2017年造價(jià)師土建工程高頻考點(diǎn):地下水位下降
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地下水位下降引起軟土地基沉降
一般在沿海軟土層中進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),需要人工降低地下水位。若降水措施不當(dāng),輕者造成鄰近建筑物或地下管線的不均勻沉降,重者使建筑物基礎(chǔ)下的土體顆粒流失,甚至掏空,導(dǎo)致建筑物開裂,進(jìn)而危及安全使用。
此外,還應(yīng)注意抽水環(huán)節(jié)。如果抽水井濾網(wǎng)和砂濾層的設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差,那么抽水時(shí)會(huì)將軟土層中的黏粒、粉粒、細(xì)砂等細(xì)小土顆粒隨同地下水一起帶出地面,使周圍地面土層很快產(chǎn)生不均勻沉降,造成地面建筑物和地下管線不同程度的損壞。井管埋設(shè)完成開始抽水時(shí)。井內(nèi)水位下降,井外含水層中的地下水不斷流向?yàn)V管,經(jīng)過一段時(shí)間后,在井周圍形成漏斗狀的彎曲水面—降水漏斗。在這一降水漏斗范圍內(nèi)的軟土層會(huì)發(fā)生滲透固結(jié)而造成地基土沉降。而且,由于土層的不均勻性和邊界條件的復(fù)雜性,降水漏斗往往是不對(duì)稱的,因而使周圍建筑物或地下管線產(chǎn)生不均勻沉降,甚至開裂。
動(dòng)水壓力產(chǎn)生流砂和潛蝕
流砂是一種不良的工程地質(zhì)現(xiàn)象。在建筑物深基礎(chǔ)工程和地下建筑工程的施下中遇到的流砂現(xiàn)象,按其嚴(yán)重程度可分下列三種:輕微流砂,當(dāng)基坑圍護(hù)樁排的間隙處隔水措施不當(dāng)或施工質(zhì)量欠缺時(shí),或當(dāng)?shù)叵逻B續(xù)墻接頭的施工質(zhì)量不佳時(shí),有些細(xì)小的土顆粒會(huì)隨著地下水滲漏一起穿過縫隙而流入基坑,增加坑底的泥濘程度;中等流砂,在基坑底部,尤其是靠近圍護(hù)樁墻的地方,常會(huì)出現(xiàn)一堆粉細(xì)砂緩緩冒起,仔細(xì)觀察,可以看到粉細(xì)砂堆中形成許多小小的排水溝,冒出的水夾帶著細(xì)小土粒在慢慢地流動(dòng);嚴(yán)重流砂,基坑開挖時(shí)如發(fā)生上述現(xiàn)象而仍然繼續(xù)往下開挖,流砂的冒出速度會(huì)迅速增加,有時(shí)會(huì)像開水初沸時(shí)的翻泡,此時(shí)基坑底部稱為流動(dòng)狀態(tài),給施工帶來極大困難,甚至影響鄰近建筑物的安全。如果在沉井施工中產(chǎn)生嚴(yán)重流砂,那么沉井就突然下沉,無法用人力控制,以致沉井發(fā)生傾斜,甚至發(fā)生重大事故。
如果地下水滲流產(chǎn)生的動(dòng)水壓力小于土顆粒的有效重度,即滲流水力坡度小于臨界水力坡度,雖然不會(huì)發(fā)生流砂現(xiàn)象,但是土中細(xì)小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶而走。時(shí)間長了,將在土層中形成管狀空洞,使土體結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低,壓縮性增加,這種現(xiàn)象稱之為機(jī)械潛蝕。
地層巖性
(1)深成侵入巖、厚層堅(jiān)硬的沉積巖以及片麻巖、石英巖等構(gòu)成的邊坡,一般穩(wěn)定程度是較高的。只有在節(jié)理發(fā)育、有軟弱結(jié)構(gòu)面穿插且邊坡高陡時(shí),才易發(fā)生崩塌或滑坡現(xiàn)象。
(2)噴出巖邊坡,如玄武巖、凝灰?guī)r、火山角礫巖、安山巖等,其原生的節(jié)理,尤其是柱狀節(jié)理發(fā)育時(shí),易形成直立邊坡并易發(fā)生崩塌。
(3)含有黏土質(zhì)頁巖、泥巖、煤層、泥灰?guī)r、石膏等夾層的沉積巖邊坡,最易發(fā)生順層滑動(dòng),或因下部蠕滑而造成上部巖體的崩塌。
(4)千枚巖、板巖及片巖,巖性較軟弱且易風(fēng)化,在產(chǎn)狀陡立的地段,臨近斜坡表部容易出現(xiàn)蠕動(dòng)變形現(xiàn)象。當(dāng)受節(jié)理切割遭風(fēng)化后,常出現(xiàn)順層(或片理)滑坡。
(5)具有垂直節(jié)理且疏松透水性強(qiáng)的黃土,浸水后易崩解濕陷。當(dāng)受水浸泡或作為水庫岸邊時(shí),極易發(fā)生崩塌或塌滑現(xiàn)象。
(6)崩塌堆積、坡積及殘積層地區(qū),其下伏基巖面常常是一個(gè)傾向河谷的斜坡面。當(dāng)有地下水在此受阻,并有黏土質(zhì)成分沿其分布時(shí),極易形成滑動(dòng)面,從而使上部松散堆積物形成滑坡。
地下水
地下水是影響邊坡穩(wěn)定最重要、最活躍的外在因素,絕大多數(shù)滑坡都與地下水的活動(dòng)有關(guān)。地下水的作用是很復(fù)雜的,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)地下水會(huì)使巖石軟化或溶蝕,導(dǎo)致上覆巖體塌陷,進(jìn)而發(fā)生崩塌或滑坡。
(2)地下水產(chǎn)生靜水壓力或動(dòng)水壓力,促使巖體下滑或崩倒。
(3)地下水增加了巖體重量,可使下滑力增大。
(4)在寒冷地區(qū),滲入裂隙中的水結(jié)冰,產(chǎn)生膨脹壓力,促使巖體破壞傾倒。
(5)地下水產(chǎn)生浮托力,使巖體有效重量減輕,穩(wěn)定性下降。
防滲和排水
防滲和排水是整治滑坡的一種重要手段,只要布置得當(dāng)、合理,均能取得較好效果。為了防止大氣降水向巖體中滲透,一般是在滑坡體外圍布置截水溝槽,以截?cái)嗔髦粱麦w上的水流。應(yīng)在大的滑坡體上布置一些排水溝,同時(shí)要整平坡面,防止有積水的坑洼,以利于降水迅速排走。針對(duì)已滲入滑坡體的水,通常是采用地下排水廊道,截住滲透的水流或?qū)⒒麦w中的積水排出滑坡體以外。
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