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地下水的作用范文1
【关键词】：地下水；建筑工程；影响
中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号：
一.引言
地下水是地质依存的环境之一，地下水影响着建筑工程的稳定性。地下不仅可以通过开挖涌出，也可以人为地向地质体内充水，通过增加地下湿度来提高地下水的水位高度，但值得严肃考虑的是，这些措施也可能带来不利影响，会诱发地质灾害产生。据科学研究表明，地下水是诱发自然灾害的最主要因素之一，而地质灾害中更是达到70%～80%都与地下水的状况不佳有关。因此地下水是地质工程设计者在设计地质工程过程中需要十分重视的一个因素。
二.地下水对建筑工程的影响
当建筑施工场地存在地下水时，必须要重视由于水位变化以及其腐蚀性和渗流破坏性等不良影响因素给工程施工带来的不利影响。
1.地下水的水位变化给工程建筑的不利影响。
站在地基和基础的角度来看，地下水位的变化所带来的后果是不利的。如果在地下水位的升降幅度变化不大的情况下，它所带来的影响还并不明显。一旦地下水位超过这一范围值，在基础底面以下压缩层范围内发生较大变化，就会产生严重的不利影响。水位上升超过一定值之后，会逐渐浸湿和软化地下的岩土，这样的结果就是使地基土的抗压强度大大降低，增大了岩土的压缩性能。当这种现象出现在是结构不够稳定的湿陷性土、盐渍土、膨胀性岩土等中时，会显得更加严重，最后直至破坏建筑物，并导致建筑物的严重变形。如果建造的建筑物带有地下室，它的防潮、防湿效能会大大下降。在压缩层范围内如果地下水的水位下降，则会加重土壤的自重应力，从而导致基础的附加沉降。值得一提的是，如果地基上的土壤土质不均匀，或者地下水位没有在整体建筑物的地下均匀而缓慢的下降，地质基础就会由于受力不均匀而导致沉降。还有一点不可忽视的是，膨胀土或者粘土等土壤中的水分流失后会发生本身收缩，这同样容易致使建筑物变形或者遭致破坏。地下结构物由地下水产生的浮力而托起，在钢筋混凝土水池空池产生不利荷载的情形下，如果因突降暴雨而导致的地下水位猛升，必然会严重破坏建筑物的结构稳定。除此之外，当地上河流水位上涨时，会引起地下水水位同样的上涨，这样也就威胁到河流两岸土壤的稳固性，如果是山区河流的话，这种地下水位的变化很可能破坏山谷两岸的稳固，极易引发滑坡、泥石流。因此，在河流附近进行施工建造时，更应该要考虑周到，掌握该地地下水变化可能会给施工带来的最大破坏，如果条件不允许，就要另择场地进行建造。
2.地下水对建筑施工的不利影响。
在影响安全施工的所有自然因素之中，地下水是需要第一位考虑。地下水对建筑工程的不利影响体现在多个方面，主要有以下几点：a.有些侵蚀性很强的地下水渗入，会逐渐侵蚀施工管材和它的基础。b.施工排水可能改变地下水的动力条件，促使留存在基础里面的细颗粒逐渐成为流砂，构成威胁。c.在往下深挖时，承压水可能会突然井喷。d.由人为的施工降水可能会导致岸坡的不稳定。e.把废弃的水排水向外任意排出，可能会引起新的地基隐患。
3.地下水对开挖基坑带来的影响。以排桩加锚杆为例来说明地下水带来的影响。
3.1不管采取哪种计算方法，在设计支护结构的过程中，地下水的水位变化如何，都直接对它的荷载大小产生影响。这也可能造成支护结构的直接失效或者是位移的数值过大。
3.2地下水水位的变化可能通过降低锚杆和四周土体之间的紧密度来损耗建筑物的抗压力。
3.3地下水的变化不仅造成施工过程遇到各种困难，而且它会逐渐侵蚀支架结构，使得常常支护结构的稳定性下降。
3.4地下水水位变化不当可能造成侵蚀，破坏结构体系的整体稳定性。
3.5如果槽底的土质为粉土或者是砂土时，地下水位变化可能会导致基地的管涌和隆起。
4. 地下水的腐蚀性建筑物的影响。
当地下水中镁、氯及硫酸根离子的浓度比较高时，对钢筋混泥土所产生非常的腐蚀作用会非常大。当地下水中的硫酸根离子和钢筋混凝土相互作用时，会生成产生复硫酸盐。它的体积会比原来增大2.5倍，这在很大程度上破坏了钢筋混泥土的结构；此外，含有碳酸钙和氢氧化钙的混凝土会被带酸性的地下水所腐蚀；氯离子不仅会腐蚀钢筋，也会很大程度上侵蚀混凝土。
5.地下水带来的流沙现象对建筑施工的危害。
流沙在所有的地质灾害中属于危害较大的一类。流沙现象是由从下往上而渗流出来的地下水所产生的力量同土壤的有效重量大致相同时所造成的，这时候，原来土壤颗粒相互之间的应力就会逐渐消失，这样就导致土壤颗粒处在半悬浮的状态中，并且随着水流而动。例如：如果挖地基的地方选择在低于地下水位的地方，此时地基内的水位低于地基之外，如果不采取降水作业，就会导致地基内的地下水向上方渗流，这样也就会很容易引发流沙现象的产生，最终导致基地坑底的泥沙向上翻涌，给建筑施工过程带来很大的困难，更有可能还会影响到地上建筑物的安全稳固。为了防止这一现象的发生，可以采取在施工过程中增加渗流路径、减少地基基坑里外之间的水头差的措施。。6.地下水沙土振动液化影响建筑施工。
在沙土饱和后，由于震动的影响使其变得紧密，导致增加沙土颗粒间隙的水压，而原来沙土颗粒之间的紧密度会大大减少，抗压强度也会随之降低。在振动次数增多的情况下，会不断增加沙土孔隙之间的水压，甚至会导致完全消耗完沙土颗粒之间的紧密度，最终使其处于半悬浮的状态之中，沙土逐渐呈现液体化趋势，直到最后沙土完全被液化掉。沙土在被液化后，会在地基裂缝处向上冒出形成井喷现象，最终地基完全失去作用，发生沉降。地上建筑物也会塌陷。
