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1、5.4 地下水对土木工程的不良影响地下水对土木工程的不良影响一、地基沉降一、地基沉降原因：原因：危害：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地下水过量开采的危害二、二、流砂流砂流砂流砂地下水自下而上渗流时产生流动的现象，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它与地下水的动水压力有密切关系。
2、动水力：地下水在渗流时作用于单位体积土骨架上的力，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。亦称动水压力。产生流砂的条件：产生流砂的条件：1）地下水动水力大于土粒的浮重度）地下水动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）地下水水力坡度大于临界水力坡度 危害及防治：危害及防治：流砂流砂土体流动土体流动地表塌陷或建筑物的地基地表塌陷或建筑物的地基破坏破坏。流砂防治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，增长地下水渗打板桩加固坑壁，增长地下水渗流途径，以减小水力坡度。流途径，以减小水力坡度。（3
3、）冻结法 使地下水和土层一起冻结，水下挖使地下水和土层一起冻结，水下挖掘。掘。（4）水下挖掘 （5）其它方法：化学加固法）其它方法：化学加固法三、潜蚀三、潜蚀1.类型类型1）机械潜蚀：）机械潜蚀：2）化学潜蚀：）化学潜蚀：1）机械潜蚀：）机械潜蚀：土粒在地下水的动水力作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。结构破坏，形成洞穴的作用，形成管涌。2）化学潜蚀：）化学潜蚀：在地下水和一氧化碳等作在地下水和一氧化碳等作用下，能使岩石中的长石、云母等矿物用下，能使岩石中的长石、云母等矿物变为高岭石、绢云母和其他粘土矿
4、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。由人类工程活动所引起的这种现象叫管涌。潜蚀危害及防治潜蚀危害及防治空洞空洞塌陷塌陷地基土地基土防治方法：防治方法：1）堵截地表水流入土层；）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）阻止地下水在土层中流动，或减小流速和水力坡度值；速和水力坡度值；3）设置反滤层，改造土的性质。）设置反滤层，改造土的性质。四、地下水的浮托作用四、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建筑基坑存在承压水时，
5、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。头压力冲破基坑底部的现象。其后果是基坑冲毁，地基破坏其后果是基坑冲毁，地基破坏基坑基坑防止基坑突涌的措施防止基坑突涌的措施六、地下水对钢筋混凝土的腐蚀六、地下水对钢筋混凝土的腐蚀地下水某些成分含量过多时，地下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。对砼可溶性石料，管道、钢铁等都有侵蚀危害。（一）结晶类腐蚀（一）结晶类腐蚀1 1当地下水中含过多的当地下水中含过多的SOSO-2-24 4时。与砼作用生成二水石膏时。与砼作用生成二水石膏 硬石膏硬石
6、膏二水石膏使体积增大二水石膏使体积增大31%31%，产生，产生0.150.15MPaMPa的膨胀压力，破坏砼。的膨胀压力，破坏砼。2 2当硫酸根浓度不大时，与砼中的铝酸三钙起作用生成水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化硫铝酸钙 水化硫铝酸钙结合着很多的化合水，体积可膨胀近水化硫铝酸钙结合着很多的化合水，体积可膨胀近2.52.5倍，破坏力很大。倍，破坏力很大。（二）分解类侵蚀（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（三）结晶分解复合类侵蚀（三）结晶分解复合类侵蚀