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【摘 要】 随着我国城市建设的发展，钻孔灌注桩技术在高层建筑深基坑中得到大力应用。因此，地下水位对钻孔灌注桩施工产生很大的影响。本文通过对高层建筑深基坑地下水产生的影响以及其方防范措施进行分析，期望能更好的稳固深基坑，同时还可供类似工程参考。
【关键词】 深基坑;地下水;钻孔灌注桩;影响;措施
为更好地利用地下空间，城市高层及超高层建筑通常设计多层地下室，而基础普遍采用桩基。在一些工程建设中，为了减少钻孔工程量、降低工程造价，准确控制桩顶标高及平面位置，通常会选择在基坑开挖后再进行钻孔灌注桩的施工。但对于原地下水位高于基坑底面或桩长范围内遇有承压水层时，将对钻孔灌注桩的施工产生极为不利的影响，甚至将严重影响桩基质量和施工安全，应引起高度重视。
一、地下水对钻孔灌注桩的影响
（一）地下水的来源。通常而言，深基坑工程中地下水的来源可分为如下几类：（1）原地下水位高于基坑开挖面时，基坑外地下水在压差作用下从支护体系底端渗透或从坑侧渗漏涌入基坑;（2）短时的强降雨导致基坑内迅速积水;（3）钻孔施工过程中泥浆池、泥浆循环管道及钻孔内的泥浆外溢;（4）地层中承压水通过钻孔、勘探孔、桩身抽心孔等渠道涌出;（5）基坑降水排出的地下水流入基坑通过基坑内废弃井管涌出的承压水;（6）钻孔施工过程形成的钻渣在堆放过程中泥浆中水的渗流。基坑工程中采用排水、降水措施控制地下水。排水需铺设专门的管道，利用水泵排至基坑外;降水采用降水井，设备更为复杂。在高地下水位的深基坑工程中，由于水源豐富，如不能及时控制，不仅导致场地泥泞，施工条件恶化，影响安全和文明生产，而且长时间积水将导致基坑表面土体软化，强度降低，钻孔孔壁易于坍塌，危及基坑安全。
（二）对钻孔灌注桩施工的影响
1.发生在挡土结构上的事故。挡土结构未设止水帷幕或虽设置止水帷幕，但挡土结构或止水帷幕存在缺损（主要原因是施工方法不当，施工质量不高，挡土防渗柱龄期不足等因素造成止水帷幕空洞、蜂窝、开叉等），当坑内降水开挖后在地下水作用下，水携带淤泥质土、松砂粉土等细粒土从基坑以上的挡土结构的背部流入基坑内，如情况严重，会造成坑周地面或路面下陷和周围建筑物沉降倾斜、地下管线断裂等事故。另一种情况是，基坑以上的挡土结构或止水帷幕存在缺损（空洞、蜂窝、开叉等）而漏水造成水及粉细砂流出（潜蚀及管涌），造成事故的后果同上述一样严重。
2.土方开挖的影响。基坑开挖时，随着基坑内土重的卸除，作用在基坑底面的竖直应力变为零，基坑坑底浅部土体由于上部卸荷而产生应力释放。同时，由于土体具有一定的渗透性，如排水不畅时，水会渗入土体内部。随着土中含水量的增加，土的粘聚力将逐渐减小，而水产生的浮托力又降低了土的有效强度，土的内摩擦角也随着降低，导致土体的强度指标明显降低。此时的孔壁稳定性明显降低，桩基施工时易于坍塌。
3.基坑周边发生的事故。抽降软弱土层下部的承压水或上下透水层的潜水软弱土层固结下沉的影响。深基坑降水时常会带出很多土粒，软弱土层同时会产生固结下沉，再加上基坑挖土，将引起基坑周围一定范围和不同程度的工程环境变化。若处理不当，严重者将对基坑附近建筑产生位移、沉降和破坏，其中最普遍的是地下建筑和地面建筑（地下室、地下停车场和地下贮水池等）的水平位移、沉降变形和倾斜、道路及各种地下管沟的错位和开裂以及边坡失稳等。
二、加强深基坑地下水的防范措施
（一）采取降水措施。如果条件许可，可通过基坑降水使基坑内的地下水位低于基坑底面2m深，以保证钻探时孔内泥浆桩的压力大于地下水压力20KP以上，维持孔壁稳定。同时通过降水可降低土体中的含水量，使周围土体中的孔隙水压力降低，有效应力增大，提高土体强度，维持孔壁稳定。基坑降水分为基坑外降水、基坑内降水、坑内、坑外联合降水3种方式。考虑到基坑内桩基施工的方便性，应优先考虑基坑外降水。如基坑外降水受到限制，不得不采取基坑内降水时，应充分考虑到桩基施工的影响，降水井应避开桩位，并尽量靠近基坑周边布置，做好保护措施，避免桩基施工时对降水井造成破坏。