7.地下水的冻胀作用对建筑工程的影响
在严寒地区，当建筑物地基内埋藏有地下水时，水分往往因冻胀作用而迁移和重新分布，形成冰夹层或冰锥等，促使地基冻胀、融沉，建筑物则产生变形，轻者出现裂缝，重者危及使用，这种情况下，在冻结地区建筑中必须慎重对待。
三.地下水的监测工作
在我国现阶段，工程建筑部门对地下水的监测还不够完善，管理还处在十分混乱的状态，往往都是事后才来进行处理和探讨。而不能在事故发生前发现并采取解决措施。而地质灾害预报预防工作至今仍然还是处在薄弱环节。由地震所引起的滑坡、泥石流，破坏力巨大，而地下水水位的变化在其中起着一定的诱发的作用。因此，地质灾害监测工作显得尤为重要，努力做好预防监测工作，可以获得巨大的隐形价值，减轻人员伤亡和财产损失。而检验建筑工程质量，也是作为预防报告地质灾害的重要途径。
四.结束语
本文主要探讨和研究地下水及地质作用对建筑工程的影响。综上所述，可以了解到地下水水位的变化及其地质作用对建筑施工工程会产生不利的影响，在地质灾害频繁的今天，可以通过加强对水文地质工作的研究，合理选择建筑施工场地，并有效预测预报地质灾害。
参考文献：
[1] 顾晓鲁．地基与基础[M]．北京：中国建筑出版社，2003
[2] 汪东云。屈振林．论建筑工程中地下水的作用[J]．重庆建筑工
地下水的作用范文2
Abstract： This paper also outlines the nature of Jilin City， the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests. In the process of economic and social development in different regions of China， groundwater resources play a supporting role there is obvious difference. Quantitative evaluation of groundwater resources play a role， not only can directly measure the importance of groundwater， but also can provide the basis for hydrogeological investigation of macroscopic deployment. Through the construction of groundwater resources evaluation index system， the China's provinces （autonomous regions， municipalities directly under the central government） conducted a preliminary evaluation of supporting role to the economic and social development of groundwater. The results show that： the groundwater resources support the top 10 provinces are Shanxi， Beijing， Hebei， Inner Mongolia， Shandong， Henan， Ningxia， Guizhou， Shaanxi and Liaoning； groundwater resources to support the 5 provinces of Jiangxi is the lowest， Hunan， Fujian， Zhejiang and Shanghai； from the region， the highest degree of groundwater resources is the Huang-Huai-Hai region， Erdos Plateau and Yinchuan plain， the eastern region of the Loess Plateau and Guizhou Province， followed by the northeast and northwest regions， the lowest in southeast coastal area. According to the evaluation results， some suggestions on hydrogeological investigation area in our country put forward macro deployment. This paper also outlines the nature of Jilin City， the groundwater exploitation and utilization. At the same time in the future how to exploitation and utilization of groundwater resources suggests.
