地下水文地質(zhì)狀況對(duì)建筑物的影響研究

褚加計(jì)

（河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，河南 鄭州 450016）

在建筑工程的質(zhì)量安全事故中，地基事故往往占到較大比例，一旦出現(xiàn)這類情況，不僅會(huì)導(dǎo)致建筑物的傾斜或者裂縫，直接影響到建筑物的正常使用， 甚至?xí)斐山ㄖ锏牡顾蛉藛T死亡。究其原因，就是施工中忽略了建筑場(chǎng)地的具體水文地質(zhì)狀況，或者是對(duì)地下水對(duì)建筑工程所產(chǎn)生的影響認(rèn)識(shí)不足，所以探討和研究地下水文地質(zhì)狀況對(duì)建筑物的影響有著重要的意義。

1 地下水位變化會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有建筑物基礎(chǔ)出現(xiàn)開(kāi)裂或者破壞

因?yàn)榈刭|(zhì)、氣候和水文地質(zhì)條件以及人類的生產(chǎn)活動(dòng)等因素的影響，地下水位常常會(huì)出現(xiàn)較大的變化。此種變化大多會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有建筑物出現(xiàn)各類不良的后果， 尤其是當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面之下變化時(shí)，后果會(huì)相當(dāng)嚴(yán)重。而地下水水位在基礎(chǔ)底面之下的壓縮層范圍以內(nèi)上升時(shí)，水會(huì)軟化和浸濕巖土，結(jié)果使地基土的強(qiáng)度大大降低，從而使基礎(chǔ)底面各巖土層的壓縮性增加，建筑物會(huì)出現(xiàn)較大的沉降或者是不均勻的沉降， 造成建筑物的開(kāi)裂或者傾斜。 如果地下水水位在基礎(chǔ)底面之下的壓縮層范圍以內(nèi)下降，水的滲流方向就會(huì)和土的重力方向一致，導(dǎo)致地基中的有效應(yīng)力增大，此時(shí)基礎(chǔ)就會(huì)出現(xiàn)附加沉降。 尤其是地基土質(zhì)不夠均勻，或者是地下水水位不是均勻而緩慢地沉降，基礎(chǔ)則會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物的傾斜，甚至?xí)菇ㄖ锍霈F(xiàn)開(kāi)裂和破壞現(xiàn)象。

1.1 地下水賦存運(yùn)動(dòng)影響樁基工程的承載力

通常，軟弱地基地層較少由單一的土質(zhì)構(gòu)成，其變化相對(duì)比較復(fù)雜，一般會(huì)采用樁基工程（主要包括預(yù)制樁、攪拌樁、CFG樁及灌注樁等）對(duì)地基進(jìn)行處理，以提高地基的承載力。 為了實(shí)現(xiàn)樁周地層不坍塌及不松動(dòng)的目的，提高成樁的質(zhì)量，在選擇相應(yīng)的成樁方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮地下水的賦存運(yùn)動(dòng)狀況。 同時(shí)，因?yàn)槭艿降叵滤挠绊?，在樁身下沉量低于土層的下沉量時(shí)，樁周土對(duì)于樁身出現(xiàn)負(fù)摩擦力，會(huì)嚴(yán)重地影響到單樁的承載力。尤其是建筑物的場(chǎng)地承壓地下水或者流動(dòng)地下水的流速在每秒3m 以上時(shí)， 就不應(yīng)當(dāng)再使用水泥攪拌樁、CFG 樁或者混凝土灌注樁，以免影響工程質(zhì)量。

