地下水對工程的影響研究

摘 要：在工程施工過程中，地下水對其工程質量有著極大的影響。文章從滲流、邊坡工程、基坑工程、地下工程等方面，對地下水給建筑工程所帶來的影響做了進一步闡述。

關鍵詞：地下水；工程；影響

1 前言

地下水不同于地表水，它主要是指埋藏在地下巖石空隙、土壤裂隙與孔隙中的水。地下水不僅是構成巖土體的重要部分，同時也對巖土體施工特征有著極大的影響，是建筑工程施工的基礎環境，對建筑物的耐久性和穩定性都有著直接影響。但實際上，在勘察過程中，對地下水的研究卻極其被忽視。通常建筑工程在進行地質勘察時，大多都忽視了對地下水的研究與分析。當某些地區具有較為復雜的水文地質條件時，由于在工程勘察過程中沒有對水文地質進行全面、準確、深入的分析與研究，在設計時無法結合當地水文地質的實際情況進行科學、合理的設計，這在很大程度上為建筑工程施工在水文地質方面埋下了極大的安全隱患，從而對建筑工程的穩定性造成不利影響。因此，建筑工程在實際的勘察過程中，必須加強對地下水的勘察與分析，將地下水對建筑工程施工所帶來的影響進行全面的研究，從而有效提高建筑物的耐久性與穩定性。

2 地下水對工程的影響

地下水對工程造成的影響主要包括以下兩個方面：一方面，在巖土體與地下水的相互作用下，會在很大程度上降低巖土的穩定性與強度，導致巖土性能變差，進而引發多種地質災害，例如，水壩滲漏、隧道涌水、地基沉陷、管涌、流砂、巖溶、滑坡等，這些不良地質現象往往會在很大程度上對建筑工程的正常施工以及后期使用帶來極大的危害與困難，甚至造成災害性事故。另一方面，由于地下水中含有較多的有害化學成分，導致水位下的鋼結構和混泥土結構極易發生破壞和侵蝕，從而使建筑物的使用期縮短。

2.1 水位變化對工程造成的影響

從地基和基礎的層面來分析，地下水水位發生變化也會在某種程度上對建筑工程造成一定影響。如果地下水水位的變化只發生在基礎面以上時，對建筑基礎往往不會造成過大的影響。如果地下水水位變化發生在基礎面以下時，則會對建筑基礎造成極為不利的影響。如果地下水水位上升，則會使巖土體被浸濕，出現軟化現象，進而降低建筑地基的強度。特別是當巖土體結構不穩定時，例如鹽漬土、膨脹性巖土以及濕陷性土等，被浸濕后，出現的軟化現象就更為嚴重，極易導致建筑物破壞、變形。若在建筑工程中沒有設計地下室，則對建筑的防濕、防潮也會帶來極大的不要影響。如果地下水下降水位發生在壓縮層控制范圍內，則會使土層的自重應力增加，從而導致基礎附加沉降現象的發生。若地下水水位下降或地基土質發生不均勻沉降等現象不是在建筑物底部緩慢而均勻的進行，則同樣會導致建筑基礎發生不均勻沉降。另外，粘土或膨脹土等由于失水而出現收縮現象，同樣也會導致建筑物出現破壞或變形等現象。