关键词： 下降漏斗；超开采区；吊泵；合理布局；合理开采
Key words： dropping funnel；over mining area；lifting pump；reasonable layout；reasonable mining
中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）11-0091-02
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作者简介：戴术霞（1978-），女，吉林省吉林市人，大学学历，工程师，主要从事地下水资源开采利用与水资源评价工作。
0 引言
水作为一种自然资源，既是人类的一种公共性的社会物品，又是有价的经济物品，具有经济、社会的双重属性。人类生存和发展离不开水，生命赖以生存的自然环境系统的完整性更是不可缺少的资源。吉林地下水资源较丰富，。同时，地下水也为吉林的社会经济发展提供了重要的资源条件。1998-2002年，全国供水总量每年在5500亿立方米左右，地下水供水量在1050亿立方米左右，占总供水量的19%-20%（据水利部1998-2002年中国水资源公报统计），较1997年以前明显增加。1999年，北方17省（区、市）地下水供水量占总供水量的35%，其中海河流域达到61%，松辽河流域达到43%（刘昌明、陈志恺等，2001）。全国有400多个城市开采利用地下水。在华北和西北地区，城市供水量中地下水比例分别达到72%和66%（国土资源部，2003[1]）。
1 自然地理概况
吉林市区位于吉林省中部偏东，属长白山余脉，第二松花江由南向北蜿蜒曲折呈“S”型流经市区，把吉林市区分割成江南、老市区、江北三大块，展现出山环水绕的美丽自然景观。地下水既是不可或缺的水资源，也是重要的生态与环境支撑要素。保护和合理开发利用地下水资源，是经济社会可持续发展的基础保障条件。目前，中国地下水资源的形势相当严峻：北方城市地下水超采严重，造成资源枯竭并诱发了地面沉降、地裂缝、地面塌陷、海水入侵等灾害；西北地区许多流域地下水盐失衡，成为生态环境恶化的重要原因；地下水污染迅速发展，会危及到一些地区的供水安全等。
2 地下水开采利用现状
吉林市城区地下水开采利用程度较高，现状开采量已达0.72×108M3/年，丘陵山区基岩裂隙水开采量达0.1×108M3/年，其中工业与生活用水约占41%，农业用水约占55%，余者为其它用水。开采布局多为傍河集中开采。主要集中在孤店子井灌区、松源牛河水源地、哈达湾集中开采区、九站集中开采区。特别是2009年长、吉、图一体化的开发建设，推进了国民经济的发展，加大了水资源的开采和利用。
请看孤店子镇905号井1985―1997年月平均水位埋深变化曲线。
3 对地下水资源开采利用的建议
首先我们要在思想上树立水忧患意识，形成珍惜水、节约水的自觉性。
同时，我们还要加强对地下水资源的保护工作，保护地下水资源尽量不受污染。严格控制未达标的工业废水和生活污水直接排入地下，污染地下水。目前，国家对地下水资源问题高度重视，出台了一系列水资源合理开发利用及保护等法律、法规。严格打井审批手续，控制机井密度，对水资源紧缺地区建厂办企业，实行一票否决制。严禁未达标的污水以渗井、渗坑或以溶洞等方式排入地下，污染地下水资源，我们做为水文工作者，更要积极参与，大力宣传，以身作则，并积极工作为上级领导决策提供科学依据，当好参谋。
4 地下水资源开采的意义和远景展望
加强地下水资源保护和开发利用，科学调配开采地下水资源，充分发挥水资源的承载能力，事关吉林经济社会发展大局，需要引起全社会的高度重视。要切实加强组织领导，强化管理措施，明确部门责任，在全市形成爱惜水、保护水、用好水的良好氛围；要进一步加强地下水资源管理，合理布局应急水源井，强化防污治污工作；要充分发挥规划的基础导向作用和刚性约束作用，加快编制专项规划，配套出台相关管理办法，为加强地下水资源保护、实现总量控制和优化资源配置奠定基础。
水资源短缺、水污染问题的加剧给人类社会经济发展及生态环境带来了一系列问题，使得人们不得不重新审视地下水资源的本质属性和功能。文章从自然科学和社会学角度对地下水资源的本质属性、功能进行研究，论述了地下水的自然、科学和社会等不同属性及其相应的物质功能、能量功能、调蓄功能和信息功能。在此基础上，提出了进一步开展水文地质学研究的意义。
一方面围绕国民经济和社会发展规划目标，开展重点地区地下水资源潜力调查工作，对供水前景做出评价；二是为解决贫困缺水地区和地方病高发区供水问题的地下水勘查评价；三是城市后备水源地勘查评价。
参考文献：
[1]周波，王德成，谷丽.浅谈吉林市区地下水资源的可持续利用[J].吉林水利，2002（02）.
地下水的作用范文3
关键词：地下水；地质灾害；研究
下水是地质环境中重要的组成部分，也是地质环境不可分割的部分，某些地区由于对地下水资源缺乏科学的评价与管理，常常盲目扩大开采，造成一系列环境地质灾害问题。广西所处西南地区，地壳结构及动力学背景极为复杂，在高原隆升的驱动下，新构造运动及差异升降强烈；大江、大河深切谷，动力地质现象极为发育，成为全球地质灾害最为严重的地区之一。同时，西南地区也是我国水能资源的主要聚集区，水力资源占全国的61%，随着我国西部开发进程的加快，所面临的地质灾害问题将更加突出。因此，研究地下水与地质灾害的关系，以便对地下水开采引起的环境地质问题进行科学防控，具有重要的现实意义。
