地下水文地质状况对建筑物的影响研究

褚加计

（河南省地质环境监测院，河南 郑州 450016）

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。

1 地下水位变化会导致现有建筑物基础出现开裂或者破坏

因为地质、气候和水文地质条件以及人类的生产活动等因素的影响，地下水位常常会出现较大的变化。此种变化大多会导致现有建筑物出现各类不良的后果， 尤其是当地下水水位在基础底面之下变化时，后果会相当严重。而地下水水位在基础底面之下的压缩层范围以内上升时，水会软化和浸湿岩土，结果使地基土的强度大大降低，从而使基础底面各岩土层的压缩性增加，建筑物会出现较大的沉降或者是不均匀的沉降， 造成建筑物的开裂或者倾斜。 如果地下水水位在基础底面之下的压缩层范围以内下降，水的渗流方向就会和土的重力方向一致，导致地基中的有效应力增大，此时基础就会出现附加沉降。 尤其是地基土质不够均匀，或者是地下水水位不是均匀而缓慢地沉降，基础则会出现不均匀沉降，导致建筑物的倾斜，甚至会使建筑物出现开裂和破坏现象。

1.1 地下水赋存运动影响桩基工程的承载力

通常，软弱地基地层较少由单一的土质构成，其变化相对比较复杂，一般会采用桩基工程（主要包括预制桩、搅拌桩、CFG桩及灌注桩等）对地基进行处理，以提高地基的承载力。 为了实现桩周地层不坍塌及不松动的目的，提高成桩的质量，在选择相应的成桩方式时，应当充分考虑地下水的赋存运动状况。 同时，因为受到地下水的影响，在桩身下沉量低于土层的下沉量时，桩周土对于桩身出现负摩擦力，会严重地影响到单桩的承载力。尤其是建筑物的场地承压地下水或者流动地下水的流速在每秒3m 以上时， 就不应当再使用水泥搅拌桩、CFG 桩或者混凝土灌注桩，以免影响工程质量。

1.2 基础底面下的水位突然下降影响相邻建筑物的正常使用

伴随着高层建筑的日益增多，尤其是在旧城改造中，很多高层建筑受到施工场地和施工工艺的影响， 常常要求运用垂直开挖方式。为了保证基坑开挖的安全和经济技术合理性，尤其是在软弱地基的地区， 为了确保施工的安全和基坑坑壁土的稳定及相邻建筑物的安全，一般会先在场地周围进行施工，以维护桩及连续墙，并采用对基坑侧壁内撑支护方式。 二基坑开挖中，一般采用抽水方法来降低地下水水位， 以减少土侧压力造成的影响。 但是局部的抽水或者排水，会使基础底面之下的地下水位出现突然的下降，致使挡土墙及临近的建筑物出现变形，使地表塌陷或者地面出现下沉。 目前， 由于对地下水文地质状况认识不足， 大部分的深基础基坑开挖还会由于排水问题而影响到基坑开挖效果和相邻建筑物的正常使用， 严重的还会出现基坑维护的倒塌导致停工，甚至会出现人员伤亡的重大事故。

2 为减小地下水对建筑物的影响应重视的问题

2.1 要重视对地下透水层水文地质状况的测定和判断

因为地下水和地基基础的设计施工存在直接关系，所以在对工程场地进行岩土工程勘察时， 应当尽可能地收集水文地质相关资料， 明确有无承压地下水的分布， 查明是否存在不透水层，弄清楚地下水的压力、水流方向和出水量等相关问题。 必须引起重视的是，应当充分考虑到透水层和不透水层的连续性等，然后据此来选择调查的地点。 当分布有透水性较强的砾石层或者卵石层， 要在认真研究泥浆的止水效果和水的补给能力等状况的前提下，明确是否能够保持住钻孔内的水位，然后依据漏水的程度来确定是否进一步做漏水实验。

2.2 根据建筑工程要求进行抽水试验

为明确建筑场地的地层富水性及渗透性，要测定相关的水文地质参数，从而为建筑设计提供尽可能详尽的水文地质资料，应当根据建筑规模的大小以及建筑工程的重要性开展抽水实验。 如果受到现场条件的限制，可以在探井、钻孔或者民井中，开展简易的抽水试验。 如果地下水的埋藏比较深，开展抽水试验不太方便，或者是在很干的透水岩（土）层，可使用注水试验来获取渗透性资料。

2.3 应当查明环境水对于建筑材料的腐蚀程度与腐蚀特征

为防止材料在混凝土施工过程中受到腐蚀，拌制与养护混凝土的用水水质必须符合相关规定， 应当查明环境水对于建筑材料的腐蚀程度与腐蚀特征。 尤其是已经污染的水，由于含盐量较高，内含有害物质或者是PH 值较低，很容易造成钢筋的锈蚀，并形成混凝土的表面风化。 所以，必须明确环境水的腐蚀性和场地环境因素的密切关系， 这样才能为建筑材料的防腐设计提供充分的依据。

[1]乐安祺，宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技咨询导报，2012，23（19）:265.

[2]王建华.水文地质在建筑工程中的作用[J].科技情报开发与经济，2012，16（21）:192.