淺談建筑工程中地下水的影響

胡永生

摘要：在當(dāng)前土木工程施工中，地下水的影響越來越受到人們的重視，已然成為重要的研究課題。本文通過對地下水性質(zhì)及特點進行分析論述，綜合提出地下水對工程施工產(chǎn)生的若干主要影響，為問題的進一步研究和解決奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：地下水；性質(zhì)及特點；工程影響

一、引言

地下水浮力對地下室以及地下構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的影響日益突出。然而作為一種必然承載體，地下水的浮力或水壓是優(yōu)先第一考慮地基反力的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工過程中不可忽視。探討與地下水相關(guān)的工程問題應(yīng)當(dāng)了解地下水的埋藏條件、存在狀態(tài)及與土壤間關(guān)系，在設(shè)計中應(yīng)注意以下幾個方面的水對結(jié)構(gòu)的影響：（主要是在雨季時，主要是具有里程碑意義的水）在施工期間的抗浮，支撐結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定性驗算等；承壓水主要是通過每一個區(qū)塊或區(qū)塊的滲流壓力，抬升地下室，使之更容易疏忽，應(yīng)注意地形周圍的建筑工地和土壤。

二、地下水性質(zhì)及建筑工程中的主要特點

2.1土壤物理性質(zhì)主要包括顏色、透明度、口感、溫度、電導(dǎo)率、氣味及放射性。

（1）其發(fā)生與溫度控制地下水循環(huán)溫度，根據(jù)溫度的差異可分為冷水、熱水、冷熱水、溫水、熱水。

在測定地下水的溫度時，可以根據(jù)以下公式進行計算：

T=t+（H-h）r

式中：H為地下水的埋藏深度（m）；r為地溫梯度（℃/100m）；T為深度為H處地下水溫度（℃）；t為年平均溫度（℃）；h為年常溫帶深度（m）。

（2）顏色地下水的成分如鐵，硫化氫含量和懸浮在其中的雜質(zhì)被確認(rèn)，一般無色。在現(xiàn)場工作中，對玻璃管中的樣品以及蒸餾水的測定方式進行了比對。在室內(nèi)時，地下水顏色的測定方法是用標(biāo)準(zhǔn)色液進行對比。

（3）透明度地下水的透明度決定于水中固體礦物質(zhì)、有機質(zhì)和膠體懸浮物的含量，可分為渾濁的、微濁的、透明的、極濁的。

（4）氣味地下水的氣味取決于水中所含的氣體成分和有機質(zhì)的含量。在常溫下氣味不易識別，而在40度左右時氣味最顯著，在測定地下水氣味時常采取先降水微熱，使其氣味顯著。地下水通常為無味的。

2.2地下水的化學(xué)性質(zhì)主要展現(xiàn)在酸堿度、礦化度、硬度三方面。

（1）地下水的礦化度水中所含離子、分子及化合物的總量稱之為水的總礦化度，時常以1升水中富有多種鹽分的總克數(shù)來表示（克/升）。依據(jù)礦化度從高到低順序的五大類：鹵水、淡水、微咸水、咸水、鹽水。高鹽水容易造成水泥混凝土的強度降低，使剛?cè)菀赘g。

（2）地下水的酸堿度地下水的酸堿度又稱pH值、地下水氫離子濃度，是衡量地下水酸堿性含量的指標(biāo)。中性水為pH=7，堿性水為pH>7，pH<7時則為酸性水。地下水PH值變化差異大，硫化物礦床氧化帶的PH值約為2，而部分堿性熱水的PH值約為10，而普通地下水的PH值為6以上。

2.3地下水在建筑工程中的主要特點

（1）多變的，周期的，長久的地下水是不斷運動并變化的。在自然以及人為條件的影響中，變化分為季節(jié)性及多年周期性，并受影響因素的繁雜出現(xiàn)異常變動。地下水存在有其客觀性，隨著建筑工程的開始到結(jié)束，這也覺定了地下水作用的長期性。

