浅谈建筑工程中地下水的影响

胡永生

摘要：在当前土木工程施工中，地下水的影响越来越受到人们的重视，已然成为重要的研究课题。本文通过对地下水性质及特点进行分析论述，综合提出地下水对工程施工产生的若干主要影响，为问题的进一步研究和解决奠定基础。

关键词：地下水；性质及特点；工程影响

一、引言

地下水浮力对地下室以及地下构筑物结构设计施工的影响日益突出。然而作为一种必然承载体，地下水的浮力或水压是优先第一考虑地基反力的，在结构设计及施工过程中不可忽视。探讨与地下水相关的工程问题应当了解地下水的埋藏条件、存在状态及与土壤间关系，在设计中应注意以下几个方面的水对结构的影响：（主要是在雨季时，主要是具有里程碑意义的水）在施工期间的抗浮，支撑结构的抗倾覆稳定性验算等；承压水主要是通过每一个区块或区块的渗流压力，抬升地下室，使之更容易疏忽，应注意地形周围的建筑工地和土壤。

二、地下水性质及建筑工程中的主要特点

2.1土壤物理性质主要包括颜色、透明度、口感、温度、电导率、气味及放射性。

（1）其发生与温度控制地下水循环温度，根据温度的差异可分为冷水、热水、冷热水、温水、热水。

在测定地下水的温度时，可以根据以下公式进行计算：

T=t+（H-h）r

式中：H为地下水的埋藏深度（m）；r为地温梯度（℃/100m）；T为深度为H处地下水温度（℃）；t为年平均温度（℃）；h为年常温带深度（m）。

（2）颜色地下水的成分如铁，硫化氢含量和悬浮在其中的杂质被确认，一般无色。在现场工作中，对玻璃管中的样品以及蒸馏水的测定方式进行了比对。在室内时，地下水颜色的测定方法是用标准色液进行对比。

（3）透明度地下水的透明度决定于水中固体矿物质、有机质和胶体悬浮物的含量，可分为浑浊的、微浊的、透明的、极浊的。

（4）气味地下水的气味取决于水中所含的气体成分和有机质的含量。在常温下气味不易识别，而在40度左右时气味最显著，在测定地下水气味时常采取先降水微热，使其气味显著。地下水通常为无味的。

2.2地下水的化学性质主要展现在酸碱度、矿化度、硬度三方面。

（1）地下水的矿化度水中所含离子、分子及化合物的总量称之为水的总矿化度，时常以1升水中富有多种盐分的总克数来表示（克/升）。依据矿化度从高到低顺序的五大类：卤水、淡水、微咸水、咸水、盐水。高盐水容易造成水泥混凝土的强度降低，使刚容易腐蚀。

（2）地下水的酸碱度地下水的酸碱度又称pH值、地下水氢离子浓度，是衡量地下水酸碱性含量的指标。中性水为pH=7，碱性水为pH>7，pH<7时则为酸性水。地下水PH值变化差异大，硫化物矿床氧化带的PH值约为2，而部分碱性热水的PH值约为10，而普通地下水的PH值为6以上。

2.3地下水在建筑工程中的主要特点

（1）多变的，周期的，长久的地下水是不断运动并变化的。在自然以及人为条件的影响中，变化分为季节性及多年周期性，并受影响因素的繁杂出现异常变动。地下水存在有其客观性，随着建筑工程的开始到结束，这也觉定了地下水作用的长期性。

（2）直接效应和间接效应有直接影响的地下水作为建筑物地基土强度的主要因素参与的过程的变动，譬如地下水开采过量，饱水岩石的抬升力降低，致使压实地层。造成地基沉降而波及建筑物被破坏。间接作用是地下水作为改变地基土力学强度的因素之一参与作用，如地下水腐蚀性的体现。

（3）瞬时作用和缓慢作用瞬时作用是突然造成的破坏作用，譬如暴雨形成的山体滑坡泥石流等毁坏。缓慢作用是指有较长破坏显示周期，但造成极限平衡破坏也可表现为突发性的破坏作用。

（4）地下水类型的复杂性在建筑工程中，地下水的研究仍以饱水带含水系统以及重力水为主要。顾忌到地下水的多变性，考虑非饱和区，重力水，弱通过含水层以及隔水层的研究。此外，土壤微结构间相互作用特征是地下水的主要研究内容。

三、地下水控制的解决方案

3.1止水法：在工民建工程基坑周围布设有效的止水帷幕，以此来阻挡基坑地下水进入到基坑之中，实践中经常采用高压喷射实现防渗帷幕灌浆构筑。对于止水帷幕而言，根据形式结构的区别，可将其划分成为水平结构、竖向结构两种类型的止水帷幕，实际应用效果比较显著。

然而在实际基坑施工过程中，水帷幕仍然会出现一些渗漏现象，甚至有大量倒桩、漏水和漏砂现象，因此可能会导致周围建筑物的沉降、路面坍塌以及沉降等后果。之所以会出现这一问题，主要是因为止水帷幕自身存在着一定的问题和不足，同时还存在着一系列客观影响因素，比如现场水文地质条件恶劣、基坑深度太大，以致于基坑周围水压过大，导致止水帷幕出现严重的变形和移动问题，进而发生渗漏现象。

3.2降水法：该种方法在实践中的应用最为广泛，而且其分类也非常的多。比如，喷射井点、轻型井点、电渗井点以及深井井点和管井井点等。较之于上述止水法，降水法的实际施工难度相对较低一些，而且成本也不高，可有效适用于各种地下水条件。然而，降水法也有自己的缺点与不足，较之于止水法，降水法对現场周边环境产生的影响更大，而且实际施工过程中可能会出现一些问题。比如，基坑开挖之前，基坑降水已经超量；此时若现场为淤泥质水质，则降水效果必然大打折扣。同时，开挖过程中，因多样化的机械设备大力挤压，会使之有水从中流出来，或出现水泵停运等现象，进而减缓了作业进程，严重影响了工程项目的实际建造方案实施，甚至导致周边地面出现严重的塌陷、开裂等问题。

3.3排水法：该种方法实际上是降水法的一种形式，由于降水法地下水处理过程中，经常选用的井点降水法，其适用于地下水位相对较浅的一些土层，因此对于上部土层降水、滞水以及积水等问题，可采用排水法对其进行处理。比如，上部土层出现滞水问题时，可运用截水沟或者集水井等，进行排水处理，尤其应当注意基坑周围是否存在着裂缝病害，尽快对其进行排水处理，以免因雨水回灌而导致裂缝变大，后果更为严重。

以上三种工业与民用建筑工程基坑施工中地下水处理方法，各有其自身的优点与不足，实践中应当实际情况，选择合适的地下水处理方法。

参考文献：

[1]孔祥国，胡国祥。浅析地下水对基础设计与施工的影响[J]，山西建筑，2004.23。

[2]游敏，摩擦桩单桩承载力数学模型的建立及其应用[J]。合肥工业大学学报（自然科学版），2005，8。