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工程建设中地下水问题：成因、危害及应对方案！

来源：花匠小妙招时间：2025-10-30 02:57

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地下水是地球上重要的自然资源之一，它在生态环境、农业生产和工业生产等方面都发挥着重要作用。然而，在工程建设中，地下水也会引起一系列的问题。本文将从地下水引起的工程地质问题入手，对其成因、分类和防治措施进行详细探讨。

一、地面沉降

地面沉降现象，主要源于地下水位下降，致使地基土层发生固结沉降。尤其是在沿海软土层区域，过度抽取地下水极易引发地面沉降问题。这不仅会造成邻近建筑物与地下管线出现不均匀沉降状况，严重时，还可能致使建筑物开裂，对其安全使用构成威胁。

‌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。

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。

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。

防治措施：着重把控地基内地下水位的下降态势，尤其是杜绝不均匀下降的情况。尽可能采用不会导致水位下降的施工手段，像冻结法、水下作业法，或者借助防渗结构举措，来防止地基中地下水位降低。针对地面沉降问题，核心在于控制地下水的过度开采。在问题严重的区域，可以通过人工回灌地下水的方式，来缓解地面沉降现象。

二、潜蚀

地下水在土体中流动时，会对土颗粒产生冲刷和搬运作用，这种作用称为潜蚀。潜蚀可分为机械潜蚀和化学潜蚀两种类型。

机械潜蚀

机械潜蚀主要是由地下水的动水压力引起的。当动水压力达到一定程度时，地下水会将土颗粒带走，形成土洞。土洞的不断扩大可能会导致地面塌陷，对建筑物和道路等工程设施造成破坏。

化学潜蚀

化学潜蚀是由于地下水对土中的可溶盐类进行溶解和搬运而引起的。长期的化学潜蚀会降低土体的强度和稳定性，影响工程的安全性。

潜蚀作用会破坏地基土的强度，形成空洞，导致地表塌陷，影响建筑物的稳定。在黄土地区和喀斯特地区，潜蚀作用尤为明显，容易引发滑坡和塌陷等地质灾害。

为有效防治潜蚀，可采取以下措施：

1.阻隔地下水于土层中的流动路径，例如设置隔水屏障，以此截断水流通道。

2.改良土的特性，通过诸如压实、添加外加剂等手段，降低地下水流经土体时的流速，并减小水力坡度，削弱水流对土体的侵蚀力。

3.采用人工干预的方式降低地下水位，使动水压力得以减小，进而减轻对土体颗粒的冲刷作用。

4.借助打板桩的方式，在土体中形成防护结构；利用冻结法改变土体物理状态；采用水下挖掘作业等方法，均能对潜蚀起到有效的防范效果。

三、流砂

流砂是地下水自下而上渗流时土产生流动的工程地质现象。当地下水的动水压力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于临界水力坡度时，就会产生流砂。‌

流砂易产生在细砂、粉砂、粉质粘土等土中。流砂在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的地基破坏，严重影响施工进度和建筑物的稳定性。‌

防治措施：

1.水下挖掘作业：于基坑内部，运用机械设备实施水下挖掘操作。此举能够规避因排水所引发的、促使流砂产生的水头差问题。或者采用向基坑注水的同时开展挖掘工作的方式，同样可达到预防流砂出现的目的。

2.化学加固手段：向土壤中注入特定化学物质，以此增强土壤的稳固性，进而有效防止流砂现象的发生。常见的化学加固材料包括水泥浆、水玻璃等，它们与土壤颗粒发生化学反应，填充孔隙，提升土体强度与抗渗性。

3.爆炸及加重处理法：在一些极为特殊且其他方法难以奏效的情况下，可考虑运用爆炸法。通过精确控制爆炸能量，改变土体结构，增强其稳定性。此外，还可采用加重法，即在易产生流砂的区域添加加重物质，如石块、沙袋等，增加土体自重，抵抗水流对土体的冲刷力，从而解决流砂问题。