（2）直接效應(yīng)和間接效應(yīng)有直接影響的地下水作為建筑物地基土強度的主要因素參與的過程的變動，譬如地下水開采過量，飽水巖石的抬升力降低，致使壓實地層。造成地基沉降而波及建筑物被破壞。間接作用是地下水作為改變地基土力學(xué)強度的因素之一參與作用，如地下水腐蝕性的體現(xiàn)。

（3）瞬時作用和緩慢作用瞬時作用是突然造成的破壞作用，譬如暴雨形成的山體滑坡泥石流等毀壞。緩慢作用是指有較長破壞顯示周期，但造成極限平衡破壞也可表現(xiàn)為突發(fā)性的破壞作用。

（4）地下水類型的復(fù)雜性在建筑工程中，地下水的研究仍以飽水帶含水系統(tǒng)以及重力水為主要。顧忌到地下水的多變性，考慮非飽和區(qū)，重力水，弱通過含水層以及隔水層的研究。此外，土壤微結(jié)構(gòu)間相互作用特征是地下水的主要研究內(nèi)容。

三、地下水控制的解決方案

3.1止水法：在工民建工程基坑周圍布設(shè)有效的止水帷幕，以此來阻擋基坑地下水進入到基坑之中，實踐中經(jīng)常采用高壓噴射實現(xiàn)防滲帷幕灌漿構(gòu)筑。對于止水帷幕而言，根據(jù)形式結(jié)構(gòu)的區(qū)別，可將其劃分成為水平結(jié)構(gòu)、豎向結(jié)構(gòu)兩種類型的止水帷幕，實際應(yīng)用效果比較顯著。

然而在實際基坑施工過程中，水帷幕仍然會出現(xiàn)一些滲漏現(xiàn)象，甚至有大量倒樁、漏水和漏砂現(xiàn)象，因此可能會導(dǎo)致周圍建筑物的沉降、路面坍塌以及沉降等后果。之所以會出現(xiàn)這一問題，主要是因為止水帷幕自身存在著一定的問題和不足，同時還存在著一系列客觀影響因素，比如現(xiàn)場水文地質(zhì)條件惡劣、基坑深度太大，以致于基坑周圍水壓過大，導(dǎo)致止水帷幕出現(xiàn)嚴(yán)重的變形和移動問題，進而發(fā)生滲漏現(xiàn)象。

3.2降水法：該種方法在實踐中的應(yīng)用最為廣泛，而且其分類也非常的多。比如，噴射井點、輕型井點、電滲井點以及深井井點和管井井點等。較之于上述止水法，降水法的實際施工難度相對較低一些，而且成本也不高，可有效適用于各種地下水條件。然而，降水法也有自己的缺點與不足，較之于止水法，降水法對現(xiàn)場周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響更大，而且實際施工過程中可能會出現(xiàn)一些問題。比如，基坑開挖之前，基坑降水已經(jīng)超量；此時若現(xiàn)場為淤泥質(zhì)水質(zhì)，則降水效果必然大打折扣。同時，開挖過程中，因多樣化的機械設(shè)備大力擠壓，會使之有水從中流出來，或出現(xiàn)水泵停運等現(xiàn)象，進而減緩了作業(yè)進程，嚴(yán)重影響了工程項目的實際建造方案實施，甚至導(dǎo)致周邊地面出現(xiàn)嚴(yán)重的塌陷、開裂等問題。

3.3排水法：該種方法實際上是降水法的一種形式，由于降水法地下水處理過程中，經(jīng)常選用的井點降水法，其適用于地下水位相對較淺的一些土層，因此對于上部土層降水、滯水以及積水等問題，可采用排水法對其進行處理。比如，上部土層出現(xiàn)滯水問題時，可運用截水溝或者集水井等，進行排水處理，尤其應(yīng)當(dāng)注意基坑周圍是否存在著裂縫病害，盡快對其進行排水處理，以免因雨水回灌而導(dǎo)致裂縫變大，后果更為嚴(yán)重。

以上三種工業(yè)與民用建筑工程基坑施工中地下水處理方法，各有其自身的優(yōu)點與不足，實踐中應(yīng)當(dāng)實際情況，選擇合適的地下水處理方法。

參考文獻：

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