胡永生

摘要：在當(dāng)前土木工程施工中，地下水的影響越來(lái)越受到人們的重視，已然成為重要的研究課題。本文通過(guò)對(duì)地下水性質(zhì)及特點(diǎn)進(jìn)行分析論述，綜合提出地下水對(duì)工程施工產(chǎn)生的若干主要影響，為問(wèn)題的進(jìn)一步研究和解決奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：地下水；性質(zhì)及特點(diǎn)；工程影響

一、引言

地下水浮力對(duì)地下室以及地下構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的影響日益突出。然而作為一種必然承載體，地下水的浮力或水壓是優(yōu)先第一考慮地基反力的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中不可忽視。探討與地下水相關(guān)的工程問(wèn)題應(yīng)當(dāng)了解地下水的埋藏條件、存在狀態(tài)及與土壤間關(guān)系，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的水對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：（主要是在雨季時(shí)，主要是具有里程碑意義的水）在施工期間的抗浮，支撐結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算等；承壓水主要是通過(guò)每一個(gè)區(qū)塊或區(qū)塊的滲流壓力，抬升地下室，使之更容易疏忽，應(yīng)注意地形周圍的建筑工地和土壤。

二、地下水性質(zhì)及建筑工程中的主要特點(diǎn)

2.1土壤物理性質(zhì)主要包括顏色、透明度、口感、溫度、電導(dǎo)率、氣味及放射性。

（1）其發(fā)生與溫度控制地下水循環(huán)溫度，根據(jù)溫度的差異可分為冷水、熱水、冷熱水、溫水、熱水。

在測(cè)定地下水的溫度時(shí)，可以根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：

T=t+（H-h）r

式中：H為地下水的埋藏深度（m）；r為地溫梯度（℃/100m）；T為深度為H處地下水溫度（℃）；t為年平均溫度（℃）；h為年常溫帶深度（m）。

（2）顏色地下水的成分如鐵，硫化氫含量和懸浮在其中的雜質(zhì)被確認(rèn)，一般無(wú)色。在現(xiàn)場(chǎng)工作中，對(duì)玻璃管中的樣品以及蒸餾水的測(cè)定方式進(jìn)行了比對(duì)。在室內(nèi)時(shí)，地下水顏色的測(cè)定方法是用標(biāo)準(zhǔn)色液進(jìn)行對(duì)比。

（3）透明度地下水的透明度決定于水中固體礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和膠體懸浮物的含量，可分為渾濁的、微濁的、透明的、極濁的。

（4）氣味地下水的氣味取決于水中所含的氣體成分和有機(jī)質(zhì)的含量。在常溫下氣味不易識(shí)別，而在40度左右時(shí)氣味最顯著，在測(cè)定地下水氣味時(shí)常采取先降水微熱，使其氣味顯著。地下水通常為無(wú)味的。

2.2地下水的化學(xué)性質(zhì)主要展現(xiàn)在酸堿度、礦化度、硬度三方面。

（1）地下水的礦化度水中所含離子、分子及化合物的總量稱之為水的總礦化度，時(shí)常以1升水中富有多種鹽分的總克數(shù)來(lái)表示（克/升）。依據(jù)礦化度從高到低順序的五大類：鹵水、淡水、微咸水、咸水、鹽水。高鹽水容易造成水泥混凝土的強(qiáng)度降低，使剛?cè)菀赘g。

（2）地下水的酸堿度地下水的酸堿度又稱pH值、地下水氫離子濃度，是衡量地下水酸堿性含量的指標(biāo)。中性水為pH=7，堿性水為pH>7，pH<7時(shí)則為酸性水。地下水PH值變化差異大，硫化物礦床氧化帶的PH值約為2，而部分堿性熱水的PH值約為10，而普通地下水的PH值為6以上。

2.3地下水在建筑工程中的主要特點(diǎn)

（1）多變的，周期的，長(zhǎng)久的地下水是不斷運(yùn)動(dòng)并變化的。在自然以及人為條件的影響中，變化分為季節(jié)性及多年周期性，并受影響因素的繁雜出現(xiàn)異常變動(dòng)。地下水存在有其客觀性，隨著建筑工程的開始到結(jié)束，這也覺(jué)定了地下水作用的長(zhǎng)期性。

（2）直接效應(yīng)和間接效應(yīng)有直接影響的地下水作為建筑物地基土強(qiáng)度的主要因素參與的過(guò)程的變動(dòng)，譬如地下水開采過(guò)量，飽水巖石的抬升力降低，致使壓實(shí)地層。造成地基沉降而波及建筑物被破壞。間接作用是地下水作為改變地基土力學(xué)強(qiáng)度的因素之一參與作用，如地下水腐蝕性的體現(xiàn)。

