河南中瑞建设工程有限公司 河南焦作 454000
摘要：近年来，我国城镇建设迅猛发展，城市化水平不断提高，而城市土地的供给愈加紧张，综合利用程度的提高，造成了高层建筑也越来越多，建筑基础埋深也越来越大，基坑越挖越深，建筑基础往往处于地下水位之下，施工过程进行降水的深度和降水量也随之增加。因施工降水控制不当，对周边环境造成影响和引发的事故常有发生，对环境影响最大的是施工降水造成的大量地下水资源浪费，地下水位持续降低。在地下水资源日益枯竭的今天，探讨施工降水对环境的影响，并研究对策，具有积极的意义。
关键词：施工降水；环境；影响；对策
我国水资源总量虽然居世界第三位，但是人均淡水资源占有量目前是世界平均水平的1/4，居世界第121位，是世界13个严重贫水国家之一。住房和城乡建设部前几年就提出了建造绿色工程和开展绿色施工，其中之一就是节水和水资源的综合利用。但纵观当前形势，水资源的浪费仍随处可见，城市化建设项目中，有多少基坑降水工程抽取的白花花的地下水涌入城市下水通道，在慨叹宝贵的水资源流失的同时，也看到施工降水对周边建筑物、构筑物、市政管线以及城市地面造成的巨大影响和产生的经济损失。
据不完全统计，目前大中城市以及部分县级以上城市的建筑施工，涉及地下水位以下的深基坑工程数量占房屋建筑总量的比例约为70%，有的基坑挖深已达30米。在施工过程中，为确保基坑边坡稳定和施工进度，往往根据基坑土质、挖深、地下水位、施工季节和进度计划等条件，采取合适的降水方案抽取地下水，使坑内地下水位降低至坑底0.5m以下，此降水过程持续时间往往达数月或数年。
基坑降水带来施工便利的同时，还引发一些环境问题，如降水方式不当或超采地下水引发周围既有建筑物、构筑物不均匀沉降，城市地下管线的破坏，水资源的巨大浪费和地下水位的持续下降等。
周围既有建筑物、构筑物不均匀沉降，往往造成建筑物、构筑物的变形、裂缝等质量问题，严重时造成坍塌事故，引发业主的恐慌情绪，造成社会不安定因素，危及人民生命安全，产生财产等经济损失。城市地下管线的破坏，对城市交通、供水供电、供气供暖、通讯产生影响，造成巨大经济损失，影响居民的正常生活。据地矿部门测定，由于超采地下水，华北地区99个县市地面裂缝达400多条。有关专家认为，近年来我国发生的数百起桥梁毁坏、房屋垮塌、路基塌陷、泥石流以及建筑物倾斜、开裂等事故，均与超采地下水有着直接的关系。
据粗略统计，以中部城市焦作市某建筑工程为例，基坑面积5000平方米，深度平均10米，降水深度6-8米，则日均抽水量为6000-10000立方米，降水时间一般长达半年至一年之久，总抽水量可达100-300 万立方米，相当于25000个普通家庭一年的用水量。这些大量抽取的地下水综合利用率相当低，大部分被直接排至城市雨水或污水管网，在造成地下水资源的巨大浪费的同时，可能造成局部下水通道的堵塞，增加了市政污水处理的负担。
同样以焦作市为例，15年前该城市的地下水位在地面下1米左右，在地势低凹处自然形成了星罗棋布的湖泊，是名副其实的山水园林城市。但近年来，由于城市建设力度的加大，造成地下水位的持续下降，减少了浅层土壤的水分，造成表层土壤缺水干裂、沙化、扬尘等，影响植物生长、城市绿化和城市的空气清洁度。
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对于建筑施工降水对环境的影响，产生的原因是众所周知的，一是城市化建设力度过大，长期大量的抽取地下水，破坏了地下含水层，形成的以城市为中心的地下水漏斗越来越大；二是受项目建设投资成本的影响，项目设计阶段拟定的基坑封闭降水、井点回灌等预防地下水位下降的技术措施不能很好的落实；三是部分人员对降水影响环境的问题认识上有误区，思想上不够重视等。解决上述问题，笔者建议从以下几方面入手：
