王权
淄博隆烨置业有限责任公司 山东省 淄博市 255100
摘要: 目前我国城市化进程在不断加快，并随着二胎政策的放开，人口必将进一步的增长，这使得建筑用地日趋紧张，向地下空间的发展成为必然趋势，越来越多的复杂基坑工程应运而生,地下环境的复杂多变对基坑的稳定与安全有着至关重要的影响，其中地下水是影响深基坑工程的一个重要因素。基坑工程中常采用降低地下水位和设置止水帷幕等工程措施来控制地下水对工程施工的影响。
关键词:深基坑;止水帷幕;作用效果;
1 深基坑工程概况
1.1 深基坑工程发展现状
近年来，我国的经济发展的十分迅速，尤其是在“一带一路”政策的带动下，使得我国成为了一个名副其实的经济大国，我国的经济增长速度让全世界惊叹，城市化进程也一直处于世界前列，如今的中国经济，是全球经济的引擎，各个国家纷纷与中国加强深度合作，搭乘中国经济的“快车”。但伴随着经济的快速发展以及飞速的城市化进程中，也会不断涌现出不少的问题，比如，如今最备受关注的环境问题，世界各国比较关心的能源问题，还有城市化进程中的交通问题等等，这都需要我们充分考虑到发展的同时所带来的问题。
1.2深基坑工程防渗问题的提出
在基坑工程中，防水、降水及排水是施工中的重要环节，其作用的好坏不仅直接影响了工程造价、支护质量和工程进度，整个基坑工程的安全也与之有关，需引起足够的重视。目前较为常用的降水方法为井点降水和深井降水，通过这两种方法可以有效地减少坑内外的水头差。地下水位的降低能减少承压水头对基坑底板的顶托力，有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性，而最重要的是能防止基坑底面与坡面渗水，能够确保坑底干燥环境，从而为基坑施工创造良好的环境，因此大部分工程在深基坑的开挖前，第一步就需要降低基坑的地下水位，但是巨大的水头差使得土体孔隙中的水运动产生强烈的运动趋向，造成基坑支护的变形，还会影响到基坑周边的区域，有的甚至导致周围地表发生一定的沉降，从而对周边建筑与环境造成危害，尤其对于地处繁华闹市区、地下管线复杂、施工条件苛刻的地段，基坑降水会造成地表的沉降从而带来严重的危害。如果设置了止水帷幕，就会大大减小那些危害的发生率，它不仅能起到止水的作用，还能间接地减小周围建筑物的沉降与变形。
2地下水常用控制方法及适用条件
基坑工程中，地下水的控制至关重要，因为它不仅直接关系到基坑的一个安全施工问题，还危及到整个基坑的安全和最终的工程质量，地下水控制不好，还会给基坑周围的环境带来各种影响。根据地下水位、基坑深度、地下水量等因素，目前常见的地下水控制方法主要有降水法、止水帷幕和冻结法，它们的施工过程和适用条件都各不相同。
2.1 降水法
目前在工程上常见的降水法有集水明排和井点降水。集水明排又叫做明沟降水法，它的做法比较简单、快捷和经济。它的做法主要是在基坑中设置排水沟，明沟沟底标高要低于基底标高，再设置集水井，将水排入集水井，再用水泵将水给抽吸至地面，这种做法适用于地质条件较简单、地下水水位不高、含水层稀薄的基坑中。井点降水包括轻型井点降水和管井井点降水等，无论何种井点降水，它们的井点都设置在基坑的内部或者周围，然后再通过抽水设备将水抽走，从而达到降水的目的。对于深基坑工程来说，井点排水法是最佳选择，它不仅不受基坑的限制，还能大大缩短工期，降水效果好。下表2.1为一些常见的降水井类型和它的适应范围。
2.2止水帷幕
第1章中已经介绍过止水帷幕。一般不允许降水法方案，而且集水明排方案又不能确保基坑底部的地下水能够有效的排除的时候，经常采用止水帷幕的方案来进行降水处理。但是这种方法的投资代价要比降水法大的多，一般是降水方案的2.5到5倍。
