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基坑降水引起地面沉降的分析 汪召 (北京市地质工程公司 北京 100143) AnalysisofSettlementInducedByDewateringAroundFoundationPit 摘要：基坑降水施工过程中，因为抽降地下水而致使地下水水量减少，以及抽水过程 中土体中的细小颗粒随水带走而导致土体颗粒的减少，这两个方面的因素都会引起基 坑周边地层的不均匀沉降，并会对临近建筑的安全构成威胁。本文通过对一个工程实 例监测数据的解读，阐述随着降水时间的推移地面沉降的发展情况以及影响地面沉降 的因素，并阐述通过采取在井管上缠裹滤网、在需要保护的建筑物附近设置回灌井等 措施，可以减弱抽降地下水过程中地面不均匀沉降对周边建筑物的危害。 关键词：基坑 降水 地下水 地层 沉降 回灌 中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号： 1. 1. 11..前言 随着城市化建设的加快，城建建设用地日益紧张，向地下索要发展空间的动向越 来越明显。资料表明北京市目前最深的基坑是国家大剧院的歌剧院台仓，基坑深近 33m，就国内而言目前最深基坑是江苏省的润扬长江大桥锚碇，基坑深达70m。 当地下水的水位高于建筑物的基础时，在建筑物基础施工阶段，包括基坑土方的 开挖与运输，基坑侧壁的支护以及基础底板或地下室的施工等，就得考虑到地下水的 影响了，常规的做法就是通过水泵抽水的方式将地下水水位降至基础底板以下，也有 采用截水帷幕方式止水的，但其成本较高。通过抽取地下水的方式降地下水水位降低， 虽然成本交底，但会产生一系列的副作用，最为直观的就是会引起周边地面的不均匀 沉降了。对于建筑物、道路等较为密集的城市来说，地面的不均匀沉降直接威胁着建 筑物、道路的的安全。 资料表明，由于北京市开采地下水量较大，到目前为止，在东郊八里庄—大郊亭、 东北郊来广营、昌平沙河—八仙庄、大兴榆垡—礼贤、顺义平各庄等地已经形成了五 个较大的沉降区，沉降中心累计沉降量分别达到722mm、565mm、688mm、661mm、250mm。 【 】 2 最严重的地方，地表还在以每年20至30mm的速度下沉 。地面的整体下沉对建筑 物及建筑物的安全影响倒不是很大，可土体是非均质体，必然会造成不均匀沉降，如 果土层的不均匀沉降发生在建筑物的地基处，这会对建筑物造成潜在危害。在上海、 【1】 南京等地区，由于降水造成相邻建筑物开裂、地面沉降的工程实例很多 ，这方面的 危害今年来在北京地区也很普遍。因此针对基坑工程降水施工，必须采取措施，加以 控制，减少地面不均匀沉降造成的危害。 2. 2. 22..水位降低引起地面沉降的原理分析 基坑降水施工对周边地层的影响，从宏观上来看就是地面的不均均沉降，即由抽 降地下水后地下水水量减少，以及随地下水被抽走的细小颗粒即土体颗粒减少而造成 的。假设降水影响范围内被抽走的水即颗粒体积为Vc，外界水源补给量为Vb，那么 地面沉降的体积就应该是Vc-Vb，但由于土质的不均匀性，实际情况要复杂的多。 从微观上来看，被抽走的地下水大多是土体颗粒之间的自由水即重力水，一方面 填充在土体颗粒之间的自由水及细小颗粒被空隙所代替，一方面土体颗粒受到的向上 的浮力减小，且由于土体颗粒之间的自由水的减少，导致土体中孔隙水压力的减少以 至消散，那么在自重应力以及失衡了的孔隙水压力的作用下，土颗粒之间的孔隙变小， 土体就被压缩了，地面的不均匀沉降也就形成了。 由于降水漏斗的存在，地面沉降表现出来的是以降水井为中心的漏斗的形状，由 于降水漏斗的叠加，对基坑而言地面沉降漏斗则以基坑为中心，本文不作深究。 3. 3. 33..工程实例简介 拟建工程位于通州区，拟建场区内存在一条古河道，拟建工程的基坑长约170m， 宽约65m，基坑深度约16.50m, 场区周边环境复杂，南侧距拟开挖基坑约16.78m处 为九层半住宅楼，西侧距基坑约21.50m处为家属区住宅楼，均在两倍