（3）瞬時(shí)作用和緩慢作用瞬時(shí)作用是突然造成的破壞作用，譬如暴雨形成的山體滑坡泥石流等毀壞。緩慢作用是指有較長(zhǎng)破壞顯示周期，但造成極限平衡破壞也可表現(xiàn)為突發(fā)性的破壞作用。

（4）地下水類型的復(fù)雜性在建筑工程中，地下水的研究仍以飽水帶含水系統(tǒng)以及重力水為主要。顧忌到地下水的多變性，考慮非飽和區(qū)，重力水，弱通過(guò)含水層以及隔水層的研究。此外，土壤微結(jié)構(gòu)間相互作用特征是地下水的主要研究?jī)?nèi)容。

三、地下水控制的解決方案

3.1止水法：在工民建工程基坑周圍布設(shè)有效的止水帷幕，以此來(lái)阻擋基坑地下水進(jìn)入到基坑之中，實(shí)踐中經(jīng)常采用高壓噴射實(shí)現(xiàn)防滲帷幕灌漿構(gòu)筑。對(duì)于止水帷幕而言，根據(jù)形式結(jié)構(gòu)的區(qū)別，可將其劃分成為水平結(jié)構(gòu)、豎向結(jié)構(gòu)兩種類型的止水帷幕，實(shí)際應(yīng)用效果比較顯著。

然而在實(shí)際基坑施工過(guò)程中，水帷幕仍然會(huì)出現(xiàn)一些滲漏現(xiàn)象，甚至有大量倒樁、漏水和漏砂現(xiàn)象，因此可能會(huì)導(dǎo)致周圍建筑物的沉降、路面坍塌以及沉降等后果。之所以會(huì)出現(xiàn)這一問(wèn)題，主要是因?yàn)橹顾∧蛔陨泶嬖谥欢ǖ膯?wèn)題和不足，同時(shí)還存在著一系列客觀影響因素，比如現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件惡劣、基坑深度太大，以致于基坑周圍水壓過(guò)大，導(dǎo)致止水帷幕出現(xiàn)嚴(yán)重的變形和移動(dòng)問(wèn)題，進(jìn)而發(fā)生滲漏現(xiàn)象。

3.2降水法：該種方法在實(shí)踐中的應(yīng)用最為廣泛，而且其分類也非常的多。比如，噴射井點(diǎn)、輕型井點(diǎn)、電滲井點(diǎn)以及深井井點(diǎn)和管井井點(diǎn)等。較之于上述止水法，降水法的實(shí)際施工難度相對(duì)較低一些，而且成本也不高，可有效適用于各種地下水條件。然而，降水法也有自己的缺點(diǎn)與不足，較之于止水法，降水法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響更大，而且實(shí)際施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。比如，基坑開挖之前，基坑降水已經(jīng)超量；此時(shí)若現(xiàn)場(chǎng)為淤泥質(zhì)水質(zhì)，則降水效果必然大打折扣。同時(shí)，開挖過(guò)程中，因多樣化的機(jī)械設(shè)備大力擠壓，會(huì)使之有水從中流出來(lái)，或出現(xiàn)水泵停運(yùn)等現(xiàn)象，進(jìn)而減緩了作業(yè)進(jìn)程，嚴(yán)重影響了工程項(xiàng)目的實(shí)際建造方案實(shí)施，甚至導(dǎo)致周邊地面出現(xiàn)嚴(yán)重的塌陷、開裂等問(wèn)題。

3.3排水法：該種方法實(shí)際上是降水法的一種形式，由于降水法地下水處理過(guò)程中，經(jīng)常選用的井點(diǎn)降水法，其適用于地下水位相對(duì)較淺的一些土層，因此對(duì)于上部土層降水、滯水以及積水等問(wèn)題，可采用排水法對(duì)其進(jìn)行處理。比如，上部土層出現(xiàn)滯水問(wèn)題時(shí)，可運(yùn)用截水溝或者集水井等，進(jìn)行排水處理，尤其應(yīng)當(dāng)注意基坑周圍是否存在著裂縫病害，盡快對(duì)其進(jìn)行排水處理，以免因雨水回灌而導(dǎo)致裂縫變大，后果更為嚴(yán)重。

以上三種工業(yè)與民用建筑工程基坑施工中地下水處理方法，各有其自身的優(yōu)點(diǎn)與不足，實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)實(shí)際情況，選擇合適的地下水處理方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔祥國(guó)，胡國(guó)祥。淺析地下水對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工的影響[J]，山西建筑，2004.23。

[2]游敏，摩擦樁單樁承載力數(shù)學(xué)模型的建立及其應(yīng)用[J]。合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，8。