1、优化降水施工方案，在基坑围护结构及降水满足工程施工和安全的前提下，以降水对周围环境产生影响最低的要求作为约束条件，采用数学方法或系统分析方法，建立最优化的数学模型，确定最优化的设计参数，例如抽水井深、井数，回灌井井深、井数等，通过验算确定最优化降水方案；要尽量采用有利于保护和利用地下水的支护结构和工程桩的施工工艺和施工方法，尽量选择降水量较少的施工设计方案，如选择使用止水帷幕的施工设计方案等。
2、合理安排建筑地下结构的施工时间，在工期许可的情况下，尽量选择枯水季节或雨水较少的季节施工，避开雨季施工。这是因为在枯水季节或雨水较少的季节，地下水位相对较低，施工降水时抽取的地下水量也相对较少，既能降低施工成本，又能有效减少地下水资源的浪费。
3、在工程进度计划中，尽量采取有效措施，缩短降水施工阶段的时间，最大限度的减少地下水的抽取量。比如在确保自然水位下的实体工程的施工质量和施工安全的前提下，尽可能的扩大工作面，增加流水作业施工数量，增加施工现场照度进行夜间施工等技术措施，加快自然水位以下的实体工程的施工进度，并采取阶段验收、及时回填的办法等。
4、对基坑周围既有建筑物、构造物和地下管线的基础结构、分布情况进行调查，分析它们对环境变化的要求，允许的沉降范围等，根据分析结果来拟定降水方案，并对方案进行论证，严格控制地下水的抽取量。
5、采用回灌等措施保证基坑开挖的施工条件和安全，即在基坑边抽取地下水，同时在离基坑稍远处回灌抽取的地下水，在保持基坑内地下水位较低的情况下，同时使基坑外保持较高的地下水位，最大限度的降低施工降水对周边环境的影响。
6、按照有关规定建立时空监测系统，优化监测网。在实施降水工程的过程中，加强对临近既有建筑物、构筑物和城市地下管线的变形监测，同时对降水井和观测井的水位、水量、水质进行同步观测，确保符合有关的规定和要求。如发现异常情况，及时采取必要的措施，控制建筑物沉降，特别是不均匀沉降的产生。
根据监测数据及时调整降水方案，直至基坑土方回填后结束降水。在降水工程结束后，仍需持续对周围建筑物做一段时间的沉降观测，确认不会因基坑降水而产生的滞后地面沉降影响环境安全方可结束监测。
7、提高抽取地下水的综合利用程度，首先要在本建筑施工中充分利用，如建筑施工用水、养护用水、场地除尘和清洗用水等；其次可作为施工现场及周边的绿化用水、市政用水以及其他用水。
8、结合海绵城市的有关市政规划，在条件许可的情况下，将抽取的地下水输送至附近道路及周边公共用地的地下空间调蓄设施，最终有组织地汇入周边绿地系统和城市水系，作为城市景观水体、园林绿化灌溉、道路浇洒用水等非传统水源的补水；也可考虑对其进行过滤处理后进入城市中水系统，发挥更大的作用。
总之，建筑施工降水对周边环境产生的不良影响是非常严重的。据水利部的权威资料显示，近年各地对地下水的超采量正在以几何级别的倍数向上增长，以城市为中心的地下水漏斗越来越大，连接成片，造成地面大面积下沉。如不采取遏止措施，这些漏斗犹如一座庞大的坟墓，将把我们几十年的建设成就和改革成果一并吞没，中国的城市像建在鸡蛋壳上，随时会毁于一旦，这绝不是危言耸听。所以，节水和水资源的综合利用，应当引起各级领导和投资者、施工者的高度重视，在技术方案的拟定和实施方面加大力气，下足功夫，在发展经济的同时，千万别毁灭了我们赖以生存的环境。
参考文献
[1]薛宝军：论建筑工程施工中排水与降水措施.《山西建筑》.2013年31期 .
[2]蒋蒙宾：基坑工程降水引发的环境问题及对策.河南科学，25 卷 4 期.
论文作者:史红军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/8
标签：基坑论文; 地下水论文; 城市论文; 水资源论文; 建筑物论文; 地下水位论文; 地下论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;