地下水对建筑工程的不利影响和防治措施

地下水对建筑工程的不利影响和防治措施

刘海洋

浙江处州建设管理有限公司浙江省丽水市323000

摘要：地下水是影响工程建设的重要问题，解决不好极有可能造成严重的工程事故。在工程设计与施工过程中，必须对当地的水文地质进行整体、全面的研究，对地下水的作用与影响全面了解，在对地下水类型、埋藏条件和活动规律全面掌握，对工程施工采取针对性的措施，确保工程正常施工。鉴于此，本文对地下水对建筑工程的不利影响和防治措施进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：地下水；建筑工程；影响；措施

一、地下水水质分析

地下水是一种复杂的溶液，有气体、离子、胶体物质及有机物质等各种化学成分，这些成分会与岩土体发生溶滤、浓缩、脱碳酸、脱硫酸、阳离子交替吸附和混合等物理化学生物作用，使地下水具有一定的侵蚀性，含有氢离子的酸性矿坑水、硫化氢水和碳酸矿水的侵蚀性最强;地下水受补排方式及外界环境的影响，水中化学成分的含量不一，侵蚀能力也有所不同，会引起建筑基础不同程度的破坏。

二、地下水对于工程施工的影响分析

随着地下水位的上升，地基土体压缩性增大、土质软化、地基沉降问题愈加严重，随着地下水位的下降，周围土层会出现固结沉降的问题，轻则导致地下管线出现沉降，重则导致建筑物下部的土体被掏空，严重威胁着建筑物使用的安全性。

地下水存在有其客观性，伴随建筑工程的始终，这也决定了地下水作用的长期性。在建筑工程中，地下水的研究仍以饱水带含水系统和重力水为主。考虑地下水的复杂性，兼顾非饱水带、重力水、弱透水层和隔水层的研究，另外土体微结构中地下水作用特性也是重要的研究内容。

而地下水渗流破坏问题也是普遍存在的，其中尤以流砂现象更为常见，由于水流方向与动力水方向是一致的，如果渗流从上到下流下，这无疑会增加土颗粒压力，给工程施工造成不良的影响。此外，地下水对于建筑物也会产生一定的侵蚀性，这包括分解性侵蚀、结晶性侵蚀以及复合性侵蚀等，侵蚀问题的存在会导致一些作业无法顺利进行，也会使部分工程材料直接暴露在地下水环境下，加速了材料的腐蚀速度，影响建筑结构的质量。且在低温因素的影响下，部分地下水会形成冻土，一些细粒涂层在冻结时，体积会膨胀，出现冻胀问题。随着气温的回暖，土中水量增加，强度降低，会导致建筑物出现不均匀沉降，或者引发开裂问题。

三、建筑工程防治地下水的措施

1、加强对建筑基础的控制

基础是建筑物底部结构，传递上部荷载。类型有浅基础和深基础，实际工程如何选择需根据建筑场地地质条件而定，其中水文地质条件是主要影响因素之一。基础的材料有钢筋混凝土、石料、砂浆等，材料性质决定基础特性，为确保建筑物安全性，避免建筑场区地下水侵蚀性水质对基础材料产生腐蚀和破坏，要求基础材料有足够的强度和耐久性。基础埋置深度要依据场地工程地质条件，尽量浅埋，选择适宜的岩土体作持力层;要考虑水文地质条件，尽量做在地下水位以上，如果不行，须做好排水措施。

2、制定技术对策

技术对策就是采用相关的工程技术手段来解决这些问题，如降低地下水位，采用适宜的施工工法，但是无论采取何种方式，本质都是相同的，如果可以实现地下水与岩土固相结构的相互作用，即可有效解决地下水的影响问题。