（二）场地布置措施
（1）对基坑顶部的地面进行硬化处理，在四周设置排水沟，确保地表水的疏导和排放，防止地表水渗入或涌入基坑;（2）基坑开挖后沿开挖面周边砌筑排水沟和集水井，基坑底部应及时铺筑砖渣、碎石等，并碾压密实，形成过滤层，条件许可时对场地进行整体硬化处理，避免基坑开挖面的土体浸水软化;（3）泥浆池应远离支护体系布置，且必须砌筑后用水泥砂浆抹面，防止泥浆中的水分渗入地层;（4）施工道路应远离施工桩位，避免施工设备行走时的振动及附加应力对孔壁稳定产生不利影响;（5）大型钻孔设备就位时，其底部应铺设钢板、型钢或方木等，以减小设备的接地比压。
（三）降水沉降监测与维护
1.降水监测。由于降水周期较长，基坑降水必然使场区地下水的均衡关系发生较大变化，对周边环境产生影响。为了较准确地掌握场区地下水动态变化，在降水工程实施的同时，应建立地下动态的监测网，根据监测点的布设原则在施工基坑内设立3个水位观测点。监测时须保证：（1）对各观测孔和降水井的水量、水位进行同步监测;（2）在实施降水之前，根据抽水影响范围在路面和周围建筑物布设沉降监测点，进行连续沉降监测;（3）开始抽水后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测各观测孔和降水井的水位、水量各3次;（4）当水位达到降水设计深度，且趋于稳定时，每天观测1次，雨季时适当增加观测次数;（5）绘制出水量Q与时间t和水位降深值S与时间t过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降深要求所需时间;（6）在基坑开挖过程中，随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，并应查明原因及时采取工程措施。
2.降水维护。（1）降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，发现问题及时处理;抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽;当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水;（2）注意保护井口，防止杂物掉入井内;（3）发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。
（四） 通过试验核定单桩承载力
基坑底部土层以粘性土为主时，对于摩擦桩或端承摩擦桩，在桩基设计时应充分考虑基坑开挖后由于土体松驰、地下水的渗透和浸泡导致土体强度降低，桩周摩阻力下降对单桩承载力的影响。基坑裸露及被水浸泡时间越长、桩越短，桩周摩阻力下降越明显，在设计中应引起高度重视。对于长时间裸露及被水浸泡的基坑，如果是以摩擦为主的钻孔桩，应优先选用冲击钻进方式，以挤密桩周土体，提高桩周摩阻力。并通过静载试验等方法进行单桩承载力检验，以核定其实际承载力。
（五）改进泥浆性能参数
钻孔施工的过程中，应结合地层的具体情况，使用原地层以自然方法造浆，此外，还应适当增加纯碱及膨润土等对泥浆的性能参数进行有效调节，为了能在最大程度上避免钻孔发生坍塌，对泥浆进行配置及使用的过程中，应注意使孔壁保持稳定。
三、结束语
高层建筑深基坑中的地下水会在很大程度上影解钻孔灌注桩的施工，本文结合工程实际分听了灌注桩前期施丁中出现的问题及原因并提出了相关的防范措施以此为相关工程的施工提供参考。
参考文献：
[1]陈启飞.高层建筑深基坑地下水对钻孔灌注桩施工的影响及防范措施[J].中华民居（下旬刊），2014，01.
[2]林礼进.地下水对钻孔灌注桩施工的影响及优质泥浆护壁实例分析[J].西部探矿工程，2014，01.
[3]王文明，丁力生，梁旭黎，王自强.深基坑地下水对钻孔灌注桩施工的影响及对策[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2013，04.
