王子平 劉寶瑩

摘 ?要：建筑行業(yè)是我國(guó)的重要行業(yè)之一，并取得了重要的成績(jī)，然而，在建筑的過(guò)程中也出現(xiàn)過(guò)很多的建筑質(zhì)量問(wèn)題。然而這些問(wèn)題不單單是選科上的不過(guò)關(guān)。地下水對(duì)于地基基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì)影響也是十分深遠(yuǎn)的。給建筑行業(yè)帶來(lái)巨大的阻力。因此本文針對(duì)地下水對(duì)于地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行了多方面詳細(xì)的分析。給相關(guān)行業(yè)的工作人員以幫助。在地基的設(shè)計(jì)過(guò)程中更好的減少誤差。保證建筑施工的有效進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：地下水;地基;工程設(shè)計(jì);影響分析

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的崛起，出現(xiàn)了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，因地基基礎(chǔ)引起的工程事故亦呈上升的趨勢(shì)。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，人們普通認(rèn)為最難駕馭的并不是上部結(jié)構(gòu)，而是該工程的地基和基礎(chǔ)工程的問(wèn)題。對(duì)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，地下水作為最活躍的因素，是最難把握的設(shè)計(jì)要素之一。

一、地下水對(duì)地基基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的影響

1.1地下水對(duì)基坑突涌的影響

如果基坑下面有承壓水。那么就會(huì)產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)象。在基坑開(kāi)挖中。在承壓水含水層上的不透水層厚度降低過(guò)程中，在厚度降低到基坑土重?zé)o法支撐下方成承壓水水壓時(shí)。承壓水水壓就會(huì)破壞基坑底板。甚至?xí)斐苫拥装辶验_(kāi)，并由此產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)象?；油挥楷F(xiàn)象的產(chǎn)生。會(huì)對(duì)基坑與基坑四周建筑造成嚴(yán)重危害，并破壞基土強(qiáng)度。

1.2地下水對(duì)抗浮驗(yàn)算的影響

為提高我國(guó)土地資源的利用率，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。建筑行業(yè)已經(jīng)著手于對(duì)地下面積的開(kāi)發(fā)，基坑開(kāi)挖的深度日益加大。并朝著規(guī)?；较虬l(fā)展。在面對(duì)含有大量地下水的區(qū)域時(shí)。地下水的浮力作用對(duì)地下施工、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及低下建筑產(chǎn)生的影響也日益顯著。如果不重視地下水的浮力作用，就會(huì)對(duì)整個(gè)地基基礎(chǔ)工程帶來(lái)不利影響。一方面。由于地下水會(huì)產(chǎn)生極大的浮力作用。會(huì)造成地下室上浮以及底板、梁、柱等出現(xiàn)裂縫;而另一方面。忽視地下水在巖土中的滲流特點(diǎn)。對(duì)于地下水浮力作用看得太重，盲目運(yùn)用一些原理，這樣就會(huì)做很多的無(wú)用抗浮工作。從而導(dǎo)致大量工程建設(shè)資金被浪費(fèi)。

1.3地下水對(duì)強(qiáng)夯地基穩(wěn)定性的影響

如果建筑位于池塘邊。河邊以及湖邊。并且有著較厚軟弱土存在于場(chǎng)地上，一般會(huì)使用強(qiáng)夯符合地基或換填的措施。因?yàn)榈叵滤慌c地表水位有著密切的關(guān)聯(lián)，就會(huì)導(dǎo)致地下水位頻繁出現(xiàn)升降現(xiàn)象。如果復(fù)合地基處在范圍不斷變化的地下水位中，這時(shí)在復(fù)合地基中出現(xiàn)地下水位升降現(xiàn)象。就會(huì)因此出現(xiàn)巨大的動(dòng)力水。并在地下水的強(qiáng)烈沖刷之下。復(fù)合地基中的細(xì)顆粒會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位以及移動(dòng)現(xiàn)象，大量小顆粒被沖刷走。同時(shí)，在地下水位不斷上升中，復(fù)合地基的有效重度與抗剪強(qiáng)度就會(huì)降低。由此導(dǎo)致復(fù)合地基承載力也不斷下降，在增大基礎(chǔ)沉降量之后，建筑就會(huì)發(fā)生下沉現(xiàn)象。甚至斷裂。

1.4地下水對(duì)地基的影響

一是在黃土地帶。這類地區(qū)失陷性很強(qiáng)。在地下水位出現(xiàn)上升的情況時(shí)。可溶性鹽類在巖土體中會(huì)被大量溶解。嚴(yán)重破壞黃土層中的顆粒狀架空機(jī)構(gòu)。從而不斷降低黃土層的強(qiáng)度。而在自重壓力與附加壓力之下，會(huì)出現(xiàn)突陷變形，其基礎(chǔ)也在一定程度上出現(xiàn)下降現(xiàn)象。比如在黃土地帶的一處樓房中。施工開(kāi)始之前。未能認(rèn)真分析該地區(qū)地下水位的變化情況。也不能科學(xué)合理對(duì)地基進(jìn)行處理。當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)。該地區(qū)地下水位就會(huì)不斷升高，從而造成黃土層出現(xiàn)變形和失陷，基礎(chǔ)也會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降現(xiàn)象，甚至在個(gè)別地區(qū)?；A(chǔ)下沉達(dá)25cm。

