浅谈地下水作用对工程建筑物的影响

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1、浅谈地下水作用对工程建筑物的影响徐州市轨道交通工程质量安全监督站江苏徐州221005摘要：地下水常构成工程建设的不利因素，对地质环境和建筑物的低级稳定性均产牛影响。地下水可使地基软化，降低地基承受力；地下水常常是滑坡、地面沉降和地面塌陷的主要原因。因此，为了确保工程建设的安全和稳定，研究地下水对工程建设的危害和防治措施十分有必要。关键词：地下水工程建筑物基坑防治1、地下水的物理和化学性质由于地下水在运动过程中与各种岩土体相互作用，而岩土中的可溶性物质(很多是矿物)随水迁移、聚集，使地下水成为一种复杂的溶液，这种复杂的地下水溶液通常具有温度、颜色、透明度、气味、味道和导电性等等的物理性质。

2、在地下水中常见的气体有：02、N2、H2S、CO2等，地下水中气体分子能够很好地反映地球化学环境。地下水中含有的离子有：地下水中含量最多、分布最广的离子有七种，即：CI->SO2-4>HCO3->Na+>K+、Ca2+、Mg2+0地下水中的化合物有：Fe2O3>AI2O3、H2SiO3等。由于地下水具有如上的物理性质和化学成分，因此在地下水中通常具有如下的化学性质：①.地下水的矿化度。②•地下水的酸碱度。③.地下水的硬度。④.地下水的侵蚀性，具体地说，即为侵蚀性的CO2和游离的CO2。另外，SO2-4与混凝土中的某些成分相互作用，牛成含水硫酸盐结晶,体积膨胀，使混凝土结构破坏，，也称为结

3、晶式侵蚀。另外，镁盐和混凝土中的Ca(OH)2作用，形成Mg(OH)2和易溶于水的CaCI2,而使混凝土结构破坏。2、地下水对工程建筑的危害①.地下水位的变化，对工程建筑的危害影响极大，如地下水位上升，可引起浅基础地基承载力的降低，在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧,岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良的地质作用。再有，在寒冷地区产生地下水的冻胀影响。其实就建筑物本身而言，若是地下水位在基础底面以下压缩层内发生上升变化，水浸湿和软化岩土，因而使地基土的强度降低，压缩性增犬,建筑物则会产生过大的沉降，导致地基严重变形。②•地下水侵蚀性的影响主要体现在水对混凝土、可溶性石材、管道以及金属

4、材料的侵蚀和危害。③.在饱和的砂性土层中施工，由于地下水的水力状态的改变，使土颗粒之间的有效应力等于零，土颗粒悬浮于水中，随着水一起流出的现象被称为流砂。致使大量土体流动地表塌陷或建筑物的地基破坏，会给工程带来极大的困难，或者肓接影响建筑工程及附近建筑物的稳定。④•如果地下水渗流水力坡度小于临界水力坡度，那么虽然不会产生流砂现象，但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流带走。其结果是使地基土的强度受到破坏，土下形成空洞，从而导致地表塌陷，破坏建筑场地的稳定，此种现象就是常说的潜蚀。⑤•地下水的不良地质作用中，还有一个应尤其注意的是基坑涌水现象。涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带

5、来一定程度的经济损失。⑥•过度开采地下水，经常造成地面沉陷，塌陷的地面给工程造成极大的危害，经济损失很大。总之，由于地下水的复杂成分和性质，对工程建筑的不良影响以及危害体现在以上诸多方面，因此工程建筑中要谨防地下水的影响，避免地下水的多种危害。3、地下水对基坑工程的不良影响基坑工程一般位于地下水位一下，地下水问题突出，地下水对基坑工程的主要影响有以下几点：①•恶化基坑开挖施工的条件。地下水深入基坑，淹没工作面，将严重影响开挖施工的质量和效率，同事坑内排水会造成基坑周围地面沉降，变形，导致周围建构筑物下沉、变形、开裂、倾斜等破坏。②•造成流沙、管涌等不良现象。在颗粒细小的非粘性土中开挖基坑

6、，由于坑内外产生水头差，导致地下水向坑内渗流，甚至产生流沙。管涌等破坏作用，严重影响基坑工程及周围建构筑物的安全。①•软化基坑周围的土质，降低坑壁、坑底岩土体的强度，产生侧壁变形、底鼓等。②•增大支护结构上的眼里。由于地下水的存在，设计挡土止水结构上的水土压力增大，相应的增大基坑支护的费用和施工困难。降低地下水位会使软土地基产生固结沉降；不合理的地下水流动会诱发某些土层出现流沙现象和机械潜蚀；地下水对位于水位以下的沿途、土层和建筑物基础产生浮托作用；某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。4、工程施工过程中对地下水问题的处理①•水文地质勘测要详尽了解最高地下水位的标高、类型、补给来源、水质、

7、流量、流向、渗透系数、压力以及历年气候变化情况、降水量、蒸发量及地层冻结深度等技术指标，这是合理确定工程防水标高、防护要求与地下水防止措施的前提与保证。②•结构自防水设计(1)根据防护要求结合工程特点选用合理结构形式(2)优化构造节点设计(3)避免设计上“强度越高越好”的错误观念：高强度的混凝土中水泥含量较多，产生大量水化热易使结构开裂。③.支护与隔水设计支护结构不仅能承受基坑开挖卸载所产生的土压力，而且能够有效的承担动水压力，起到