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1、5.4 地下水对土木工程的不良影响 一、地基沉降 原因： 危害： （ 1）松散沉积层中进行深基础施工时， 人工降低地下水位 使周围土层 产生固结沉降。 （ 2）抽水井的滤网和砂滤层设计不合理或施工质量差，抽水 时细小颗粒同地下水一起带出地面 周围地面土层不均 匀沉降 造成地面建筑物和地下管线损坏。 （ 3）抽水时在水周围形成降水漏斗 使周围建筑物或地下 管线产生不均匀沉降，甚至开裂。 地下水过量开采的危害 二、 流砂 流砂 地下水自下而上渗流时产生流动的现象， 它与地下水的动水压力有密切关系 。 动水力：地下水在渗流时作用于单位体积土骨架上的力， 亦称动水压力。 产生流砂的条件： 1）地下水动
2、水力大于土粒的浮重度 2）地下水水力坡度大于临界水力坡度 危害及防治： 流砂 土体流动 地表塌陷或建筑物的地基 破坏 。 流砂防治 防 在易产生流砂的地区应尽可能的避免开挖。 治： （ 1）人工降低地下水位 （ 2）打板桩 打板桩加固坑壁，增长地下水渗 流途径，以减小水力坡度。 （ 3）冻结法 使地下水和土层一起冻结，水下挖 掘。 （ 4）水下挖掘 （ 5）其它方法：化学加固法 三、潜蚀 1.类型 1）机械潜蚀： 2）化学潜蚀： 1）机械潜蚀： 土粒在地下水的动水力作 用下受到冲刷，将细粒土冲走，使土的 结构破坏，形成洞穴的作用，形成管涌。 2）化学潜蚀： 在地下水和一氧化碳等作 用下，能使岩
3、石中的长石、云母等矿物 变为高岭石、绢云母和其他粘土矿物。 *由人类工程活动所引起的这种现象叫管涌。 潜蚀危害及防治 空洞 塌陷 地基土 防治方法： 1）堵截地表水流入土层； 2）阻止地下水在土层中流动，或减小流 速和水力坡度值； 3）设置反滤层，改造土的性质。 四、地下水的浮托作用 建筑物基础底面位于地下水位以下时， 地下水对基础底面产生静水压力，即浮 托力。 五、基坑突涌 建筑基坑存在承压水时，当开挖基坑减少了基坑 底部隔水层的厚度，当隔水层较薄时承压水的水 头压力冲破基坑底部的现象。 其后果是基坑冲毁，地基破坏 基坑 HwM 防止基坑突涌的措施 HwM 六、地下水对钢筋混凝土的腐蚀 地下
4、水某些成分含量过多时， 对砼可溶性石料，管道、钢铁等都有侵蚀危害。 （一）结晶类腐蚀 1当地下水中含过多的 SO-24时。与砼作用生成二水石膏 OHC a S OOHC a S O 2424 22 硬石膏 二水石膏使体积增大 31%，产生 0.15MPa的膨胀压力，破坏砼。 2当硫酸根浓度不大时，与砼中的铝酸三钙起作用生成水 化硫铝酸钙 OHC a S OOAlC a OOHC a S OOHOAlC a O 243224232 313325363 水化硫铝酸钙结合着很多的化合水，体积可膨胀近 2.5倍，破坏力很大。 （二）分解类侵蚀 主要由于水中的 pH值低、 HCO3 -及腐蚀性 CO2（过多的游离）等成分 引起的分解破坏作用。硅、酸盐水泥遇水生成 Ca(OH)2， 它与 HCl、 H2SO4、 HNO3反应 OHC a C OH C OCaOHCa 23232 2)()( OHC a C OCOOHCa 2322)( 3223 2 H C OCaCOC a C O （三）结晶分解复合类侵蚀 4242 )()( C a S OOHMgM g S OOHCa 2222 )()( C a C lOHMgM g C lOHCa 当地下水中 4NH 、 3NO 、 Cl 、 2Mg 、离子的含量超过一定数量时，与混凝土中的 2)( OHCa 发生反应。
地下水对土木工程的不良影响
