地下水對地基基礎工程的危害及事故預防

于恩慶

摘 要：筆者對引發地基安全穩定性的因素進行深入研究后發現，地下水所產生的影響最大。但其又是一個常常被忽視的問題，以至于導致事故問題頻頻發生，給居民及企業造成較大的財產損失，不利于企業的可持續發展和社會穩定性目標的實現。因此，針對地下水對房屋建筑所造成的危害，建筑企業應當盡量規避并做好相應的預防措施，以此起到全面保障的作用，切實提高建筑工程的安全穩定性。

關鍵詞：地下水;地基基礎工程;危害;事故預防

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1674-1064（2021）07-036-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.018

1 地下水對地基基礎工程的危害

地基作為建筑工程的主要承載體，若其強度與原定承載力標準不符的話，極易引發沉降、開裂等問題發生，不僅會威脅到居住群眾的人身財產安全，還會對社會穩定性造成較大影響。當前，在社會高速發展的同時，生態環境也在不斷惡化，在各種外部因素及人為因素的影響下，地下水位也隨之發生變化。人口數量的攀升，致使水資源的使用量也隨之增加，而地下水位的迅速下降會導致土壤結構在無作用力下出現下陷問題，地表裂縫、沉降、塌陷等都是最主要的表現。而且，建筑物在出現傾斜時，其各類結構的承重也會隨之發生變化，以至于導致建筑物倒塌，給群眾的生命安全埋下較大的安全隱患。其次，因地下水本就具有變化性特點，在流動過程中會對巖土層造成一定的沖擊力，雖然該沖擊力暫時并不會對土壤結構造成影響，地基的穩定性也未發生變化，但是長此以往，力道的疊加損害力度也會逐漸加強，同樣也會對地基造成巨大破壞，使地表建筑物發生變形，致使其失去平衡[1]。

2 地下水對地基基礎工程危害的預防

2.1 明確地下水的位置

地基本就是建筑物的重要結構，其承載力及強度決定著建筑結構的安全穩定性，施工單位對此應當加強重視，做好全面防治工作，降低地下水對地基穩固性造成的影響，為居民的人身財產安全提供有力保障。在施工前，需派遣專業技術人員對施工現場的地形地貌、地質情況、水文、氣候環境等進行全面勘測，充分考慮地下水所造成危害的多種可能性，結合以往的施工方案，對較易出現質量問題及安全事故的區域進行詳細研究分析，并利用科學技術手段提前制定相應的預防措施，從根本上降低地下水對地基所造成的影響，為后期施工以及投入使用后的安全性奠定堅實基礎。與此同時，因地下水區域已經形成，且無法通過技術手段有效避免，就需要及時調整施工方案，盡量避開地下水區域，避免出現地基沉降等問題[2]。由于氣候環境本就具有不確定性特點，因此設計人員需要考慮到這些主客觀因素的影響，盡量將其控制在可控范圍內，并明確各施工環節所需要的技術、工藝、工序、材料設備等，確保施工人員的技術水平能夠滿足建筑工程的質量要求，降低人為因素對此產生的影響，從而有效避免安全隱患，維護社會穩定。

2.2 改進施工進程管理

因為建筑工程本身具有規模大、施工周期長、涉及環節多且繁雜的特點，因此施工單位不僅要關注施工成本，還要根據實際情況適當調整施工進程，在確保施工質量符合原定計劃標準的同時，合理安排施工進度，避免出現因過于追趕施工進度而導致地基處理不合理的現象發生。在對地基進行處理時，相關技術人員應當對地下水位的變化情況進行實時監控，若變化情況超出原定計劃后，應當及時展開治理。在此需注意的是，因地下水具有流動性特點，會直接導致周邊的地質結構發生變化，孔隙不斷擴大，會降低地基的強度，導致建筑物發生沉降變形。對此，就需要將碎石等強度較高的材料填入其中，起到緩流作用，若填料后還出現沉入現象，則還需采取補填措施，直到不再出現沉降現象就可停止補填，以此提高地基的承壓性，確保不會對上部建筑的穩定性造成影響。

2.3 針對性預防措施

2.3.1 針對細沙土層的預防措施

細沙具有松散性特點，而且黏性相對較低，較易受到地下水流動性的影響，出現結構、形態變化現象，給施工帶來一定的難度。為了有效推動施工建設的順利開展，確保建筑工程在原定計劃內保質保量地完成，施工單位需采取相應措施，以解決此問題對建筑工程施工建設所造成的影響。一般情況下，因地表本就具有一定的承重力，在此就可以利用其持力層以人工方式降低水位，在水位符合相應施工方案設計標準后再進行挖掘，以免引發地表表層沉降問題。在此過程中，在坑壁壓力的作用下，會出現變形現象，因此施工單位可在周邊坑壁處利用石板的承載力起到有效的加固作用。對于流沙問題，還需要在坑內加入適量的石塊，并保證其直徑大小能夠對流沙起到有效的抑制作用，避免其流動性對挖掘工作的開展造成影響。