1地下水对岩土体的影响
地下水是一种重要的地质营力，它与岩土体之间的相互作用，一方面改变着岩土体的物理、化学及力学性质，另一方面也改变着地下水自身的物理、力学性质及化学组份。运动着的地下水对岩土体产生三种作用，即：物理作用（包括作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用）、化学作用（包括离子交换、溶解作用、水化作用、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用）以及力学作用(包括静水压力和动水压力作用)。地下水与岩土体相互作用的结果影响着岩土体的变形性和强度，而岩土体中应力的变化(自然力和人类工程力)导致地下水的补给、径流和排泄条件的改变，最终诱发地质灾害的发生。
2地下水与岩土体相互作用导致的地质灾害分析
2.1地沉地裂
地下水是存在于地下含水介质中的水体，它与岩土颗粒共同承担着自身的和外来的压力，随着地下水的大量抽取，原来由地下水所分担的那部分压力转移，到岩土颗粒骨架上，从而引起土体颗粒的压密，产生地沉，当沉降不均匀时还可导致严重地裂问题。例如我国河北平原、天津、上海等地，由于工业区内深井分布过于集中，地下水过量开采，造成沉降区域迅速扩展，形成沉降漏斗，如河北地下水超采形成7大漏斗，面积高达4.4万km2。地沉地裂作为一种因过分抽取地下水，引起地下水位下降而诱发的水文地质灾害，常常是一个渐变，起初不为人们所重视，等严重时则会导致墙倒屋塌，路断堤陷。
2.2滑坡
据统计，因地下水渗透作用引起的滑坡占90%以上。在我国南方地区，大量大型滑坡都与降雨特别是暴雨密切相关。在我国的寒区发生的滑坡大多与冻融作用密切相关。在库区发生的滑坡都与库区水位的变化有关。由地下水与岩土体相互作用引起的斜坡失稳，地下水空隙静水压力和动水压力起重要作用。根据斜坡体内地下水的补给、径流和排泄条件分析，由于地下水受到降水入渗补给，斜坡内地下水动态属非稳定流，在补给区的山顶地下水水力力梯度小于零(ΔH＜0＝、在径流区地下水水力梯度等于零(ΔΗ＝0)、在排泄区的坡脚地下水水力梯度大零(ΔH＞0)。因此，在补给区的包气带岩土体的有效应力大于其总应力，在坡顶补给区的饱水带地下水动水压力增强了岩土体的强度；在坡脚为地下水的排泄区，岩土体承受很大的静动水压力，岩土体的有效应力大大减小，从地下水水动力学特征看，斜坡的顶部较安全(斜坡的顶部的拉裂缝是由于坡脚的滑移诱发的)，而坡脚易失稳。
2.3矿坑水害
水文地质条件是矿产开采的一种重要控制性因素，人们若不重视或不掌握当地的水文地质条件，便会在矿产开采中冒险或闯祸。据统计，2007年至2009年1-3月，全国煤矿共发生70余起透水事故，死亡人数达300多人。这些频频发生的水害事故，不仅给矿产的开发造成巨大损失，更对伤亡矿工家庭造成了永远不能弥补的伤害。究其原因，其中之一即是对水文地质条件认识不清，因此，深藏地下的地下水会成为为害社会的不安定因素，值得警觉。
2.4水库诱发地震
到目前为止，世界上已有100多座水库发生过诱发地震，我国就有20多例，其可能造成大坝、附近建筑物的破坏及人员的伤亡。水库诱发地震是水―岩相互作用的结果，它的诱发因素主要如下：1）水库水荷载作用，增加了库区岩体的自重应力，从而改变库区岩体的应力场；2）渗透空隙静水压力作用，是由于库水沿库底岩体及潜在活动断层渗透而产生的使岩体内有效应力减小的力，使断层产生扩容，减小其抗剪强度；3)渗透空隙动水压力作用，是由于库水沿库底潜在活动断层渗流作用，这种作用尤其发生在岩溶或渗透性强的地区。渗透空隙动水压力作用的结果，直接在潜在活动断层面上产生沿水流动方向的剪应力(γΔΗ)，以降低断层面的抗剪强度；4)水―岩相互作用的物理化学作用，导致断层带上的软弱物质软化及结构改变，从而引起断层带物质的C，•φ值减小，降低断层面的抗剪强度；5)库水在沿断层向下渗透过程中，在水与岩石之间产生热流的不平衡，即存在热输运，而诱发水流向低温方向的流动。由于热输运产生的附加应力也是断层滑移的一个重要方面。这五种因素在活动或潜在活动断层存在的地区都能诱发地震的发生，也可能为单个效应，也可能为综合效应。
2.5海水入浸，淡水咸化
一般情况下，陆地含水层的淡水水位比海水水位高，但经过长期大量抽取陆地淡含水层，会使其地下淡水水位低于海水水位，导致海水通过透水层(弱透水层)渗入陆地淡含水层中，这种现象称为海水入侵。它使地下淡水盐碱化，从而破坏地下水资源。在我国，发生海水入侵的地区主要包括广西、海南、辽宁、河北、山东等省(自治区)。
2.6 局部地区水资源衰减并伴随地下水污染
水源地超量开采造成水资源衰减主要是井位布局不合理，供水井集中，以及超量开采，导致水源地地下水水位降深过大，形成地下水漏斗并逐年扩展。水资源衰减影响生产用水，造成的经济损失难以估量。地下水超采造成的地下水污染主要有两个方面的原因：一是由于过量开采地下水导致岩溶塌陷，破坏上覆第四系隔水层，地表污水及劣质潜水通过塌陷段渗入；二是因过量开采地下水，造成水位降低，水量减少，同时水在地下净化时间变短，此外，水位降低和地下水漏斗的扩展则增加了地下水接受补给的范围以至于超出水源地保护区范围，实际就是扩大了受污染面积。这些原因都会造成水质变化。
