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摘 要：本文针对建筑工程项目基坑降水问题展开研究分析，着重研究分析的是土体经受降水影响之后产生的固结以及支护结构变形的作用之下出现的基坑土体沉降问题。研究工作得到的结果显示，降水过程当中产生的瞬间性沉降、支护结构的位移以及土体固结问题都是会对地面沉降问题造成一定程度的影响；降水问题造成的影响较为广泛，土体沉降问题较为严重，并且土体沉降问题和降水之后形成的积水深度之间有着较为密切的相互关系；支护结构变形问题的影响范围相较于降水问题来说较为狭窄，大致上都是在基坑深度的范畴当中，在此基础之上引发的固结沉降问题自然也就不是十分的严重。
关键词：降水 深基坑支护结构 地表沉降
一、引言
为了可以对土方开挖以及后续的地表下施工相关工作顺利开展做出一定程度的保证，一般情况之下在建筑工程项目施工阶段都是需要对地下水位形成有效的控制抑或是设置一定数量的止水帷幕。但是如果使得地下水位过分的降低的话，有可能对周围的环境造成一定程度的负面影响，并在此基础之上引发坑外的地面沉降问题，依据相关的调查工作得到的结果显示，我国范围之内出现的150起基坑事故当中，由设计阶段和施工阶段地下水处理不恰当问题引发的工程事故大约占据工程事故总数的50%之上。基坑工程事故一般情况之下会涉及到两个层面上的内容，第一是深基坑支护具体构成结构稳定性受到一定程度的影响；第二是基坑开挖工作对周遭的生态环境造成较为严重的负面影响，从而也就会使得周边的建筑物以及基础性设施出现开裂抑或是变形等较为严重的问题。在建筑物密集程度比较高的区域当中，从某些层面上展开分析工作，针对周边建筑物、管网形成有效的保护，是要比维护基坑本身的稳定性显得更加重要。笔者在对实际工程情况加以一定程度的应用的基础上，并在研究分析工作进行的过程中考虑到了土体固结这样一个问题，将其作为依据分析基坑降水问题对支护结构以及周边生态环境造成的负面影响。
二、基坑降水问题引发的地表沉降问题的机理
在降水问题发生的过程中，基坑施工所在地的地下水位呈现出来一种不断下降的趋势，作用在土颗粒之上的悬浮力也呈现出来一种逐步减小的趋势，在此基础之上自然也就会引发土体固结、压缩等问题，具体表现是粘弹性固体降水压密特征。土体的变形一般情况之下可以被划分为两个阶段，第一个阶段是一个线性变化的流程，在地下水位下降的过程当中，土体当中的孔隙水是会随着渗流而排出在外，因此作用在骨架之上的有效应力水平呈现出来一种不断提升的态势，最终也就会在土体当中引发固结变形问题。第二个阶段是非线性变化流程，在这个流程当中之所以会出现土体变形问题是因为土颗粒以及孔隙水粘性流动的基础上引发，在上文中提及到的这一个流程当中，有效应力基本上被控制在既定范围之内，其实所说的也就是土体的变形是随着有效应力非线性变化而发生一定程度的变化。
一般情况之下来说土体的变形沉降问题都是由下文中提及到的这三个原因引发的。孔隙水压力呈现出来一种逐步降低的趋势，在降水措施施行的过程中，当地下水位已经降低到一定程度之后，孔隙当中水压力是会发生一定程度的转移以及消散，最终自然也就会使得孔隙水压力呈现出来一种不断降低的趋势，在当总压力达到一定程度之后，在土颗粒之上发生作用的有效应力会呈现出来一种逐步增大的趋势，动力压水造成的影响。当处于自然状态的情况之下，土体当中孔隙水的流动现象一般情况之下是在水力坡度比较小的情况之下施行。降水措施施行的过程中自然会使得水力坡度呈现出来一种不断提升的态势，在上文中提及到的這种情况之下，渗透压力会呈现出来一种不断增强的趋势，当地下水由下而上产生的渗透压力和作用在土体之上的浮力的总和超出土颗粒自身重量和相互之间摩擦力的情况之下，土体相互之间会进一步产生更加强烈的压缩变形问题，在地表之上的具体表现自然也就是沉降问题。井点的真空作用。井点降水过程当中，井点管周边一定范围当中的压力是会比大气压力小的，在上文中提及到的压力差发挥出来的作用之下，土体当中的各个颗粒是会被挤压向压力比较小的位置之上，在此基础之上自然会发生变形这样一种问题。
三、基坑降水工作进行的过程中应当施行的措施
明沟加集水井降水。这种方法隶属于人工排降法包含的范围之内，一般情况之下是在地下潜水、施工用水以及雨积水排除工作进行的过程中得到应用，在地下水含量较为丰富的区域当中，以内基坑施工现场所在地边坡渗水问题较为严重，锚喷支护施工相关工作的难度比较高，所以上文中提及到的这种措施单独在高水位基坑降水工作进行的过程中得到应用并不是十分的现实。轻型井点降水。这种措施在面积并不是很大、降水深度要求不高的基坑工程领域当中展现出来的适应性比较强，假如说对降水深度的要求大于6m的话，那么是可以在对多级井点系统加以一定程度的应用的基础上展开降水工作，但是却对基坑周边空间提出比较高的要求，以便于可以在后续的放坡抑或是挖槽工作进行的过程中起到一定程度的促进性作用。
