内，但是在调查分析的过程中发现，很多工程在施工过程中，由于承压水导致了周围地层沉降超标，对周围管线以及建筑物的正常使用带来了较大的影响，比如某地铁的某车站降微承压水诱发沉降达85毫米，南京地铁2号线某车站由于降水诱发大量沉降，导致周边居民住宅损坏。因此，在深基坑工程施工过程中，降水诱发周围地层过量沉降也是承压水危害的重要表现形式之一。如果基坑周边有高标准保护建构筑物，则应该要采取“水位控制为前提，沉降控制为中心”的思路，对危害进行防治。
针对过量沉降的问题，在深基坑施工过程中，应该要积极加强与周围建筑物的结合，不仅要在坑内设井进行降水，还应该要考虑到周围建筑物的情况，对坑内的水位进行控制，将土体的沉降控制在一定范围之内。
2深基坑工程承压水危害的整体防治措施
在深基坑工程承压水危害的防治过程中，防治的原则是“水位控制为前提，沉降控制为中心”，要实现一个全方位、全过程的综合治理，即在进行勘察、设计以及施工的整个过程中都要进行管理。
2.1加强水文地质调查与分析
深基坑工程施工前如果存在相应的疑问，则应该要进行相应的水文地质调查，加强水文地质调查对承压水危害进行预防的一个重要途径，由于有不同的需求，水文工程地质勘查的目的也可以分为三种，第一种是综合性质的水文地质勘察，第二是进行专门性的水文地质勘察，第三是进行工程地质勘察。水文地质调查之后还需要进行相应的渗漏量的分析，渗透量是水文工程研究过程中的一个重要内容，在在制定防渗方案的过程中，最重要的步骤就是要对水文工程的渗透量进行分析，比如某地的工程建设过程中，进行研究分析时得出，如果铺设的砂土壤的厚度为100米，则每年的渗透量有76万立方米，一般规定的渗透量是50立方米，因此出现了严重的超标现象，需要120立方米的土，防渗效果不是很理想。而且土壤的施工会受到季节、气候等多方面的影响，如果采用工布进行铺设，则渗透过程中的损失比较量比较小，防渗的效果比较好。但是这种情况下也容易出现地下水与地表水的交换比较少，进行深基坑工程承压水危害的防治，需要对相应的水文地质情况进行分析和研究，从而有助于采取相应的措施进行危害防治。
2.2加强围护、降水—体化设计
在降水条件下，插入含水层的围护结构可以在围护内外形成一定的水头差，在基坑工程施工过程中，如果采用围护与降水的一体化设计，则可以有效地防止承压水危害。按照此方法进行围护设计，需要针对地面沉降控制值，逐步调整井点的深度以及维护结构的插入深度，对坑外的水头降落值进行计算，再按照渗流场驱动应力场的耦合原则，对降水引起的地层沉降进行解决，直到满足沉降允许值。在满足降深要求的基础上，对周围地层的沉降进行控制并不一定要切断含水层，只需要设计一个合理深度的围护结构，使其达到这个深度即可。
2.3降水设计和施工
在深基坑工程施工过程中，为了减少周围地层的沉降，降水设计和施工是十分重要的部分，降水设计与施工应该要按照降水最小化的原则进行，在保证安全的前提下应该尽量少量地抽水，而且抽水时间要短，具体的措施包括“分层降压”和“按需降水”两方面。前者指的是对存在水力联系的多含水层组，利用地层渗透性差异将上部渗透性较差的含水层疏干后作为下部含水层的覆盖层计算，而按需降水则指的是进一步对传统降水方法进行深化所得到的的一种方法，比如对井点运行计划进行指定，对降深精度进行控制、对结构回筑方案进行优化等。
3结语
深基坑工程施工过程中，承压水危害是一种十分常见的危害形式，加强承压水危害对于基坑工程的安全性和稳定性的提升有十分重要的意义，在深基坑工程承压水危害的防治过程中，常见的措施与方法包括对地质进行勘察、设计和施工，应该要本着综合治理的原则，制定全面的治理措施，避免片面强调水位控制可能带来的一些副作用。
参考文献
[1]叶可炯，陈立生，王洪新.软土地层深基坑工程深层承压水防治[J].城市道桥与防洪，2008（09）.
[2]朱雁飞.深基坑工程中承压水危害的综合治理方法（上）[J].上海建设科技，2008（04）.
[3]朱雁飞.深基坑工程中承压水危害的综合治理方法（下）[J].上海建设科技，2008（05）.
[4]朱良凯.软土地区浅层承压水危害及治理[J].四川建筑，2009（02）.