2.3冻结法
近年来随着城市大规模的建设，基坑工程中基坑的跨度和深度的要求不断加大，因此基坑工程的支护设计与施工越来越难，特别是在在一些软弱地层且常伴有淤泥的沿海沿江地区。此时，为了很好的解决这一问题，一种新的办法应运而生，那就是用冻结法来保持基坑在开挖和施工过程的稳定与安全。
3止水帷幕应用
3.1止水帷幕定义
止水帷幕，顾名思义就是主要起止水的作用，一般都是设置在基坑外侧或者坑底，用于阻止坑外地下水向坑内渗流的构筑物，常见的有地下连续墙、深层搅拌桩、高压旋喷桩等，不仅可以解决渗流产生的沉降问题和其他问题，同时可以保持坑内良好干燥的工作环境，方便施工。
3.2止水帷幕分类
常见的止水帷幕有旋喷桩止水帷幕、高压旋喷桩以及深层搅拌桩止水帷幕，除了这几种之外，随着近些年人们对止水帷幕的不断改进和创新，还研发出了螺旋钻机素砼和压浆止水帷幕。比如像地下连续墙、钻孔咬合桩等形式的全新的地下围护结构形式，它们自身有着防水效果好的优点，因此有的时候都不需要再设置止水帷幕。但在具体的实际基坑工程中，必须十分谨慎的去选择止水帷幕的类型，需要在环境影响、水文地质甚至还有投资能力等各个方面都符合条件时，从而选择合适的止水帷幕。
3.3止水帷幕适用条件
（1）环境条件
一般的，在基坑周周围存在高层建筑物或者重要文物保护区，或者在基坑附近的建筑物采用的是浅基础时，还有一些就是基坑工程对附近地面的垂直沉降、水平位移有很严格的要求控制，另外还有在基坑工程中因某种原因不允许采用降水方案，但明排方案又起不到作用的时候。
（2）投资条件
在基坑工程施工前，一定要做好止水帷幕方案的投资预算，一般情况下，一个基坑工程的止水帷幕方案的投资大约为该基坑降水方案投资的2.5~5倍。
（3）工程地质和水文地质条件
在如砂层、卵砾石层、粉土层、粉质粘土层、粘土与粉土夹层和杂填土层等，且基坑外侧地下水位高于基坑底而容易发生渗流时，或上层滞水水量较大容易产生较大水位差时，或存在承压水较大有可能会使基坑发生流砂、管涌、突涌现象。
3.4设置止水帷幕的方法
设置止水帷幕的方法有很多种，每一种都有其优点和缺点，因此，在实际工程中，需要根据工程实际情况来选取适合的方法来设置止水帷幕。目前用止水帷幕设置的比较多的有浆液深层搅拌法、粉喷深层搅拌法和高压喷射注浆法，每一种都有自己的适用条件。深层搅拌法一般主要适用于粉质粘土和软粘土，不适合用于直径过大或过多的卵砾石类地层。高压喷射注浆法一般对含大量有机质的腐殖土或者直径过大含量过多卵石层的效果较差，它的适用范围一般是在粉土、黄土、砂类土、粘土夹砂等地层。而压力灌浆法一般适用于有溶洞与砂砾石地带，有的还适用于裂隙、断层破碎带。
4结语
在一般的深基坑工程中，地下水的渗流对整个基坑的稳定性有很大的影响，由于压力水头的存在，坑外地下水会向坑内渗流，将会形成一个较大的降水漏斗。而且随着基坑开挖的不断进行，坑内土体不断外运，坑内地下水位也随之降低，由于地下水位的下降，基坑周围支护结构外土体的有效应力必将变的更大，从而导致基坑周围土体发生不均匀沉降。
参考文献
[1]唐业清，李启民，崔江余．基坑事故分析与处理[Ｍ]. 北京:中国建筑工业出版社，1999.4.
[2]钱午，苏景中.深基坑工程止水帷幕设计概要[J]. 土工基础，2020，12(1):8-23.
[3]吴克璞.地下水渗流问题及其有限元数值模拟.西北师范大学学报[J]，2019，34(2):38-44.
[4]吴迟恭.水力学[M].高等教育出版社，1993.
[5]里亨，张锡文，何枫.论多孔介质中立体流动问题的数值模拟方法[J].石油大学学报，2019，24(5):112-116.