【关键词】 深基坑;地下水;钻孔灌注桩;影响;措施
为更好地利用地下空间，城市高层及超高层建筑通常设计多层地下室，而基础普遍采用桩基。在一些工程建设中，为了减少钻孔工程量、降低工程造价，准确控制桩顶标高及平面位置，通常会选择在基坑开挖后再进行钻孔灌注桩的施工。但对于原地下水位高于基坑底面或桩长范围内遇有承压水层时，将对钻孔灌注桩的施工产生极为不利的影响，甚至将严重影响桩基质量和施工安全，应引起高度重视。
一、地下水对钻孔灌注桩的影响
（一）地下水的来源。通常而言，深基坑工程中地下水的来源可分为如下几类：（1）原地下水位高于基坑开挖面时，基坑外地下水在压差作用下从支护体系底端渗透或从坑侧渗漏涌入基坑;（2）短时的强降雨导致基坑内迅速积水;（3）钻孔施工过程中泥浆池、泥浆循环管道及钻孔内的泥浆外溢;（4）地层中承压水通过钻孔、勘探孔、桩身抽心孔等渠道涌出;（5）基坑降水排出的地下水流入基坑通过基坑内废弃井管涌出的承压水;（6）钻孔施工过程形成的钻渣在堆放过程中泥浆中水的渗流。基坑工程中采用排水、降水措施控制地下水。排水需铺设专门的管道，利用水泵排至基坑外;降水采用降水井，设备更为复杂。在高地下水位的深基坑工程中，由于水源豐富，如不能及时控制，不仅导致场地泥泞，施工条件恶化，影响安全和文明生产，而且长时间积水将导致基坑表面土体软化，强度降低，钻孔孔壁易于坍塌，危及基坑安全。
（二）对钻孔灌注桩施工的影响
1.发生在挡土结构上的事故。挡土结构未设止水帷幕或虽设置止水帷幕，但挡土结构或止水帷幕存在缺损（主要原因是施工方法不当，施工质量不高，挡土防渗柱龄期不足等因素造成止水帷幕空洞、蜂窝、开叉等），当坑内降水开挖后在地下水作用下，水携带淤泥质土、松砂粉土等细粒土从基坑以上的挡土结构的背部流入基坑内，如情况严重，会造成坑周地面或路面下陷和周围建筑物沉降倾斜、地下管线断裂等事故。另一种情况是，基坑以上的挡土结构或止水帷幕存在缺损（空洞、蜂窝、开叉等）而漏水造成水及粉细砂流出（潜蚀及管涌），造成事故的后果同上述一样严重。
2.土方开挖的影响。基坑开挖时，随着基坑内土重的卸除，作用在基坑底面的竖直应力变为零，基坑坑底浅部土体由于上部卸荷而产生应力释放。同时，由于土体具有一定的渗透性，如排水不畅时，水会渗入土体内部。随着土中含水量的增加，土的粘聚力将逐渐减小，而水产生的浮托力又降低了土的有效强度，土的内摩擦角也随着降低，导致土体的强度指标明显降低。此时的孔壁稳定性明显降低，桩基施工时易于坍塌。
3.基坑周边发生的事故。抽降软弱土层下部的承压水或上下透水层的潜水软弱土层固结下沉的影响。深基坑降水时常会带出很多土粒，软弱土层同时会产生固结下沉，再加上基坑挖土，将引起基坑周围一定范围和不同程度的工程环境变化。若处理不当，严重者将对基坑附近建筑产生位移、沉降和破坏，其中最普遍的是地下建筑和地面建筑（地下室、地下停车场和地下贮水池等）的水平位移、沉降变形和倾斜、道路及各种地下管沟的错位和开裂以及边坡失稳等。
二、加强深基坑地下水的防范措施
（一）采取降水措施。如果条件许可，可通过基坑降水使基坑内的地下水位低于基坑底面2m深，以保证钻探时孔内泥浆桩的压力大于地下水压力20KP以上，维持孔壁稳定。同时通过降水可降低土体中的含水量，使周围土体中的孔隙水压力降低，有效应力增大，提高土体强度，维持孔壁稳定。基坑降水分为基坑外降水、基坑内降水、坑内、坑外联合降水3种方式。考虑到基坑内桩基施工的方便性，应优先考虑基坑外降水。如基坑外降水受到限制，不得不采取基坑内降水时，应充分考虑到桩基施工的影响，降水井应避开桩位，并尽量靠近基坑周边布置，做好保护措施，避免桩基施工时对降水井造成破坏。
