地下水对工程的影响分析和探讨

地下水对工程的影响分析和探讨

摘要：在工程建设中，由于地下水的特殊性和其化学成分，对施工也着有不容忽视的影响。腐蚀性地下水也会影响基础混凝土结构的耐久性、可靠性。本文就建筑工程中几种常见地下水进行了分析与讨论，总结了地下水对建筑工程的巨大影响，建议在工程施工的过程中尤其是基础工程的施工，要对地下水对建筑工程的影响引起足够的重视，将隐患消除于未然。

正文：地下水是地壳中一个极其重要的天然资源，它是赋存并运移于地表以下的岩石和土壤空隙中的水。它的分布及其广泛，并且与人类的生产生活密切相关。

随着人口的增长、工农业的叙述发展，地下水超量开发引起的地裂缝、地面沉降等环境地质问题越来越显着。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生影响。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。

1 地下水对岩土工程的影响

1.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害

在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性。渐变的。~而且变幅较小但是,人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多

种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响;土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题, 对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

1.2 地下水动水压力作用引起的岩土工程危害

地下水在天然状态下动水(下转38页)(上接37页)压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。~

2 城市地下水开发引起的工程地质问题

2.1 地面沉降地面沉降又称为地面下沉或地陷。它是地球表面的还把标高在一定时期内不断降低的环境地质现象。地面沉降有自然的地面沉降和人为的地面沉降。自然的地面沉降一种是在地表松散或半松散的沉积层在重力的作用下，由松散到细密的成岩过程;另一种是由于地质构造运动、地震等引起的地面沉降。人为的地表沉降主要是大量抽取地下水所致，在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压

缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降。

地面沉降具有成灾缓慢，持续时间长，影响范围广成因机制复杂和防治难度大的特点，往往对城市规划、建设、经济发展和人民生活构成威胁。

地面沉降会对地表或地下构筑物造成危害；在沿海地区还能引起海水入侵，港湾设施失效等不良效果。

2.2 地面塌陷地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下，向下陷落，并在地面形成塌陷坑的一种地质现象。地面塌陷分为两类：一类是岩溶塌陷，另一类是非岩溶塌陷，由地下水所导致的地面塌陷苏羽溶岩塌陷。

当地面塌陷这种现象发生在有人类活动的地区时，便可能成为一种地质灾害。地面塌陷是覆盖型溶岩区开采地下水比较严重的环境工程地质问题，塌陷对人群密集、交通枢纽城市已经造成了一定危害，其突发性往往造成人身伤亡及重大经济损失。~

2.3 地面沉降与塌陷的主要危害[3]

①降低城市抵御洪水、潮水、和海水入侵的能力。为治理地面沉降而产生的危害，必须花费很大的财力、物力。

②地面沉降引起桥墩、码头、仓库地坪下沉，桥面下净空减小，不利于航运。

③地面沉降与塌陷还会引起建筑物倾斜或损坏，桥墩错动，造成水利设施、交通线路破坏，地下管网断裂。

3 地下水侵蚀对工程的影响

地下水的类型具有多种多样，水位的变化受到水文条件的影响，并随着降水量的不同而有季节性的变化。同地表水一样，地下水也有腐蚀性，主要原因是地下水的某种矿物含量过高。当地下水受到污染，某种化学成分过高，它同样会有腐蚀性。在进行岩土工程勘察和建筑工程设计中，需要对地下水的腐蚀性进行考虑。通过对地下水的测量和分析，发现下层地下水比上层地下水的矿化度更高，腐蚀性更强。研究表明，深度小于十五米的地下水，其水质正常或者稍咸，腐蚀性较弱。而深度大于十五米的地下水，其水质稍咸或者特咸，腐蚀性较强。

根据地下水的腐蚀性指标，及其对混凝土的腐蚀特征，分为以下三类。(1)结晶性腐蚀，地下水中的硫酸盐类与混凝土中的固态游离石灰质或水泥结石起化合作用，产生含水结晶体，由于结晶体的形成使混凝土体积增大，产生膨胀压力，导致混凝土胀裂破坏。~ (2)分解性腐蚀，地下水中的氢离子、侵蚀性二氧化碳和游离碳酸超过一定储量时，导致水泥结石水解，引起混凝土强度降低。

(3)结晶分解复合性腐蚀，地下水中的阳离子(Mg2++NH4+)产生分解性腐蚀；阴离子( C 1 -+SO42-+N03-)产生结晶性腐蚀，将此类复合性腐蚀作用归为结晶分解复合性腐蚀。

四、结束语总而言之，岩土工程问题中,，地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中，需要对地下水进行全面的了解和分析，并采取适当的措施，将地下水对建筑物的影响降到最低。,准确合理地查明地下水位,不仅使资料的可靠程度更高,而且可更好地用岩土体的潜在能力。因此,为提高工程勘察质,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除下水对岩工程的危害随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起极大的推动用。