地下水對(duì)土木工程的影響

1、地下水對(duì)土木工程的影響作者作者：李任文、童富良、姚林威、吳建雄、樊彪、劉易華、袁星、李俊杰AuthAuth:Lirenwen、Tongfuliang、Yaolingwei、Wujianxiong、Fanbiao、Liuyihua、Yuanxing、Lijunjie【摘要】地下水滲透水流作用于巖土上的力，稱滲透壓力或動(dòng)水壓力。當(dāng)此力達(dá)到一定值時(shí)，巖土中一些顆粒甚至整體就會(huì)發(fā)生移動(dòng)而被滲流攜走，從而引起巖土的結(jié)構(gòu)變松、強(qiáng)度降低，甚至整體發(fā)生

2、破壞，這種現(xiàn)象稱之為滲透變形，其常發(fā)生在工程場(chǎng)地中，由于人類工程活動(dòng)使?jié)B流增強(qiáng)，往往導(dǎo)致危害嚴(yán)重的滲透變形發(fā)生。另外，當(dāng)建筑物基礎(chǔ)底面位于地下水位以下時(shí)，地下水還將對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生浮托力，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予考慮。這篇文章將詳細(xì)介紹地下水對(duì)土木工程的影響以及防治對(duì)策。Abstract:Groundwaterseepageflowthefceactingonthegeotechnicalcalledosmoticpressurewaterpres

3、sure.Whenthisfcereachesacertainvaluesomeparticlesingeotechnicaleventhewholemovementoccursbyseepagecarryawayleadingtothedecreaseofstrengthofgeotechnicalstructurebecomelooseeventheoveralldamageoccursthisphenomenoniscalleds

4、eepagedefmationwhichoftenoccursinengineeringfieldboostingtheseepageduetohumanengineeringactivitiesoftenleadstoseriousseepagedefmationoccurs.Inadditionwhenbuildingfoundationbottombelowtheundergroundwaterlevelgroundwaterbu

5、oyancywillalsobeonthebottomoffoundationwhenthedesignshouldbegivenconsideration.Thisarticleintroducedindetailtheinfluenceofgroundwateroncivilengineeringcontrolcountermeasure.【關(guān)鍵詞】地下水、影響、巖土工程、施工、隧道Keywds:Groundwaterinfluen

6、cegeotechnicalengineeringconstructiontunnel前言前言地下水是埋藏在地表以下巖土孔隙、裂隙和溶隙中的水，它是地球水資源的重要組成部分，也是工農(nóng)與生活的重要水源。但是，在工程建設(shè)中，許多大小工程問(wèn)題幾乎都與地下水的活動(dòng)緊密相關(guān)。地下水與巖土相互作用，會(huì)使巖土的物理力學(xué)性質(zhì)逆化，降低巖土的強(qiáng)度和承載能力，產(chǎn)生各種不良的自然與物理地址現(xiàn)象，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、潛蝕和地基沉陷等，給工程建筑的正常使

7、用和工程建筑的施工帶來(lái)危害。因此。研究地下水及其相關(guān)問(wèn)題具有重要的工程意義。正文正文一、地下水對(duì)工程施工的影響1、地下水對(duì)混凝土的腐蝕沿海地下中鎂、氯及硫酸根離子的濃度比較高，能夠?qū)︿摻罨炷嗤廉a(chǎn)生非常大的腐蝕作用。地下水中的硫酸根離子同混凝土相互作用能生成復(fù)硫酸鹽。它的體積相比化和前會(huì)膨脹2.5倍，在很大程度上破壞混泥土結(jié)構(gòu)；另外如果地下水酸性，會(huì)對(duì)混凝土中存在的碳酸鈣和氫氧化鈣產(chǎn)生破壞性作用；氯離子對(duì)鋼筋有很強(qiáng)腐蝕性作用，對(duì)混凝土也有