2.3.2 針對凍土層的預防措施

我國地域較為遼闊，各地區的地形地貌、地質情況都有著較大的差異，土壤條件也不盡相同，這給建筑企業施工帶來了一定的困難。其所面對的施工區域需要不同的技術支持，以此滿足建筑施工的各項需求。若建筑工程開展施工建設時需在凍土層，還應當對周邊環境及地勢情況進行詳細查看，并將建設區域規劃于地勢較高、地下水位較高的區域。與此同時，還應當觀察地表的排水性是否處于順暢狀態，并設計相應的排水溝以避免水資源對建筑承載力所造成的影響，而且在季節性降水高發期時，其能夠將地表水快速排出，避免地基在長時間浸泡下出現不穩固現象。在此需注意的是，凍脹性較強的土層，可采用獨立地基或者自錨式地基，該方式可以從根本上提高建筑的穩固程度。

2.3.3 針對金屬礦山巖土層的防護措施

金屬礦山巖土層內部含有大量的金屬物質，地下水中有害物質的含量也相對較高，具有較強的危害性。對此，施工單位需要利用科學技術手段對其進行研究分析，并結合相應數據制定科學合理的防治措施，而且還應當采取多元化的排水方式。因為金屬礦山巖土層的密度及強度較高，因此施工單位常會忽視對地下水情況的勘測，以至于在后期施工過程中受到地下水可變化性及流動性的影響，致使施工進程受到嚴重阻礙，不利于實現施工目標。為了有效降低此問題的發生率，還需要加大宣傳力度，并定期展開相應培訓，使工作人員能夠認識到地下水對地基穩定性所帶來的危害，以此提升其責任及防治意識，并在后期施工時嚴格按照相關標準展開操作，利用對應方式加快地下水的排放速度，為后期施工的順利開展奠定堅實基礎。

2.4 針對季節性地下水要高度重視

因為季節性地下水本身具有特殊變化性特點，其只會暫時對地基造成影響，在未直接影響到工程質量時，大多數施工單位并未對其進行過多關注，防護措施不到位，致使其破壞性隨之增加，以至于對施工進度造成了嚴重阻礙。如在前期進行地下水勘測時，在相應范圍內并未存在地下水，因此技術人員并沒有考慮后期季節性地下水的危害，以至于防水措施及手段嚴重缺失。在雨季來臨時，地下水直接向上侵蝕，地表水含量急劇增加，可能導致地基嚴重受損。基于此，施工單位在制定防水及排水方案時，還需要充分考慮到此問題的嚴重性，提前制定針對性解決方案，以便在后期面臨該問題時，能夠從容應對，避免該因素對建筑工程整體質量造成影響。

2.5 預防潛蝕和降低地下水位

施工單位可采取合理的方式改變巖層土壤結構方式，提升巖層的實際抗滲透性能，或者調整滲透水流的水動力條件，使水流呈現出梯度變化的特點，使得地表水及地下水的流動性下降，在速度有所改變的前提下，對地基基礎工程強度的影響也隨之減少。如分析南昌某地下室坍塌事故后可知，其柱子、底板、樓板破壞較為嚴重，主要是因為在水的作用下，其底板被破壞，因此引發柱子出現反彎現象，從而致使樓板遭到破壞，這其實也是水浮力所導致的連鎖反應。針對這一問題并結合筆者以往的施工經驗來看，可采取挖溝以及井點降水方式降低水位，其具有施工便捷、效率高的特點，能夠有效降低地下水位，避免水流引發的流沙法反應，使得地基的穩定性得到增強。而且，井點降水可控制水流方向，并提高深基坑周邊坑壁的牢固性，在濾水管道（井）運行過程中，抽水設備會迅速疏干基土中的水分，使其時刻保持干燥狀態，以此達到縮短工期、減少材料使用、保證工程質量及安全性的根本目的，如圖1所示。

3 結語

綜上所述，眾多建筑物倒塌事故，基本都與地基具有關聯。而地下水又是影響地基穩定的主要因素，因其具有多變性特點，會改變土壤結構，致使土壤強度逐漸下降。對此，施工單位需要加強重視，充分認識到其危害性。針對不同的土壤條件以及以往所存在的問題，應做好相應的防治措施，改善地下水狀況，為地基的穩定性提供有力保障，從而從根本上保證建筑工程的質量安全。

參考文獻

[1] 程慧敏.強夯法在路基濕陷性黃土地基處理中的應用研究——以山西太原某道路工程為例[J].城市建筑，2021，18（8）：187-189.

[2] 蔣宗鑫，何臘平，李軍鵬，等.蘭州地區第三系風化砂巖超高層建筑地基基礎方案比選[J].山西建筑，2020，46（6）：52-54.