1.2 基礎(chǔ)底面下的水位突然下降影響相鄰建筑物的正常使用

伴隨著高層建筑的日益增多，尤其是在舊城改造中，很多高層建筑受到施工場(chǎng)地和施工工藝的影響， 常常要求運(yùn)用垂直開(kāi)挖方式。為了保證基坑開(kāi)挖的安全和經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性，尤其是在軟弱地基的地區(qū)， 為了確保施工的安全和基坑坑壁土的穩(wěn)定及相鄰建筑物的安全，一般會(huì)先在場(chǎng)地周圍進(jìn)行施工，以維護(hù)樁及連續(xù)墻，并采用對(duì)基坑側(cè)壁內(nèi)撐支護(hù)方式。 二基坑開(kāi)挖中，一般采用抽水方法來(lái)降低地下水水位， 以減少土側(cè)壓力造成的影響。 但是局部的抽水或者排水，會(huì)使基礎(chǔ)底面之下的地下水位出現(xiàn)突然的下降，致使擋土墻及臨近的建筑物出現(xiàn)變形，使地表塌陷或者地面出現(xiàn)下沉。 目前， 由于對(duì)地下水文地質(zhì)狀況認(rèn)識(shí)不足， 大部分的深基礎(chǔ)基坑開(kāi)挖還會(huì)由于排水問(wèn)題而影響到基坑開(kāi)挖效果和相鄰建筑物的正常使用， 嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)基坑維護(hù)的倒塌導(dǎo)致停工，甚至?xí)霈F(xiàn)人員傷亡的重大事故。

2 為減小地下水對(duì)建筑物的影響應(yīng)重視的問(wèn)題

2.1 要重視對(duì)地下透水層水文地質(zhì)狀況的測(cè)定和判斷

因?yàn)榈叵滤偷鼗A(chǔ)的設(shè)計(jì)施工存在直接關(guān)系，所以在對(duì)工程場(chǎng)地進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)， 應(yīng)當(dāng)盡可能地收集水文地質(zhì)相關(guān)資料， 明確有無(wú)承壓地下水的分布， 查明是否存在不透水層，弄清楚地下水的壓力、水流方向和出水量等相關(guān)問(wèn)題。 必須引起重視的是，應(yīng)當(dāng)充分考慮到透水層和不透水層的連續(xù)性等，然后據(jù)此來(lái)選擇調(diào)查的地點(diǎn)。 當(dāng)分布有透水性較強(qiáng)的礫石層或者卵石層， 要在認(rèn)真研究泥漿的止水效果和水的補(bǔ)給能力等狀況的前提下，明確是否能夠保持住鉆孔內(nèi)的水位，然后依據(jù)漏水的程度來(lái)確定是否進(jìn)一步做漏水實(shí)驗(yàn)。

2.2 根據(jù)建筑工程要求進(jìn)行抽水試驗(yàn)

為明確建筑場(chǎng)地的地層富水性及滲透性，要測(cè)定相關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù)，從而為建筑設(shè)計(jì)提供盡可能詳盡的水文地質(zhì)資料，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑規(guī)模的大小以及建筑工程的重要性開(kāi)展抽水實(shí)驗(yàn)。 如果受到現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，可以在探井、鉆孔或者民井中，開(kāi)展簡(jiǎn)易的抽水試驗(yàn)。 如果地下水的埋藏比較深，開(kāi)展抽水試驗(yàn)不太方便，或者是在很干的透水巖（土）層，可使用注水試驗(yàn)來(lái)獲取滲透性資料。

2.3 應(yīng)當(dāng)查明環(huán)境水對(duì)于建筑材料的腐蝕程度與腐蝕特征

為防止材料在混凝土施工過(guò)程中受到腐蝕，拌制與養(yǎng)護(hù)混凝土的用水水質(zhì)必須符合相關(guān)規(guī)定， 應(yīng)當(dāng)查明環(huán)境水對(duì)于建筑材料的腐蝕程度與腐蝕特征。 尤其是已經(jīng)污染的水，由于含鹽量較高，內(nèi)含有害物質(zhì)或者是PH 值較低，很容易造成鋼筋的銹蝕，并形成混凝土的表面風(fēng)化。 所以，必須明確環(huán)境水的腐蝕性和場(chǎng)地環(huán)境因素的密切關(guān)系， 這樣才能為建筑材料的防腐設(shè)計(jì)提供充分的依據(jù)。

[1]樂(lè)安祺，宋贊.工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題不容忽視[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2012，23（19）:265.

[2]王建華.水文地質(zhì)在建筑工程中的作用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2012，16（21）:192.