8、中度腐蝕作用。2、流砂流砂具有很大的危害性，屬于破壞性很強(qiáng)的地質(zhì)災(zāi)害。流砂現(xiàn)象的產(chǎn)生是因?yàn)楫?dāng)從下往上滲流的動(dòng)水力同土的有效重度相當(dāng)時(shí)，土粒之間的有效應(yīng)力就會(huì)消失，致使土粒處于懸浮狀態(tài)，隨水自由流動(dòng)。舉例說(shuō)，在低于地下水位的地方挖地基，若是不進(jìn)行降水作業(yè)，地基外水頭大于基地內(nèi)，基地內(nèi)地下水向上方滲流，就很有可能會(huì)發(fā)生流砂現(xiàn)象，致使基地坑底泥沙翻涌，會(huì)給施工過(guò)程帶來(lái)極大的不便和困難，還有很大可能會(huì)影響到附近建筑物的安全。目前在施工過(guò)程中一般

9、都通過(guò)增加大瑤山隧道全長(zhǎng)14.295km是我國(guó)目前最長(zhǎng)的雙線電氣化隧道地處南嶺山脈以南穿越其中的瑤山隧道埋深70～910m。2.1水文地質(zhì)條件大瑤山隧道地處粵北山區(qū)屬亞熱帶氣候雨量充沛年降雨量1100～2087mm。隧道穿越大小斷層14條其中9號(hào)斷層規(guī)模最大。9號(hào)斷層位于隧道中部是施工時(shí)最重要的險(xiǎn)、難地段主斷層為隔水層分隔上、下盤(pán)為2個(gè)不同的水文地質(zhì)單元上盤(pán)強(qiáng)富水下盤(pán)次之主斷層帶寬70m多在隧道洞身內(nèi)的影響寬度400m多垂直斷距達(dá)100

10、m以上力學(xué)性質(zhì)以壓性為主兼具扭性隧道施工時(shí)最大涌水量曾達(dá)到30000m3d9號(hào)斷層的涌水量占全隧道涌水量的90%。2.2防排水條件大瑤山隧道采用夾有塑料板防水層的復(fù)合襯砌圍巖裂隙水大部分由邊墻下端泄水孔進(jìn)入隧道為使地下水盡快匯集不致于漫流于隧道道碴底面排水方式采用中心水溝為主雙側(cè)水溝為輔中溝與側(cè)溝用橫溝連通。全隧道水溝內(nèi)流量因季節(jié)及降雨量的不同在8000～40000m3d之間變化一般在5～6月間水流量較大。2.3隧道基床病害情況由于大瑤

11、山隧道穿過(guò)9號(hào)斷層，該斷層帶寬，破碎嚴(yán)重，影響范圍大圍巖裂隙水豐富大流量的水對(duì)隧道基床安全性影響嚴(yán)重。由于地下水的影響大瑤山隧道在運(yùn)營(yíng)2a多后發(fā)現(xiàn)列車通過(guò)時(shí)基床出現(xiàn)抽吸現(xiàn)象水溝內(nèi)的水位也成合拍的上下漲落與中溝對(duì)應(yīng)的側(cè)溝內(nèi)有泥沙擠出水溝邊墻與溝底出現(xiàn)不同程度的“吊空”溝墻出現(xiàn)橫縱向裂縫溝底板擠裂破損或成塊斷裂基床存在斷裂中、邊溝貫通其發(fā)展過(guò)程見(jiàn)圖1(A※B※C)。由此引發(fā)鐵路軌道線路下沉的險(xiǎn)情軌道幾何狀態(tài)難以保持嚴(yán)重威脅行車安全。圖1隧道

12、基床病害發(fā)展過(guò)程示意2.4病害整治措施大瑤山隧道位于京廣線上每日開(kāi)行列車百對(duì)以上用于養(yǎng)護(hù)、維修的“天窗”時(shí)間短難以采用封鎖線路破底重修的傳統(tǒng)方法進(jìn)行整治。為了確保行車安全當(dāng)線路發(fā)生下沉以后工務(wù)部門立即采用“扣軌”等方式來(lái)加固線路并限制行車速度才確保了行車安全。然后經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、研究和分析最終應(yīng)用聚合物錨樁灌漿法通過(guò)錨樁的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力將上部豎向荷載傳遞到基床底部巖層內(nèi)從而將扣軌拆除利用基床灌漿施工成功地整治了大瑤山隧道基床病害恢復(fù)