发布于:2010-12-12 23:11:12
来自:建筑设计/居住建筑设计
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本人初学,刚刚接触土力学,想了解一些有关地下水对建筑的一些影响,首先我先浅谈一下我自己的认识和见解,如果有不对的地方大家给予改正。
首先地下水位的上升,减小了土体的有效重力,减轻了地基持力层的荷载,但是另一方面,有效应力的减小导致了孔隙水压力的增加,并且致使抗剪承载力下降。当土的抗滑力小于滑动力,土体就会发生边坡失稳,造成滑坡。工程中常常对地基进行降水处理,水位的下降,导致自重应力增加,可能会造成地表大面积的沉降。
在地下水位以下开挖地基,如果不进行降水处理还会出现流砂现象,这是由于基坑外产生的动水力GD大于或等于土的有效重度,这是向上的动水力克服了土颗粒的重力,使土体发生浮起。而随水流动,致使了流砂或者流土的现象发生,使工程施工带来困难。这要求工作者在施工前进行周密详细的勘察工作,当基底土层很容易发生流砂时,应避免采用直接排水而采用人工降低地下水位的方法进行施工。
流砂和流土是渗透破坏形式之一,除此之外,还有管涌和潜蚀。管涌和流砂的不同之处是,管涌形成了水流固定的流通通道管涌可以在土体内部发生液可以溢出表面,而流砂时从土体表面溢出的。对于管涌,一般在构筑物的下游边坡溢出处设置反滤层,防止细小土颗粒被渗流水带走。
潜蚀又分机械潜蚀和化学潜蚀。机械潜蚀是指渗流的机械力将细土粒冲走而形成的洞穴;化学潜蚀是指溶解了土中易溶盐和胶结物使土质松软细土粒被水冲走而形成洞穴。在工程中这两种潜蚀往往是同时才能在的。如果潜蚀长期存在就会形成地下土洞,土洞由小变大,由少变多就会形成洞群,最后导致塌陷,破坏建筑。
另外就是砂土的振动液化对工程造成的灾害。砂土液化造成的灾害有:喷砂冒水,震陷,滑坡,上浮。饱和砂土在施工过程中受到振动,导致孔隙水压力骤然增加,这时有效应力开始减小,当有效应力等于零,由于饱和砂土的粘聚力为零,导致土的抗剪承载力等于零,土体就丧失了抗剪承载力。这种情况下颗粒的自重和上部荷载全部由水来承担,土体完全悬浮于水中,成为粘质流体,抗剪强度和抗剪刚度为零,土体处于流体状态,称土体液化了。地震、波浪、车辆、机械振动、打桩以及爆破等都可能引起饱和砂土或粉土的液化影响土液化的因素有:土类,土的密度,土的初始状态,往复应力的强度和往复次数。如果土是粘性土,存在粘聚力,既是孔隙水压力再怎么大,抗剪承载力也不可能为零,土的液化就不可能出现。砂土的密度大,剪缩性会减弱,一旦土体发生剪胀,土体内部就会产生负的孔隙水压力,也就是孔隙水吸力,土体阻抗反而增加了。在地震作用下,土中孔隙水压力等于固结压力是初始液化的必要条件。因此固结压力越大,则在其他条件相同时越不容易发生液化。防止土液化的措施有,采取桩基等深基础,使桩穿过液化土层,桩端进入到稳定的土层中去:另外就是换土,加密,胶结以及设置排水系统等地基处理方法。
土体中存在一些水溶盐和有机质。在沿海地区,地下水中含有大量的镁盐,氯盐以及硫酸盐。硫酸盐和混凝土中的水泥里的水化产物铝酸盐三钙发生反应生成钙矾石,具有膨胀性的产物,对混凝土有很强的腐蚀作用。而镁盐也会和混凝土中的氢氧化钙发生反应,发生盐类腐蚀。混凝土的腐蚀也会影响钢筋的使用和保护不容忽视。
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