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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。
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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。
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)机械潜蚀: 2)化学潜蚀: 1.类型 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 地基土 空洞 塌陷 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。 基坑 其后果是基坑冲毁,地基破坏
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, 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 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 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