9.3 地下水作用的评价
在岩土工程的勘察、设计、施工过程中,地下水的影响始终是一个极为重要的问题,因此,在岩土工程勘察中应当对其作用进行预测和评估,提出评价的结论与建议。地下水对岩土体和建筑物的作用,按其机制可以划分为两类:一类是力学作用;一类是物理、化学作用。力学作用原则上应当是可以定量计算的,通过力学模型的建立和参数的测定,可以用解析法或数值法得到合理的评价结果。很多情况下,还可以通过简化计算,得到满足工程要求的结果。由于岩土特性的复杂性,物理、化学作用有时难以定量计算,但可以通过分析,得出合理的评价。
1.地下水力学作用的评价
地下水力学作用的评价,应包括下列内容:
(1)对基础、地下结构物和挡土墙,应考虑在最不利组合情况下,地下水对结构物的上浮作用;对节理不发育的岩石和黏土且有地方经验或实测数据时,可根据经验确定;有渗流时,地下水的水头和作用宜通过渗流计算进行分析评价。
(2)验算边坡稳定性时,应考虑地下水对边坡稳定性的不利影响。
(3)在地下水位下降的影响范围内,应考虑地面沉降及其对工程的影响;当地下水位回升时,应考虑可能引起的回弹和附加的浮托力。
(4)当墙背填土为粉砂、粉土或黏性土,验算支挡结构物的稳定性时,应根据不同排水条件评价地下水压力对支挡结构物的作用。
(5)因水头压差而产生自下向上的渗流时,应评价产生潜蚀(工程上称管涌)、流土的可能性。
(6)在地下水位下开挖基坑或地下工程时,应根据岩土的渗透性、地下水补给条件,分析评价降水或隔水措施的可行性及其对基坑稳定和邻近工程的影响。
2.地下水的物理、化学作用的评价
地下水的物理、化学作用的评价应包括下列内容:
(1)对地下水位以下的工程结构,应评价地下水对混凝土、金属材料的腐蚀性,评价方法见9.4节内容。
(2)对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷性土、膨胀(岩)土和盐渍(岩)土,应评价地下水的聚集和散失所产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀等有害作用。
(3)在冻土地区,应评价地下水对土的冻胀和融陷的影响。(www.xing528.com)
3.采取工程降水措施时应评价的问题
对地下水采取降低水位措施时,应符合下列规定:
(1)施工中地下水位应保持在基坑底面以下0.5~1.5m。
(2)降水过程中应采取有效措施,防止土颗粒的流失。
(3)防止深层承压水引起的突涌,必要时应采取措施降低基坑下的承压水头。
如,对于地下水位以下开挖基坑需采取降低地下水位的措施时,需要考虑和评价的问题主要有:
①能否疏干基坑内的地下水,得到便利安全的作业面;
②在造成水头差条件下,基坑侧壁和底部土体是否稳定;
③由于地下水位的降低,是否会对邻近建筑、道路和地下设施造成不利影响。
4.工程降水方法的选取
选取合理有效的工程降水方法,使施工中地下水位下降至开挖面以下一定距离(砂土应在0.5m以下,黏性土和粉土应在1m以下),以避免处于饱和状态的基坑槽底土质受施工活动影响而扰动,降低地基的承载力,增加地基的压缩性。在降水过程中如果不能满足有关规范要求,将会带出土颗粒,有可能使基底土体受到扰动,严重时可能影响拟建工程建筑的安全和正常使用,所以要综合考虑工程和地质因素,选取合理的降低地下水位的方法。常见工程降水方法及其适用范围见表9-6所示。
表9-6 降低地下水位方法的适用范围
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