2.2 地下水對工程基礎施工的影響

2.2.1 滲流

地下水滲流現象對地下工程、邊坡、壩基等都存在著潛在甚至直接的破壞作用，使其出現管涌、流沙等現象，對工程質量造成嚴重影響。

2.2.2 邊坡工程

地下水對邊坡工程的穩定性具有極為重要的影響。通常情況下，大多數滑坡現象都是受到了地下水的影響。一般地下水對天然山坡的影響較大，主要有幾下幾種情況：

其一，松散土層堆積在凹形山坡或緩坡上時，且土層結構中含有多層不連續隔水層和含水層，這就造成土層中出現滯水現象，從而導致基巖頂面出現滑動或土地出現滑動。

其二，當山坡中存在向斜軸部等蓄水構造或斷層破碎帶等地下補給構造時，則會導致地下水大量匯集在坡體內，從而直接造成山坡滑動。

其三，當風化破碎帶內滲入基巖裂隙水或地表水時，則會聚集在隔水層頂面，從而導致破碎巖體滑坡或順向滑坡現象的發生。

2.2.3 基坑工程

基坑工程施工通常發生在地下水水位下方，地下水對基坑工程的影響尤為突出，主要表現在以下幾點：

其一，對基坑開挖施工環境造成不利影響。當基坑中滲入地下水后，會將基坑施工操作面淹沒，對基坑工程施工的效率和質量都會帶來極大的不利影響。另外，在基坑內進行排水時，則會導致基坑周邊地面出現變形、沉降等現象，進而導致建筑物也會隨之出現變形、下降、傾斜、開裂等現象。

其二，引發管涌、流砂等現象。當基坑開挖施工在非粘性土中進行施工時，非粘性土組成顆粒較為細小，基坑內外會出現水頭差，進而導致基坑內滲入地下水，甚至出現管涌、流沙等破壞現象，對基坑工程的安全性與質量都造成極大的威脅。

其三，使基坑周邊土質出現軟化現象，同時使坑底、坑壁巖土體的強度降低，從而導致側壁出現變形現象。當基坑工程采用放坡開挖的方式時，由于邊坡土體受到地下水的滲流及軟化作用，也極易導致邊坡出現滑坡、塌陷等安全事故。

其四，使基坑出現突涌現象，當基坑底部匯集大量承壓水對，對進坑進行開挖后會在很大程度上使含水層中隔水層的厚度減小，當其厚度達到最小限值時，基坑底板則會被承壓水沖潰，進而導致基坑底部出現流砂、突涌以及開裂等現象，對地基強度造成極大的破壞，同時，也增加了基坑施工的難度。

其五，使基坑支護壓力大大增加，由于基坑中存在大量地下水，從而導致擋土墻結構中的水壓增強，基坑支護工程的施工難度與施工費用也會隨著增加。

2.2.4 地下工程

地下工程的施工通常在地下水水位下方進行，因此，地下水往往對地下工程具有極大的影響。地下工程在進行設計、施工以及后期使用時，都必須對地下水進行綜合考慮和全面控制，才能有效不免地下水對地下工程帶來的不利影響。其影響主要包括以下幾點：

其一，地下水往往會導致靜水壓力產生，進而對洞室襯徹產生一定作用，使支護結構壓力增加，導致洞室圍巖出現滑動，使洞室出現失穩、變形等現象。同時，地下水還會導致地下工程出現泉涌、滲漏等現象，對地下工程的使用造成極大的不利影響。

其二，地下水還會導致巖土出現軟化現象，導致巖土強度降低。同時，還會使巖土中的軟弱夾層出現泥化現象，導致間層阻力減小。此外，還會使高嶺土、巖鹽、石膏等巖土出現膨脹、溶解等現象，進而導致洞室變形。

其三，地下水還會使地下工程出現涌泥、流沙、涌水，從而導致洞室出現沖潰、塌方、變形等現象，甚至還會對洞室造成堵塞和淹沒，當洞室內涌入砂水混合物是，往往極易引發安全事故，從而對地下工程的正常使用和施工帶來極大的不利影響。

3 結束語

建筑工程在設計與施工過程當中，都必須對地下水進行全面、綜合的考慮，在對地下水類型、埋藏條件和活動規律進行全面了解的情況下，才能夠對工程施工采取針對性的措施，從而有效保證建筑工程的施工安全與正常使用。鑒于地下水對建筑工程所造成的不利影響，在工程施工過程中，就必須對當地的水文地質進行整體、全面的研究，對地下水的作用與影響進行全面了解，才能制定出科學、合理、可行的防治措施，將工程事故防患于未然。

參考文獻

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