地下水文地質狀況對建筑物的影響研究

褚加計

（河南省地質環境監測院，河南 鄭州 450016）

在建筑工程的質量安全事故中，地基事故往往占到較大比例，一旦出現這類情況，不僅會導致建筑物的傾斜或者裂縫，直接影響到建筑物的正常使用， 甚至會造成建筑物的倒塌或人員死亡。究其原因，就是施工中忽略了建筑場地的具體水文地質狀況，或者是對地下水對建筑工程所產生的影響認識不足，所以探討和研究地下水文地質狀況對建筑物的影響有著重要的意義。

1 地下水位變化會導致現有建筑物基礎出現開裂或者破壞

因為地質、氣候和水文地質條件以及人類的生產活動等因素的影響，地下水位常常會出現較大的變化。此種變化大多會導致現有建筑物出現各類不良的后果， 尤其是當地下水水位在基礎底面之下變化時，后果會相當嚴重。而地下水水位在基礎底面之下的壓縮層范圍以內上升時，水會軟化和浸濕巖土，結果使地基土的強度大大降低，從而使基礎底面各巖土層的壓縮性增加，建筑物會出現較大的沉降或者是不均勻的沉降， 造成建筑物的開裂或者傾斜。 如果地下水水位在基礎底面之下的壓縮層范圍以內下降，水的滲流方向就會和土的重力方向一致，導致地基中的有效應力增大，此時基礎就會出現附加沉降。 尤其是地基土質不夠均勻，或者是地下水水位不是均勻而緩慢地沉降，基礎則會出現不均勻沉降，導致建筑物的傾斜，甚至會使建筑物出現開裂和破壞現象。

1.1 地下水賦存運動影響樁基工程的承載力

通常，軟弱地基地層較少由單一的土質構成，其變化相對比較復雜，一般會采用樁基工程（主要包括預制樁、攪拌樁、CFG樁及灌注樁等）對地基進行處理，以提高地基的承載力。 為了實現樁周地層不坍塌及不松動的目的，提高成樁的質量，在選擇相應的成樁方式時，應當充分考慮地下水的賦存運動狀況。 同時，因為受到地下水的影響，在樁身下沉量低于土層的下沉量時，樁周土對于樁身出現負摩擦力，會嚴重地影響到單樁的承載力。尤其是建筑物的場地承壓地下水或者流動地下水的流速在每秒3m 以上時， 就不應當再使用水泥攪拌樁、CFG 樁或者混凝土灌注樁，以免影響工程質量。

1.2 基礎底面下的水位突然下降影響相鄰建筑物的正常使用

伴隨著高層建筑的日益增多，尤其是在舊城改造中，很多高層建筑受到施工場地和施工工藝的影響， 常常要求運用垂直開挖方式。為了保證基坑開挖的安全和經濟技術合理性，尤其是在軟弱地基的地區， 為了確保施工的安全和基坑坑壁土的穩定及相鄰建筑物的安全，一般會先在場地周圍進行施工，以維護樁及連續墻，并采用對基坑側壁內撐支護方式。 二基坑開挖中，一般采用抽水方法來降低地下水水位， 以減少土側壓力造成的影響。 但是局部的抽水或者排水，會使基礎底面之下的地下水位出現突然的下降，致使擋土墻及臨近的建筑物出現變形，使地表塌陷或者地面出現下沉。 目前， 由于對地下水文地質狀況認識不足， 大部分的深基礎基坑開挖還會由于排水問題而影響到基坑開挖效果和相鄰建筑物的正常使用， 嚴重的還會出現基坑維護的倒塌導致停工，甚至會出現人員傷亡的重大事故。

2 為減小地下水對建筑物的影響應重視的問題

2.1 要重視對地下透水層水文地質狀況的測定和判斷

因為地下水和地基基礎的設計施工存在直接關系，所以在對工程場地進行巖土工程勘察時， 應當盡可能地收集水文地質相關資料， 明確有無承壓地下水的分布， 查明是否存在不透水層，弄清楚地下水的壓力、水流方向和出水量等相關問題。 必須引起重視的是，應當充分考慮到透水層和不透水層的連續性等，然后據此來選擇調查的地點。 當分布有透水性較強的礫石層或者卵石層， 要在認真研究泥漿的止水效果和水的補給能力等狀況的前提下，明確是否能夠保持住鉆孔內的水位，然后依據漏水的程度來確定是否進一步做漏水實驗。

2.2 根據建筑工程要求進行抽水試驗

為明確建筑場地的地層富水性及滲透性，要測定相關的水文地質參數，從而為建筑設計提供盡可能詳盡的水文地質資料，應當根據建筑規模的大小以及建筑工程的重要性開展抽水實驗。 如果受到現場條件的限制，可以在探井、鉆孔或者民井中，開展簡易的抽水試驗。 如果地下水的埋藏比較深，開展抽水試驗不太方便，或者是在很干的透水巖（土）層，可使用注水試驗來獲取滲透性資料。

2.3 應當查明環境水對于建筑材料的腐蝕程度與腐蝕特征

為防止材料在混凝土施工過程中受到腐蝕，拌制與養護混凝土的用水水質必須符合相關規定， 應當查明環境水對于建筑材料的腐蝕程度與腐蝕特征。 尤其是已經污染的水，由于含鹽量較高，內含有害物質或者是PH 值較低，很容易造成鋼筋的銹蝕，并形成混凝土的表面風化。 所以，必須明確環境水的腐蝕性和場地環境因素的密切關系， 這樣才能為建筑材料的防腐設計提供充分的依據。

[1]樂安祺，宋贊.工程勘察中的水文地質問題不容忽視[J].科技咨詢導報，2012，23（19）:265.

[2]王建華.水文地質在建筑工程中的作用[J].科技情報開發與經濟，2012，16（21）:192.