3建议
3.1分区控制开采地下水
依据地下水超采造成危害的程度的预测评估，并考虑地下水资源的恢复、补给能力，将地下水开采管理划分为禁采区、限采区和控采区或不同的保护区，进行分区开采。深层地下水和浅层严重超采区实行禁采政策，如市区内、长期农业灌溉的严重超采区；浅层地下水一般超采区、已引发地质灾害地区和受污染地区，并具有一定的补给及恢复能力的地区实行限采政策；轻微超采区实行控制开采，实现采补平衡。并通过适当调整不同地区的水资源费来协助施行分区管理的政策。
3.2加强对水资源的监测工作，完善地下水监测网络
要加强地下水动态监测网络体系建设，布设地下水位、水量、水质观测井开展监测；对城市重要的工业、生活、城镇集中水源地取水口、重点排污口安装远程监控设施，进行数据传输的控制，建立地下水资源动态自动监测系统．运用微机技术定期分析监测资料．监测区的水情预报和预测，为加强水资源管理和防治地质灾害提供科学依据。
3.3 充分利用雨水资源、加强水循环利用等方法，减少对地下水的开采
充分利用雨水灌溉，开展人工增雨作业，增设人工增雨作业点，灌溉季节增加有效降雨，工业生产和民用中尽量多的利用中水，据有关资料统计，城市供水的80%转化为污水，经收集处理后，其中70%的再生水可以再次循环使用。合理利用中水、雨水，减少地下水的开采量，以恢复和养蓄地下水，改善水文地质环境。此外，还可以加强生态治理、加强地下水污染治理，通过拦蓄工程、湿地工程等，提升水体自我降解和生物降解能力。
3.4 强化地下水及涉及地下水的减灾增益的研究
一是加强对地下水的地质属性、合理开采及防止地沉地裂的研究。地下水作为特殊的地质因子，其开采的方式和开采量的大小对区域的地质条件起着重要的影响作用，诸如前面所提及的由于地下水的不合理开采造成的地沉地裂等环境地质问题便是证明。因此，应充分肯定并认识地下水的地质属性，深化对地下水开采量度及防止地沉地裂的研究；二是地下水超采治理办法的研究。可以采用回灌方法，恢复养蓄地下水。因地制宜开展地下水人工回灌。人工回灌是防治地面沉降的有效手段之一，且方法简单，并能起到蓄水储能的综合效果，但需水量大。应积极创造条件，在保证水质的前提下，进行回灌。各含水层组之间水力联系较好的地区，具有接受大气降雨入渗与河水补给的特点，建设引雨回灌工程，利用雨洪资源渗漏回补地下水。三是沿海地区海水入侵防治方法的研究。可在供水井与海水之间打一排井，利用抽水造成水位低槽，或用注水方法形成水力屏障；在有利地质条件下，也可修建地下防水堤等。
参考文献：
地下水的作用范文4
【关键词】地下水问题；岩土工程勘察；水位；渗透参数；水位变化幅度
1. 引言
岩土工程勘察对建筑物的地基选定和房屋建设具有重要的作用，而地下水问题是岩土工程勘察的重要方面之一，它不仅对岩土的性质和形状产生重要的影响，还对建筑物的稳定性和持久性产生重要的影响。因此，在建筑物的设计中，需要考虑地下水对建筑物的作用和影响，重视对地下水的勘测，并采取相应的措施，以减少地下水对建筑物的不利影响。
2. 地下水引起的岩土工程危害
地下水对岩土工程的影响，主要是由于地下水位的变化和水压的变化所引起的。其中，水位的变化主要表现为上升、下降和水位的频繁升降。水位的变化有可能会对建筑物产生破坏，导致岩土发生变形。此外，人们在建筑工程施工中，可能会改变地下水的天然动力平衡条件，对建筑工程产生严重的危害，比如发生流沙、管涌、基坑突涌等现象，对工程造成严重的影响，影响建筑工程的质量。
3. 地下水水位的测定与变化幅度
3.1地下水的测定。根据相关的规定，底层的渗透性决定稳定水位的时间间隔，在一般的情况下，对沙土和碎石土需要大于或者等于半小时，而对于粉土和粘性土则需要大于或者等于八小时。地下水水位的稳定时间受到地层渗透性差异的影响。如果在建筑施工的时候采用泥浆钻进方法，稳定水位的时间则更长，如果在工程钻探施工结束后，马上对稳定水位进行测量，必然会产生数据不准确、不可靠的现象。为了解决这个问题，需要在场地钻探结束的二十四小时后再测量静止水位，从而得到准确的数据。
3.2地下水变化幅度。同地表水一样，地下水水位也有丰水期和枯水期之分。在勘测中，如果是丰水期，就可以较好的勘测出地下水对建筑物的影响，从而在施工中采取恰当的措施。但是，如果勘测的时候是枯水期，就很难预测丰水期水位的涨幅，在施工中，如何防水，将水位上涨对工程建筑的影响降到最小是比较难以处理的问题。在实践中，很多的部门和施工单位对此都无计可施。 （1）地下水位上升。水位上升会对建筑工程产生很多的不利影响，比如，降低建筑工程的地基承载力、加剧砂土液化、使土壤发生变形，出现沼泽化现象等。同时，地下水位上升还会使岩土发生变形。 （2）地下水位下降。同水位上升一样，地下水水位下降也会对建筑工程产生不利影响，如引起地面下沉、地表塌陷、海水渗透、地面裂缝等问题。这些问题会严重影响建筑物，对其产生很多的不利影响。
3.3岩土层渗透系数的测定。岩土层渗透系数是各种降水方法的重要指标，他的取值不仅会影响降水工程的设计，还会影响降水方法的选择，会对降水效果产生重要的影响。在工程建设的实践中，由于需要开挖深基坑，需要降水，渗透系数的作用越来越大，适用范围也越来越广。在渗透系数的求值中，如果采用现场注水实验和室内实验，所得到的结果不能令人满意，往往会存在很大的误差。尽管野外试验所得到的数据比较准确，但是它所耗费的时间长，所消耗的费用比较高，因而在工程勘察的实践中运用得比较少，一般来说不被广泛采用，而采用较多的是经验值。在工程勘察和建设中，对岩土层渗透系数的测定需要采取适当的方法，要对室内试验、现场注水试验和经验值进行比较，寻找最佳的方法。通常情况下，以现场注水试验为主。
