地下水对建筑工程的影响

地下水对建筑工程的影响

Influence of ground water on construction projects

【作者】：郭浩飞，土木工程系1545班，学号：201515503028；【Author】：GuoHaofei；

【摘要】:地下水的变化能对建筑地基工程产生不良的影响。因此,必须认真对待,做好地下水的监测和防护工作。主要表现是地下水水位变化可能导致现有建筑物基础出现开裂或者破坏，地下水赋存运动影响桩基工程的承载力，基础底面下的地下水水位突然下降影响相邻建筑物的正常使用。要减小地下水对建筑物的影响，就应当重视地下透水层水文地质状况的测定和判断。

【Abstrate】Changes of groundwater can have an adverse effect on construction foundation engineering. Therefore, must be taken seriously, ground water monitoring and protection work. Mainly groundwater level variation may result in an existing building Foundation with a cracked or damaged, groundwater movement in the bearing capacity of pile foundation engineering, under the bottom surface of the base adjacent to the sudden decline in groundwater levels affect the normal use of the building. To reduce the effect of groundwater on the building, they should pay attention to the underground permeable and judge for determination of hydro-geological conditions.

【关键词】:地下水;地质作用;

【Keywords】Groundwater;Geologicprocess;

1、前言

地下水是地质体赋存环境--水资源的重要组成部分,也是农业灌溉、工矿企业和城市建设的重要水源之一，也是影响地质工程稳定性的重要条件。地质体内的地下水可以由于开挖而涌出或突出;也可以由于人类活动而向地质体内充水,增加湿度,提高地下水水位,所有这些都可以引起地质灾害。而在自然地质灾害形成中,地下水也是重要的诱发因素之一,70%～80%的地质灾害的形成都与地下水有关。因此在地质工程设计或地质灾害防治设计中都必需慎重地考虑地下水这个因素。

在建筑工程的质量安全事故中，地基事故往往占到较大比例，一旦出现这类情况，不仅会导致建筑物的倾斜或者裂缝，直接影响到建筑物的正常使用，甚至会造成建筑物的倒塌或人员死亡。究其原因，就是施工中忽略了建筑场地的具体水文地质状况，或者是对地下水对建筑工程所产生的影响认识不足，所以探讨和研究地下水文地质状况对建筑物的影响有着重要的意义。

2、地下水对建筑工程的影响

当建筑物场内有地下水存在时,地下水的水位变化及其腐蚀性和渗流破坏等不良地质作用,对工程的稳定性、施工及正常使用都能产生严重的不利影响,必须予以重视。

2.1地面沉降：（由于地下水位下降引起的地面沉降）

全国有近70个城市因不合理开采地下水诱发了地面沉降，沉降范围6.4万平方千米，沉降中心最大沉降量超过2m的有上海、天津、太原、西安、苏州、无锡、常州等城市，天津塘沽的沉降量居然达到3.1m。西安、大同、苏州、无锡、常州等市的地面沉降同时伴有地裂缝。发生地裂缝的地区还有河北、山东、

云南、广东、海南等地。地面沉降以及地裂缝，对城市基础设施构成严重威胁，因其引起垂直移动以及向沉降中心的水平移动，使建筑物基础、桥墩错动，铁路和管道扭曲拉断等现象不断发生，给地面沉降影响范围内的建（构）筑物、市政道路、上下水管道、煤气热力管道、电力通讯管线等都带来极大危害；不得不引起人们高度重视，这也只是国内仅有的问题，国外沿海软土地区也存在这种现象，这是一个全球性的环境工程地质问题。

通过国内外同行多年的监测、分析和研究，控制方法：合理开采地下水；对已开发的地区，对含水层进行回灌。

2.2地面塌陷：（岩溶地区人为局部改变地下水位引起的）

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（洞）的一种动力地质现象。其类型可分为岩溶塌陷和非岩溶塌陷。岩溶塌陷是由于可溶岩（以碳酸岩为主，其次有石膏、岩盐等）中存在的岩溶洞隙而产生的。在可溶岩上有松散土层覆盖的覆盖岩溶区，塌陷主要产生在土层中，称为“土层塌陷”，其发育数量最多、分布最广；当组成洞隙顶板的各类岩石较破碎时，也可发生顶板陷落的“基岩塌陷”。据统计，全国岩溶塌陷总数达2841处，塌陷坑33192个，塌陷面积约332平方公里，造成年经济损失达1.2亿元以上。由于非岩溶洞穴产生的塌陷，如采空塌陷，黄土地区黄土陷穴引起的塌陷，玄武岩地区其通道顶板产生的塌陷等。后两者分布较局限。采空塌陷指煤矿及金属矿山的地下采空区顶板易落塌陷，在我国分布较广泛。据不完全统计，在全国21个省区内，共发生采空塌陷182处以上，塌坑超过1592个，塌陷面积大于1150平方公里，年经济损失达3.17亿元。

2.3 地下水的水位变化对建筑工程的影响

从地基与基础这一角度来说,地下水位的变化能引起不良的后果。当地下水位的升降只在基础底面以上某一范围内变化时,影响不大。若地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化,情况就不同了。若水位上升,水浸湿和软化岩土,从而使地基土的强度降低,压缩性增大。尤其是对结构不稳定的岩土(如湿陷性土、膨胀性岩土、盐渍土等),这种现象更为严重,能导致建筑物的严重变形或破坏。对于没有地下室的建筑或地下建筑工程,对其防潮、防湿均不利。若地下水在压缩层范围内下降,则增加土的自重应力,引起基础的附加沉降。如果地基土质不均匀,或地下水位的下降不是在整个建筑物下面均匀而缓慢地进行,基础就会产生

不均匀沉降。此外,膨胀土及粘土等失水会发生收缩,能使建筑物变形或破坏。

地下水对地下结构物有浮托作用,在不利的荷载情况下(例如钢筋混凝土水

池空池时),地下水位的突然上升(例如降大雨)可能引起结构物的上浮或破坏。

地下水位的变化还可直接影响到河谷阶地,岸坡或边坡岩土体的稳定。河水上涨时,地下水位升高,岩土被软化而抗剪强度降低;河水下落时,水沿岸坡渗出,产生动水力,成为岩土不稳定的条件之一。甚至形成滑坡。因此,应事先了解地下水变化的影响。

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2.4 地下水对建筑工程施工的影响

地下水是影响建筑工程安全稳定性的最活跃因素之一。地下水对建筑工程的作用有以下特点:

(1)周期性、多变性、长期性。

(2)直接作用和间接作用。

(3)瞬时作用和缓慢作用。

(4)参与作用的地下水类型的复杂性和研究的广泛性。