四、研究分析进行的过程中使用到的数值模型构建措施
为了可以在建筑工程项目施工相关工作进行的过程中起到一定程度的借鉴性作用，首先展开的是降水分析工作，基坑降水问题、支护具体构成结构变形以及固结变形研究分析工作的力学模型如图1所示。模型计算工作囊括的区域范围是100×35m，土层详尽参数如表1所示，工程项目施工阶段中设置的止水帷幕实际作用范围是20×20m。在对板单元加以一定程度的应用的基础上加工水泥土搅拌桩止水帷幕挡土墙模拟出来，再在对界面单元加以一定程度的应用的基础上将土体和挡土具体构成结构之间形成的剪切薄层相互作用力模拟出来，粉土本体具体构成结构使用到的是非线性摩尔-库伦模型。图中线条指代的是基坑施工现场地下水水位，基坑的实际施工深度达到了3m，将建筑物自重等价代换为载荷作用。
五、结语
总而言之，在降水问题发生之后，孔隙水析出的情况之下引发的降水瞬间性沉降问题较为严重，基坑范围之外的土体沉降问题一般情况之下是由降水瞬时沉降问题引发，影响范围与基坑外地下水深度下降范围之间有一定程度的相互关系；支护具体构成结构水平方面位移对基坑范围之外土体沉降影响范围大致上和基坑壁高度一样，土体本身的90d固结沉降问题基本上是不会对地面沉降问题造成任何形式的影响。当没有设置任何形式的止水帷幕的情况之下，降水问题引发的基坑范围之外地下水深度下降问题较为严重，影响作用范围和水平渗透系数之间呈现出来的相互关系较为密切。但是在设置一定数量的止水帷幕之后，基坑范围之外地下水下降深度以及影响范围都呈现出来一种大幅度减小的趋势，与此同时也可以使得周边环境中的地面沉降问题得到较为有效的控制。在对止水帷幕坑当中降水坑外补水措施加以一定程度的应用的基础上，可以使得坑外的土体沉降问题得到更加有效的解决，最终也就可以使得周边生态环境当中出现的地面沉降问题得到有效的控制。
参考文献：
[1]李元勋. 深基坑桩锚支护内力与变形分析方法及试验研究[D].兰州理工大学，2016.
[2]相兴华. 基坑开挖与降水对支护结构受力及地面变形影响的研究[D].太原理工大学，2013.
[3]胡鑫. 降水对深基坑支护结构及地表沉降的影响分析[D].东北大学，2013.
[4]王利宾. 郑州地铁某标段出入段线工作井基坑支护技术研究[D].河南大学，2013.
关键词：降水 深基坑支护结构 地表沉降
一、引言
为了可以对土方开挖以及后续的地表下施工相关工作顺利开展做出一定程度的保证，一般情况之下在建筑工程项目施工阶段都是需要对地下水位形成有效的控制抑或是设置一定数量的止水帷幕。但是如果使得地下水位过分的降低的话，有可能对周围的环境造成一定程度的负面影响，并在此基础之上引发坑外的地面沉降问题，依据相关的调查工作得到的结果显示，我国范围之内出现的150起基坑事故当中，由设计阶段和施工阶段地下水处理不恰当问题引发的工程事故大约占据工程事故总数的50%之上。基坑工程事故一般情况之下会涉及到两个层面上的内容，第一是深基坑支护具体构成结构稳定性受到一定程度的影响；第二是基坑开挖工作对周遭的生态环境造成较为严重的负面影响，从而也就会使得周边的建筑物以及基础性设施出现开裂抑或是变形等较为严重的问题。在建筑物密集程度比较高的区域当中，从某些层面上展开分析工作，针对周边建筑物、管网形成有效的保护，是要比维护基坑本身的稳定性显得更加重要。笔者在对实际工程情况加以一定程度的应用的基础上，并在研究分析工作进行的过程中考虑到了土体固结这样一个问题，将其作为依据分析基坑降水问题对支护结构以及周边生态环境造成的负面影响。
二、基坑降水问题引发的地表沉降问题的机理
在降水问题发生的过程中，基坑施工所在地的地下水位呈现出来一种不断下降的趋势，作用在土颗粒之上的悬浮力也呈现出来一种逐步减小的趋势，在此基础之上自然也就会引发土体固结、压缩等问题，具体表现是粘弹性固体降水压密特征。土体的变形一般情况之下可以被划分为两个阶段，第一个阶段是一个线性变化的流程，在地下水位下降的过程当中，土体当中的孔隙水是会随着渗流而排出在外，因此作用在骨架之上的有效应力水平呈现出来一种不断提升的态势，最终也就会在土体当中引发固结变形问题。第二个阶段是非线性变化流程，在这个流程当中之所以会出现土体变形问题是因为土颗粒以及孔隙水粘性流动的基础上引发，在上文中提及到的这一个流程当中，有效应力基本上被控制在既定范围之内，其实所说的也就是土体的变形是随着有效应力非线性变化而发生一定程度的变化。