4. 地下水的腐蚀性
地下水的类型具有多种多样，水位的变化受到水文条件的影响，并随着降水量的不同而有季节性的变化。同地表水一样，地下水也有腐蚀性，主要原因是地下水的某种矿物含量过高。当地下水受到污染，某种化学成分过高，它同样会有腐蚀性。在进行岩土工程勘察和建筑工程设计中，需要对地下水的腐蚀性进行考虑。通过对地下水的测量和分析，发现下层地下水比上层地下水的矿化度更高，腐蚀性更强。研究表明，深度小于十五米的地下水，其水质正常或者稍咸，腐蚀性较弱。而深度大于十五米的地下水，其水质稍咸或者特咸，腐蚀性较强。
4.1地下水腐蚀性对建筑物的危害性。（1）地下水化学成分腐蚀建筑物。化学成分含量过高，地下水便会腐蚀混凝土、管道、可溶性石材、钢铁构件等等。（2）地下水或者土壤中的盐类腐蚀建筑物。地下水或者土壤中的盐类会加快混凝土在腐蚀介质中的腐蚀速度，使建筑物
的使用寿命缩短。（3）地下水的二氧化硫腐蚀建筑物。如果地下水的二氧化硫含量过高，对建筑物会有很大的危害性。如果地下水位较高，地下水的二氧化硫含量高，建筑物长时间处于腐蚀的环境之中，必然影响建筑物的稳定性和持久性。
4.2防治措施。降低、防治地下水对建筑物的腐蚀需要采取多种措施。（1）需要防治地下水污染，减少工业污染物的排放和生活污水的排放，对工业污染物进行合理的回收和加工利用，采取恰当的措施对污水进行处理，防治地下水污染。（2）对混凝土采取良好的防腐措施。优化混凝土的水泥品质，水泥用量和水灰比。对于受腐蚀严重的部分，利用桩基础进行防腐，同时采取适当的措施，如将沥青涂于表面，采用高分子树脂等，加强对桩身的防腐工作。
5. 结束语
总而言之，在岩土工程勘察中，地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中，需要对地下水进行全面的了解和分析，并采取适当的措施，将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性，希望能够引起人们对对这一问题的而进一步关注，能够对实践起到指导作用。
参考文献
[1]黄锐.探讨地下水问题在岩土工程勘察中的重要性[j].民营科技，2011（10） .
[2]工程地质手册编委会.工程地质手册[m].北京：中国建筑工业出版社，2005 .
[3]黄栋声.岩土工程勘察中地下水问题的探讨[j].企业技术开发·中旬刊，2012（2） .
地下水的作用范文5
关键词：基础设计 水浮力 减负作用
一.基础设计时规范对地下水浮力的规定
众所周知，建筑物地基反力可以看作是建筑物总竖向力与地下水浮力的差值。目前有关地基基础的规范对基础底面处的压力所表述的原理是一致的，但是对具体细节并不统一。
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的基本公式5.2.1～5.2.4，略去了地下水浮力对建筑物竖向力的减负作用，其实际上是将地下水浮力纳入建筑物的安全储备。对于采用天然地基作为基础的建筑物而言，地下水位与基础埋深之间的差值小，其对建筑物竖向力的减负作用也小，因此略去水浮力的减负作用偏于安全且有利于简化计算，这样做是合理的。
《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6-2011基本公式4.0.3-1～4.0.3-3类同于浅基础的设计要求。但在4.0.3-1条的说明中的G值为基础自重和基础上的土重之和，在计算地下水位以下部分时，应取土的有效重度。我对它的理解是：对于埋深较大的基础，当基底在地下水位以下时，应考虑水浮力的作用，即在总竖向力F+G中减去浮力。
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中5.1.1.1条计算桩竖向力时，明确指出G值为桩基承台和承台上土自重；对稳定的地下水位以下部分应扣除水的浮力。
从上述规范的规定来看，对于埋深较大的筏形基础和桩基础，原则理论上应该考虑地下水浮力的作用，不考虑则偏于保守。当然考虑地下水浮力的有利作用需要一个前提，那就是需要对地下水位变化趋势有正确的评估，地下水位必须按常年稳定的地下水位计算，以避免因地下水下降带来不利影响。
二.工程实例分析
临平胤超城市青年广场由2幢主楼和裙房及地下车库等组成，主楼之间为地上3层裙房，地下室为3层地下室
本工程结构形式为框架-剪力墙结构，基础形式为桩筏基础。0.00相当于绝对高程5.450米，地下室底板面标高为-11.500，地下室板厚为0.5米。根据勘察报告，本场地稳定水位标高在0.80～2.98m之间，年水位变幅1.50m左右。考虑地下水浮力作用的水头深度为：（0.8-1.5）-（5.45-11.5-0.5）=5.85米
1.以D交2轴处柱子为例（柱网尺寸为8.4x8.4米），根据电算结果，不考虑地下水浮力作用时，柱下轴力为16494KN，布桩方式为3D900（3x5300=15900KN）；考虑地下水浮力作用时，柱下轴力为12901KN，布桩方式为3D800（3x4500=13500KN）；经济性非常明显。