二是在土質(zhì)膨脹地區(qū)。其地下水一般為滯水和上層裂隙水。在不同的季節(jié)中。該地區(qū)地下水位變化程度是不一樣的。其土層也會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形和膨脹。如果地下水位變化明顯以及頻繁發(fā)生變化。這樣既提高了巖土膨脹收縮頻率。也讓其膨脹程度越來(lái)越嚴(yán)重。從而極易造成地基出現(xiàn)位移現(xiàn)象。建筑也會(huì)因此發(fā)生嚴(yán)重的變形。甚至斷裂，其危害性巨大。

三是在寒冷地區(qū)。在地下水位出現(xiàn)上升的情況時(shí)。因?yàn)榈叵滤赡軙?huì)被凍結(jié)。所以巖土中的水一般會(huì)發(fā)生位移現(xiàn)象。同時(shí)其分布也是相對(duì)集中的。并出現(xiàn)冰夾層以及冰錐現(xiàn)象。地基也會(huì)因此發(fā)生凍脹，從而造成嚴(yán)重的地面弄起現(xiàn)象。臺(tái)樁也會(huì)發(fā)生隆脹。比如。該地區(qū)下的某個(gè)建筑實(shí)際施工中，護(hù)樁長(zhǎng)時(shí)間浸泡在地下水之下。等到入冬之后。因?yàn)閮雒洭F(xiàn)象嚴(yán)重而造成倒塌，護(hù)樁便失去的作用。這樣就為施工單位造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。另外。雖然巖土體被凍結(jié)。但是它還是有著一定的強(qiáng)度與壓縮性，如果出現(xiàn)溫度上升的狀況。在巖土解凍之后，就會(huì)極大降低其抗壓與抗剪強(qiáng)度。如果巖土體水分含量較大。在其融化后粘聚力會(huì)大大降低。不足先前的十分之一。但是壓縮性卻因此增加。這樣極易導(dǎo)致地基

二、地下結(jié)構(gòu)的抗浮問(wèn)題及相關(guān)措施分析

近年來(lái)，城市高層建筑和廣場(chǎng)式復(fù)合體建筑群迅速發(fā)展，并帶動(dòng)地下空間的利用，地下室層數(shù)增多，基礎(chǔ)埋深大（北京已出現(xiàn)地下部分埋深超過(guò)40m的建筑）對(duì)地基土的承載力和變形特性的要求相應(yīng)增加，同時(shí)不可避免地涉及地下水的作用。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的廣場(chǎng)式建筑中的低層裙房和純地下車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)往往處于超補(bǔ)償狀態(tài)，基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)問(wèn)題已成為影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程投資效益的難題之一，并逐步引起巖土工程師和結(jié)構(gòu)工程師的重視和廣泛關(guān)注。

地下結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì)問(wèn)題首先必須確定基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)水位。然而，目前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所遵循的有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)措施中并未明確地提出建筑物抗浮驗(yàn)算的設(shè)計(jì)水位取值方法，如現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ7-89）;或者只是提出了可以參照勘探實(shí)測(cè)水位、近年高水位以及歷史最高水位確定基礎(chǔ)抗浮水位的取值原則，但在具體應(yīng)用時(shí)仍存在許多實(shí)際問(wèn)題。因?yàn)榈叵滤倪\(yùn)動(dòng)特性決定了地下水位高度的隨機(jī)動(dòng)態(tài)變化特征，特別是在北京等城市化問(wèn)題突出的大城市，地下水位受人類活動(dòng)影響顯著，多年年均水位呈現(xiàn)不規(guī)則的高低變化，這就需要從本地區(qū)的水文地質(zhì)背景進(jìn)行研究分析和對(duì)多年地下水位動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能合理確定基礎(chǔ)抗浮水位。

地下結(jié)構(gòu)的抗浮措施包括：增加壓重、盲溝排水、抗拔樁和抗浮錨桿。增加壓重只有在結(jié)構(gòu)自身重量與所受到的水浮力差別不大時(shí)才可行，否則從工程造價(jià)上會(huì)造成浪費(fèi)，同時(shí)會(huì)以犧牲相當(dāng)?shù)牡叵驴臻g為代價(jià)，真正是得不償失。

盲溝排水方法需要在地下結(jié)構(gòu)下設(shè)置導(dǎo)濾層和排水管道，其基建投資比較可觀，同時(shí)在地下結(jié)構(gòu)建成以后的整個(gè)使用期內(nèi)，需要不斷地排水，長(zhǎng)期的排水費(fèi)用也很可觀。

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們必須要思考如何更好的做好設(shè)計(jì)工作，針對(duì)目前設(shè)計(jì)過(guò)程中容易受到地下水影響的情況，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行重點(diǎn)把控，盡量避免地下水對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)造成不利影響。

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（作者單位：德州中堅(jiān)基礎(chǔ)工程有限公司）