一般情况下，我们可以采取几种方式：

1）堵和截：该种方法可以从本质上隔断地下水补给，对地下水的流动设置好障碍，具体方式可以采取打板桩、设置止水帷幕的方式，为工程的施工提供保证，便于后续施工工作的顺利进行。2）排与降：排就是将地下水直接排放到施工作业范围之外，降就是让高水位降低到降水漏斗范围，采用该种方式可以降低岩土三相结构的液态比例，为后续的施工提供方便。3）保留法：如果某些技术方法成本偏高时，可以采用保留处理法，将地下水保留，采取换新或者开发的方式来解决。4）更换固结法：更换法就是利用更换的新土来减缓地下水的流动速度，促使其与新岩土结合，固结法则是利用冷冻等方式来加速岩土的固化，解决地下水的流动性问题。

四、工程实例

某工程的基坑开挖宽度是9m，埋深为22m，壁厚为0．20m，壁板的厚度为0．5m，经过施工现场的地质勘查，基坑土层总共有三层，第一层为杂填层，厚度约为2．2m，主要成分是粉土和碎石，土质较松散，含水量不高，第二层是粉土厚度达到约21m，主要成分是黏土和细沙等，土质较密，含水适中，该层厚度较大,基坑的基础支撑力比较强。第三层是砂薄层，主要成分是砂土，顶板埋深小于19－22m范围内，底板埋深在29－36m范围内，本层属于基坑的底层，对基坑的施工影响较大，所以要进行降水处理，根据施工经验，结合现场地质情况，确定采用深井井点降水法对基坑进行降水处理。

根据技术规范进行计算后，在基坑的中线位置布置三个1．6m的井径，降水井点间隔距离为8m，钻孔时将孔深控制在20m范围内，井孔垂直度要在0－1%范围内，要保证孔径上下一致，将孔径内的泥浆稀释到约1．05，用砂料填井管和井壁，保证填罐量在设计基础95%以上，高度要达到设计标准，护口管在进行埋设时要将管外密封严实，护口管埋设在土层中要设置明显标志，并采取相应措施进行保护，防止杂物落入，成井后，通过污水泵将污水抽净，确保井内的含砂量达到要求，施工过程中要做好施工记录，使用完泥浆池后要及时进行回填，并且要彻底进行洗井。

要求基坑边底出的标高要高于降水面200mm，所以基坑边的降水面标高为－5m，按照4．3m的规格和L/10的降落坡度进行计算，降水面标高和井点降水标高的差值是0．43m，潜水泵的高度为0．4m，设置下方卵石的厚度为170mm，所以该工程的井点下沉的深度为6m。

该工程使用的降水过滤器的规格是厚为2．5m，长度为1．2m，直径为350mm的钢板制成，在其底部0.8m内,钻入直径长度为4mm的孔洞,每个孔洞间距应为40mm。外边设置三层铁窗纱，用铅丝进行固定，在上部设置阀兰盘和止水带，顶部的高度设置－4．3m。

具体的施工工艺:首先进行挖土工作，进行到－3．2m时，在降水井点处设置直径长度为1．5m的木板垫圈，并在垫圈上铺满红砖，竖向每隔900mm设置木板垫圈，主要是防止井壁整体下沉。然后通过潜水泵进行抽水，人工进行挖土，在降水井点达到深度为－6m时，停止沉井，在井底底部设置卵石，并将过滤器设置在沉井底部，并在周围设置卵石，然后通过潜水泵和过滤器的连通将基坑内多余的水抽出，直到达到良好地下水位为止，当混凝土的强度达到工程设计要求的75%后，需要及时对降水井点采取封闭措施，主要通过橡胶皮垫进行封闭，在皮垫的基础上做4mm钢板覆盖，最后用螺栓进行固定。

降低地下水位后会使土壤固结，从而影响到抽水效率，另外还会产生地下沉降的影响，为了解决这一问题，一般采取回罐井点的方法进行防治，主要是通过抽水存在的范围内设置一排钻孔，并做好水位勘察，如果周边建筑物出现沉降过大时，要及时通过钻孔进行灌水，保证地下水位保持不变维持工程的稳定性。

结束语

地下水对于工程施工的影响是非常严重的，在社会的发展下，人们对于工程施工提出了更为严格的要求，为了解决地下水对工程施工造成的影响，需要从多个方面着手，完善管理政策，从技术方面下功夫，将地下水对于工程施工的影响减小到最低。

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