2.假定本工程采用筏板基础，其持力层为第3-2层砂质粉土，地基承载力特征值fak=130kPa。按地下水位绝对标高程为3.5m计算修正后的地基承载力特征值。fa= fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）。根据地质报告，各参数取值：γ=9.2kN/m3；γm=9 kN/m3；ηb=0.5；ηd =2.0。则fa=130+0.5*9.2（6-3）+2.0*9（10-0.5）=314.8kPa。
以M交15轴处柱子为例（柱网尺寸为8.1x7.5米），根据电算结果，不考虑地下水浮力作用时，柱下轴力为20455KN，=20455/（8.1*7.5）+25*0.5=349.2 kPa。则：fa < pk。如果不考虑地下水浮力作用，本工程需要采用桩筏基础才能满足承载力要求。考虑地下水浮力作用时，地下水绝对标高程为3.5m时，水浮力为F浮= γ水h=10×3.5-10*（5.45-11.5-0.5）=100.5kPa。即在“总竖向力中扣除水浮力”，则：pk -F浮=349.2-100.5=248.7kPa< fa=314.8kPa。从地基承载力方面来看，此时采用天然地基就可以满足要求，不需要打桩。
3. 地下水位下降，原水位下土的重度增加，对地基承载力特征值的修正增加。将地下水位埋深（假设水位降至基底，单位m）和修正后的地基承载力与扣除地下水浮力后的总竖向力（pk -F浮）的差值即fa-（p-F浮）（单位Kpa）的关系绘成曲线，如下图所示（。假设地下
水位降至基础底面以下时，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的公式5.2.4计算得出修正后的地基承载力fa=493.6kPa。由此可见，地下水位下降， fa-（p-F浮） 值增大，对结构有利。因此，设计时按该场区常年水位变幅的高水位值计算是偏于安全的。
三.地下水位下降对地基变形的影响分析
地基变形的验算是按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）5.3.5条并考虑第5.3.10条进行，然后再按第5.3.7条确定地基变形计算深度Zn。当结构采用箱型基础和筏形基础（有防水外墙），且地下水位高于基础底面时，公式5.3.5中p0（对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加应力）为常数。因此地下水位在基础底面以上发生变化时对地基变形没有影响。
四.结论和建议
1. 《建筑地基基础设计规范》、《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》、《建筑桩基技术规范》对如何利用水浮力问题的表述不统一，不利于结构工程师掌握和利用。建议将“总竖向力中扣除地下水浮力” 替代“取有效重度”。
2. 对于埋深较大的筏形基础和桩筏基础原则理论上应该考虑地下水浮力的作用，不考虑则偏于保守。合理的利用地下水浮力可以扩大天然地基的应用范围，减少桩基础数量，节省工程费用，其经济效益非常可观。
3. 对于埋深较大的筏形基础，当基础底面标高在地下水位以下时，水位下降，则修正后的地基承载力与扣除地下水浮力后的总竖向力（p-P'）的差值即fa-（p-P'）
增大，对结构有利。设计时，除一般规定，应按以下要求验算地基强度、地基变形、基础承载力：
（1）地下水位应严格按照勘察报告提供的“常年水位”并取相应的水浮力、修整后的地基承载力特征值。如果此时经过减负后的基础地面压力值小于修正后的地基承载力特征值，则可认为地基持力层满足地基承载力要求。
（2）当地下水位在常年最高水位与基础底面标高之间变动时，则可认为已经满足常年稳定地下水位要求。此时产生沉降的附加应力p0为常数，地下水位下降对地基变形无影响。如遇南水北调等特殊情况使得该场区地下水位超出常年最高、最低水位，则应另行评估地基承载力和地基变形。
（3）在进行基础底板强度计算时，基底净反力等于（上部结构的竖向荷载-水浮力）+水浮力-基础自重。
参考文献：
[1]建筑地基基础设计规范 GB50007-2011.
地下水的作用范文6
[关键词]水文；地下水；措施
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0359-01
地下水问题无论是在工程的勘察设计还是施工过程中，它所造成的影响都是非常大的，但往往地下水问题在工程的勘察设计与施工过程中，也是极易被忽视的问题之一，正是因为如此，由地下水问题而导致的各类岩土工程危害才频繁发生。
一、地下水对岩土工程的影响分析
地下水对岩土工程的影响主要表现在地下水位升降对岩土及岩土力学性质的影响、地下水的动水压力作用影响地下水的腐蚀性影响等。
1、地下水水位变化的工程影响
地下水自身具有区域性、季节变化性，但是地下水位的变化一般都较小，但是近年来受一些人为因素的影响，地下水位的变化出现了不规律性，以致严重影响了岩土工程的建造与使用。现阶段，为了充分分析地下水对岩土工程的影响，在工程的地下水位的勘测环节加入了静水位测评，静水位测定中包含潜水测定、承压水位测定、含水层勘测等，静水位升降是地下水位变化的缩影，进行静水位测量可以为地下水位的变化勘测提供参考数据。
