试论地下水的地质作用和对工程的影响

试论地下水的地质作用和对工程的影响

李松

中国建设东北设计研究院辽宁沈阳110000

摘要：地下水作为地球上重要的水体，与人类的关系十分密切，地下水可以满足人的日常生活的需要，但是，凡事过多都会出现问题，所以地下水有一个总体平衡的问题，地下水过多的话也会造成一些危害，会引起铁路、公路塌陷，淹没矿区坑道等。地下水也不能盲目和过度开发，否则容易形成地下空洞、地层下陷等问题。而且地下水本身的腐蚀，搬运，和堆积的地质作用对社会的发展中的一些工程也会造成一定的影响，所以在很多的地质工程上哪个都必须要考虑到地下水的影响作用。

关键词：地下水；地质作用；工程影响

地质体内的地下水可以通过挖掘涌出，也会因为人类的日常生活向地下注水以及大量的灌溉还有降水的影响导致地下水增多，提高地下水位，对地质环境造成一定的影响。如果在一些建筑场所发生地下水位上升涌出的情况，会及大程度上影响工程建设的进度。除此之外还有由于地下水的地质作用产生的腐蚀性，以及自然条件下产生的流砂现象以及冻胀现象都对工程的建设有一定的不利影响。

所以在进行工程设计的问题上要充分的考虑地下水的地质作用带来的一些问题，以下将对这些作用及影响作出分析说明。

一．地下水的地质作用

1．地下水的腐蚀作用

在地下水下沿途的空隙里，在水的流动过程中，对土壤和岩石的冲刷作用，使岩石间杂质和松软的泥土被冲走，造成岩石间的缝隙增大，泥土的流失。长时间作用下，会造成地面塌陷，地下空洞。任何事物都是含有化学成分的，地下水和土地相互作用，产生化学反应，会形成一系列特殊的地质地貌。

2.地下水的搬运作用

地下水的搬运作用主要是化学搬运，在搬运过程中携带一部分细沙和杂质，当某个地区地下水达到一定的饱和，在物理作用下，受力和气体等外界条件的影响，最终汇入河流和海洋。

3.地下水的堆积作用

地下水在流动过程中，遇到较开阔的地方，水动力减小，流动速度慢，溶解在水中的杂质在重力作用下慢慢的堆积，形成泥土，甚至在地下水流出地表形成河流的时候，松散的堆积物在外力作用下日积月累形成岩石。大自然的各种特殊地质地貌都跟地下水的地质作用有着不可分割的联系。

二．地下水地质作用对工程的影响

当地下水存在于建筑场地内时，地下水的水位变化和地下水的地质作用在物理和化学的作用下，对建筑工程的施工稳定性和建筑的正常使用都会造成一些不利的影响。多以在做建筑设计的时候一定要充分的考虑到地下水的影响。

1.地下水的水位变化对建筑工程的影响

地下水的水位变化不是一成不变的，在大自然的影响下，水位的变化起伏不定，如果地下水位变化在一定的基数范围内，让所带来的影响并不重要。但是如果水位的变化超过这个基数范围，变化范围较大，就会对工程产生不利的影响。如果地下水位下降，就会增加土的自重能力，如果地基上的土壤土质分布不均匀，地下水位没有在建筑物的地下均匀人缓慢的下降，地基就会由于受力不匀而导致沉降，导致松软的泥土收缩或者彭胀，造成地面塌陷，使地上建筑物下沉变形，严重情况下，会造成建筑物倒塌。如果水位上升到可接受的最大范围，那就会严重破坏地表土质，使地基的抗压能力降低，如果这种现象出现在地表结构不稳定的湿性土，盐碱土地上使后果会更加严重，最后直接破坏建筑物。如果因为严重的降水导致降水渗漏等到地下，导致地下水位上升，建筑物地下会发生严重潮湿的现象，影响人们的日常生活。如果建筑物在河流和山体附近，在工程设计上一定要注意水位上涨时，河流内的水位也会上涨造成河流堤坝被破坏，滑坡泥石流等自然灾害的发生，会严重破坏建筑的结构稳定性，对建筑工程进度造成不利的影响。

2.地下水的腐蚀作用对工程的影响

当地下水的化学成分较高时，各个化学分子相互作用产生化学反应，对建筑材料的腐蚀作用也是一个复杂的过程，在很大程度上破坏了钢筋混凝土的内部组织结构，所以地下水对建筑材料的腐蚀性也是显而易见的。含有腐蚀性化学成分的地下水与建筑材料接触后，在材料的表面会形成一个腐蚀的缺口，在外力作用下，在有缺口的附近，会产生受力不匀的情况，由于缺口的存在，材料不能按施工要求充分发挥其最大性能，如果达到一定的程度，腐蚀因素很有可能会造成材料的断裂，影响施工的进程，造成不必要的损失。所以对施工部门的要求是，在地理位置较为复杂的情况下，需要对地下水进行化学检测，在一定程度上减小化学作用对工程造成的影响。

3.地下水输送流砂作用对工程的影响

地下水运输砂石、杂质在一定条件下会造成泥沙堆积。土颗粒随地下水一起流动当土的孔隙比大、黏粒含量少，分离多，渗透系数小，排水性能差时土粒失去自重能力处于悬浮状态都容易产生一种流砂现象。流砂现象主要发生在细砂，粉砂，和亚黏土中。这种影响主要发生在工程地基建设的时候。如果地基挖掘的地方处于低于地下水位的地方，此时地基内的水位低于其他地方的水位，这就容易出现从下而上渗流出地下水，当单位颗粒土体受到向上的渗流力大于其自身重力时，地表易发生悬浮移动。这对建筑物的安全和正常使用的影响极大。在实际施工过程中一定要结合工程所在位置的地质条件，还有建筑材料以及施工技术的因素，将上部结构与地基基础综合考虑，在一定程度上最大可能的减少流砂现象的发生。使工程的基础建设安全可靠，结构稳固，便于施工。如果没有解决好这一问题，地基建设就会跟地表一起流动，发生位移。这样建筑的地基建设的持力层就会发生变化。如果基坑开挖深多过大，地下水位较高而且土地质地又不是很好，基坑的坑底泥沙就会出现流动现象，并且随地下水一起涌入基坑内。这对建筑物来说是十分的不利。在工程建设中也是绝对不容许出现有流砂现象的存在。

4.地下水的东张作用对工程的影响

在寒冷的冬季，一些地区地表结构比较单薄，如果一些建筑工程地基内储存大量的地下水时，受气温较低的影响，容易出现地下水冻胀现象，地基部分出现冰冻，膨胀隆起的现象，地上建筑物也会应为这种原因出现变形，或者轻微裂缝的现象，严重的将会影响建筑物的使用。所以在工程建造之初必须要考虑到地下水的冻胀作用影响建筑的几个方面，做好防护措施。

三．结束语

综上所述，地下水的地质作用对工程影响十分重要，由于一些自然的地质灾害对建筑工程产生极大地不良影响。所以在进行工程设计上一定要充分的对水文地质工作进行深刻的研究，有做好室内试验，模拟实验还有现场勘查的比对试验。合理的选择工程施工的场地。作好对地下水的发生的自然地地质灾害长期监测的。以保障地质情况的预报的精确度。

参考文献：

[1].黄艳：<地下水水质、水位对建筑基础的影响浅析>，<资源环境与工程>，2016.

[2].夏军红：<地下水对工程建设的不利影响及防治措施>，<科技与企业>，2013.

[3].张铃.<工程地质勘查中水文地质问题的危害探讨>，<科技与企业>，2014.