一般情况之下来说土体的变形沉降问题都是由下文中提及到的这三个原因引发的。孔隙水压力呈现出来一种逐步降低的趋势，在降水措施施行的过程中，当地下水位已经降低到一定程度之后，孔隙当中水压力是会发生一定程度的转移以及消散，最终自然也就会使得孔隙水压力呈现出来一种不断降低的趋势，在当总压力达到一定程度之后，在土颗粒之上发生作用的有效应力会呈现出来一种逐步增大的趋势，动力压水造成的影响。当处于自然状态的情况之下，土体当中孔隙水的流动现象一般情况之下是在水力坡度比较小的情况之下施行。降水措施施行的过程中自然会使得水力坡度呈现出来一种不断提升的态势，在上文中提及到的這种情况之下，渗透压力会呈现出来一种不断增强的趋势，当地下水由下而上产生的渗透压力和作用在土体之上的浮力的总和超出土颗粒自身重量和相互之间摩擦力的情况之下，土体相互之间会进一步产生更加强烈的压缩变形问题，在地表之上的具体表现自然也就是沉降问题。井点的真空作用。井点降水过程当中，井点管周边一定范围当中的压力是会比大气压力小的，在上文中提及到的压力差发挥出来的作用之下，土体当中的各个颗粒是会被挤压向压力比较小的位置之上，在此基础之上自然会发生变形这样一种问题。
三、基坑降水工作进行的过程中应当施行的措施
明沟加集水井降水。这种方法隶属于人工排降法包含的范围之内，一般情况之下是在地下潜水、施工用水以及雨积水排除工作进行的过程中得到应用，在地下水含量较为丰富的区域当中，以内基坑施工现场所在地边坡渗水问题较为严重，锚喷支护施工相关工作的难度比较高，所以上文中提及到的这种措施单独在高水位基坑降水工作进行的过程中得到应用并不是十分的现实。轻型井点降水。这种措施在面积并不是很大、降水深度要求不高的基坑工程领域当中展现出来的适应性比较强，假如说对降水深度的要求大于6m的话，那么是可以在对多级井点系统加以一定程度的应用的基础上展开降水工作，但是却对基坑周边空间提出比较高的要求，以便于可以在后续的放坡抑或是挖槽工作进行的过程中起到一定程度的促进性作用。
四、研究分析进行的过程中使用到的数值模型构建措施
为了可以在建筑工程项目施工相关工作进行的过程中起到一定程度的借鉴性作用，首先展开的是降水分析工作，基坑降水问题、支护具体构成结构变形以及固结变形研究分析工作的力学模型如图1所示。模型计算工作囊括的区域范围是100×35m，土层详尽参数如表1所示，工程项目施工阶段中设置的止水帷幕实际作用范围是20×20m。在对板单元加以一定程度的应用的基础上加工水泥土搅拌桩止水帷幕挡土墙模拟出来，再在对界面单元加以一定程度的应用的基础上将土体和挡土具体构成结构之间形成的剪切薄层相互作用力模拟出来，粉土本体具体构成结构使用到的是非线性摩尔-库伦模型。图中线条指代的是基坑施工现场地下水水位，基坑的实际施工深度达到了3m，将建筑物自重等价代换为载荷作用。
五、结语
总而言之，在降水问题发生之后，孔隙水析出的情况之下引发的降水瞬间性沉降问题较为严重，基坑范围之外的土体沉降问题一般情况之下是由降水瞬时沉降问题引发，影响范围与基坑外地下水深度下降范围之间有一定程度的相互关系；支护具体构成结构水平方面位移对基坑范围之外土体沉降影响范围大致上和基坑壁高度一样，土体本身的90d固结沉降问题基本上是不会对地面沉降问题造成任何形式的影响。当没有设置任何形式的止水帷幕的情况之下，降水问题引发的基坑范围之外地下水深度下降问题较为严重，影响作用范围和水平渗透系数之间呈现出来的相互关系较为密切。但是在设置一定数量的止水帷幕之后，基坑范围之外地下水下降深度以及影响范围都呈现出来一种大幅度减小的趋势，与此同时也可以使得周边环境中的地面沉降问题得到较为有效的控制。在对止水帷幕坑当中降水坑外补水措施加以一定程度的应用的基础上，可以使得坑外的土体沉降问题得到更加有效的解决，最终也就可以使得周边生态环境当中出现的地面沉降问题得到有效的控制。
参考文献：
[1]李元勋. 深基坑桩锚支护内力与变形分析方法及试验研究[D].兰州理工大学，2016.
[2]相兴华. 基坑开挖与降水对支护结构受力及地面变形影响的研究[D].太原理工大学，2013.
[3]胡鑫. 降水对深基坑支护结构及地表沉降的影响分析[D].东北大学，2013.
[4]王利宾. 郑州地铁某标段出入段线工作井基坑支护技术研究[D].河南大学，2013.