地下水位变化中的潜水位变化会影响岩土地基，主要表现为潜水位上升推进地下水位上升。在地下水下渗或地下水流平缓且排泄不畅时潜水位会出现上升。潜水位上升的一般影响包括：潜水地表附近会出现土壤沼泽化、盐渍化；造成坡体坍塌、下滑；破坏岩体结构，进而岩体松软、崩解，严重者会出现岩体流砂或者砂土液化；工程地基充水，结构失衡等。潜水位的上升直接作用于地下水位的变化，进而影响工程基地。
地下水位的下降也会对岩土工程产生影响，注意此处的下降多指地下水位的突降。地下水的升降中一般都伴随着地下水的自动补给，如果地下水的补给不足时便会影响水位下降，甚至是地下水降落漏斗的扩大。地下水位下降会直接作用于地表的岩层，增加岩层塌陷、下沉的危险，以降低建筑工程的结构稳定性。
地下水位的升降一般都会造成岩土的不均匀膨胀变形，甚至会产生岩层的断裂；地下水位上升至岩层的压缩层时会软化地基、降低岩层的强度，进而造成地基下沉，建筑工程结构严重变形。地下水位升降过于不规律或者升降的幅度过大也会增加岩层的破坏程度，进而严重影响工程的地基，破坏工程结构的稳定，更会影响工程的使用性能。
2、地下水改变工程的岩土力学性质
地下水文状况一般都表现为地下水位及其周边土层的含水量、压缩模量、孔隙率及其土层的承载力，这些可以看作是地下水状况的参数。天然状况下的地下水状况有一定规律呈现，如孔隙率会随着地下水从上到下的顺序呈现为低-高-低的变化规律，但是特殊情况下也会出现极端变化。地下水区域因为长时间的水体淋虑，土层的胶结性会相应提升，岩层间的拉力连接也会增加，岩层坚硬坚固。但是如果地下水位升降变化异常，将会破坏地下水位侵蚀的区域的岩层，增加岩层的含水量与孔隙率，将原有的天然的规律性打破，进而对岩层结构造成破坏。由此可见，地下水影响岩土工程的岩土力学性质便是指影响岩土岩层的粘结力与岩层连接力状况。地下水破坏岩层的力学性质后会改变岩土工程的地基结构，进而威胁工程的结构稳定。
3、地下水动水压力作用影响
天然状态下的地下水环境中的动水压力相对较小，但是岩土工程的施工会在一定程度内改变地下水的动水压力，进而工程作用下的地下水动水压力会作用并影响工程地基的结构。建筑工程都基于基坑地基，且基坑内有承压含水层，在建筑地基的强大压力下，基坑的承压含水层中的动水压力会上升，进而压力会冲击基坑底板，造成流砂或喷涌。基坑地下水渗出，会造成基坑混凝土形成流砂，进而改变建筑工程牢固的混凝土性质，影响工程的施工与使用。
4、地下水对岩土地基的侵蚀作用
地下水中含有一些具有腐蚀性质的成分，对岩土工程的地基造成侵蚀。工程地基中含有钢筋及混凝土等材料，混凝土的成分较为复杂，对整个工程极为重要，但是混凝土中部分材质极易遭受侵蚀，产生脱落、分层。而混凝土中的钢筋在地下水侵蚀下会生锈，造成基层混凝土结构破裂，进而影响建筑结构的稳定性。
二、地下水勘察注意要点分析
在岩土工程的设计与施工环节都应该加强地下水的勘测，并对勘测税局进行精确的分析，以制定地下水影响预防方案，最大程度的降低地下水对岩土工程的危害。为了便于评价分析地下水对岩土工程的影响，笔者认为将静水位的测量单独列是有必要的，在静水位勘测时要坚持分层勘测的原则，制定一定的勘测时间表，并在工程的勘测结束后再行静水位的统一测量，注意静水位的测定需要将测水管深入到含水层20cm，才能测量出有效数据。
岩土工程中的水文地质勘测应该保证自然地理条件与岩土水理性质及状况勘测并行。岩土工程中的自然地理勘测中着重将地形地貌、气象水文特征、地质环境及岩土水理性质勘测统一起来，并着重突出水理性质的分析。水理性质具体是指岩土在地下水作用下呈现出来的土层性质，其中包括岩土的透水性、给水性、软化性、崩解性、胀缩性。在岩层水理性质勘测中采用抽样检测的方式进行水理性质的检测可以细化岩层水理性质的分析，并根据分析数据指导工程的地基设计，降低地下水对工程地基的侵蚀危害。
针对地下水的不良影响，岩土工程的现场勘查中注重地下水的勘察具有必要性与紧迫性。在地下水勘察过程中要注意勘察地下水的水位留存状况及含水层、潜水层分布，并进一步根据数据进行影响预测，设置有效的预防措施；在岩土工程的现场勘查中还要参照工程地基等基础工程环节的需求，展开工程周边水文状况的全面勘测，并制定地下水位升降人工控制干预的方案，以降低地下水位升降的影响；在岩土工程的设计环节要注意工程地基的设计，工程地基的设计关系到地基下承压含水层的动水压力，针对这一点应该在工程的基坑开挖完成后着重加强承压水动水压力对底板冲击相关参数的分析评价，并进行合理设计、改善施工，地基设计合理将会降低地下水动水压力的影响，进而降低工程地基底板的受侵蚀程度；在施工中注意选取具有抗腐蚀性的混凝土材料，提高工程底板的抗腐蚀性，延长工程的使用寿命；在现场勘察中还应该注意地下水岩层的性质，并就工程中极易出现的喷涌、流砂等问题进行重点预防干预。
三、结语
加强地下水在水文地质勘查工作中的作用，提高建筑质量，对造成问题的影响因素进行信息收集和分析，结合勘察地区和建筑工程的实际情况，制定相应的解决措施，保证水文地质勘察工作的真实有效，才能提高建筑工程的质量，促进工程的进行和发展。
参考文献
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