（二）场地布置措施
（1）对基坑顶部的地面进行硬化处理，在四周设置排水沟，确保地表水的疏导和排放，防止地表水渗入或涌入基坑;（2）基坑开挖后沿开挖面周边砌筑排水沟和集水井，基坑底部应及时铺筑砖渣、碎石等，并碾压密实，形成过滤层，条件许可时对场地进行整体硬化处理，避免基坑开挖面的土体浸水软化;（3）泥浆池应远离支护体系布置，且必须砌筑后用水泥砂浆抹面，防止泥浆中的水分渗入地层;（4）施工道路应远离施工桩位，避免施工设备行走时的振动及附加应力对孔壁稳定产生不利影响;（5）大型钻孔设备就位时，其底部应铺设钢板、型钢或方木等，以减小设备的接地比压。
（三）降水沉降监测与维护
1.降水监测。由于降水周期较长，基坑降水必然使场区地下水的均衡关系发生较大变化，对周边环境产生影响。为了较准确地掌握场区地下水动态变化，在降水工程实施的同时，应建立地下动态的监测网，根据监测点的布设原则在施工基坑内设立3个水位观测点。监测时须保证：（1）对各观测孔和降水井的水量、水位进行同步监测;（2）在实施降水之前，根据抽水影响范围在路面和周围建筑物布设沉降监测点，进行连续沉降监测;（3）开始抽水后，在水位未达到设计降水深度以前，每天观测各观测孔和降水井的水位、水量各3次;（4）当水位达到降水设计深度，且趋于稳定时，每天观测1次，雨季时适当增加观测次数;（5）绘制出水量Q与时间t和水位降深值S与时间t过程曲线图，分析水位水量下降趋势，预测设计降深要求所需时间;（6）在基坑开挖过程中，随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象，并应查明原因及时采取工程措施。
2.降水维护。（1）降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查，发现问题及时处理;抽水设备应进行定期保养，降水期间不得随意停抽;当发生停电时，应及时更新电源，保持正常降水;（2）注意保护井口，防止杂物掉入井内;（3）发现基坑出水、涌砂，应立即查明原因，组织处理。
（四） 通过试验核定单桩承载力
基坑底部土层以粘性土为主时，对于摩擦桩或端承摩擦桩，在桩基设计时应充分考虑基坑开挖后由于土体松驰、地下水的渗透和浸泡导致土体强度降低，桩周摩阻力下降对单桩承载力的影响。基坑裸露及被水浸泡时间越长、桩越短，桩周摩阻力下降越明显，在设计中应引起高度重视。对于长时间裸露及被水浸泡的基坑，如果是以摩擦为主的钻孔桩，应优先选用冲击钻进方式，以挤密桩周土体，提高桩周摩阻力。并通过静载试验等方法进行单桩承载力检验，以核定其实际承载力。
（五）改进泥浆性能参数
钻孔施工的过程中，应结合地层的具体情况，使用原地层以自然方法造浆，此外，还应适当增加纯碱及膨润土等对泥浆的性能参数进行有效调节，为了能在最大程度上避免钻孔发生坍塌，对泥浆进行配置及使用的过程中，应注意使孔壁保持稳定。
三、结束语
高层建筑深基坑中的地下水会在很大程度上影解钻孔灌注桩的施工，本文结合工程实际分听了灌注桩前期施丁中出现的问题及原因并提出了相关的防范措施以此为相关工程的施工提供参考。
参考文献：
[1]陈启飞.高层建筑深基坑地下水对钻孔灌注桩施工的影响及防范措施[J].中华民居（下旬刊），2014，01.
[2]林礼进.地下水对钻孔灌注桩施工的影响及优质泥浆护壁实例分析[J].西部探矿工程，2014，01.
[3]王文明，丁力生，梁旭黎，王自强.深基坑地下水对钻孔灌注桩施工的影响及对策[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2013，04.