地下水與建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地下水與建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)目錄1地下水的基本概念1.1地下水的賦存狀態(tài)1.2地下水的流動(dòng)1.3地基中孔隙水壓力及分布規(guī)律1.4北京市區(qū)的地下水分布1.5地下水產(chǎn)生的工程問題2地下水位動(dòng)態(tài)及其影響因素2.1地下水位動(dòng)態(tài)2.2影響地下水位動(dòng)態(tài)的因素2.3北京市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)2.4影響北京市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)因素分析及其工程意義3地下水對(duì)建筑基礎(chǔ)的浮力作用3.1設(shè)防水位概念及其有關(guān)問題及取值方法3.2設(shè)防水位的取值方法3.3建筑抗浮驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)措施4地下水對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響4.1地下水對(duì)基坑工程的影響地下水引起的地面沉降4.2地下水與基坑抗隆起穩(wěn)定性4.3地下水與支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性4.4施工降水與地下水控制4.5CBD地區(qū)施工降水對(duì)地下水資源的影響5結(jié)語1地下水的基本概念1.1地下水的賦存狀態(tài)1.2地下水的流動(dòng)1.3地基中孔隙水壓力及分布規(guī)律1.4北京市區(qū)的地下水分布1.5地下水產(chǎn)生的工程問題1.1地下水的賦存狀態(tài)水文循環(huán)幾個(gè)概念地下水地下取水含水層與隔水層包氣帶與飽水帶地下水類型

地下水是指存在于地下飽和地層或地層組中的水。

地下水是指地表以下賦存于地層孔隙、裂隙、溶洞等位置的水。

地下水的含義地下水分類

地下取水是指建設(shè)項(xiàng)目利用取水建筑物直接從地下取用水資源（含地?zé)崴⒌V泉水）。

地下取水

取水構(gòu)（建）筑物包括：管井、筒井（大口井）、水平集水工程、斜井等。新疆坎爾井黃石公園老忠實(shí)泉

管井:井徑150-600mm，深度：20-300m

筒井（大口井）：井徑2-5m，深度：＜40m。

斜井：傾角：20-40°，斜長：50-200m，垂直深度一般＜100m。完整井與非完整井

根據(jù)揭露含水層的程度和進(jìn)水條件可分為完整井和非完整井。完整井：水井打穿整個(gè)含水層，而且在含水層的厚度都下了濾水管。非完整井：水井只打穿部分含水層，或者只在部分含水層中下了濾水管，其余下封閉管的，叫非完整井。

含水層、隔水層

飽水帶內(nèi)的巖土層按含水性和透水性好壞，分為含水層、隔水層。含水層(aquifer)：指能夠給出和透過相當(dāng)數(shù)量水的巖層。隔水層(aquifuge)：指不能給出也不能透過水，或給出與透過水的數(shù)量很小的巖層。相對(duì)隔水層（或弱透水層）：兼具隔水與透水性能的巖層。也稱為半含水－半隔水層。

含水層與隔水層含水層是指能夠給出并透過相當(dāng)數(shù)量水的巖層。隔水層是指那些不能給出并透過水的巖層。相對(duì)隔水層（或弱透水層）：兼具隔水與透水性能的巖層。也稱為半含水－半隔水層。包氣帶與飽水帶地下水面以上稱作包氣帶，以下稱作飽水帶。包氣帶巖石空隙沒有充滿液態(tài)水，包含有與大氣連通的氣體。飽水帶中巖石空隙全部充滿液態(tài)水，有重力水，也有結(jié)合水。毛細(xì)水帶飽水帶毛細(xì)水帶包氣帶重力水地下水類型潛水承壓水上層滯水潛水飽水帶中第一個(gè)具有自由水面的含水層中的水稱作潛水。潛水含水層的描述：潛水含水層底板、潛水含水層厚度、潛水埋藏深度承壓水充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水，叫做承壓水。承壓性是承壓水的一個(gè)重要特征。靜止水位高出含水層頂板的距離是承壓水頭。上層滯水當(dāng)包氣帶存在局部隔水層時(shí)，在局部隔水層上將積聚具有自由水面的重力水，是上層滯水。1.2地下水的流動(dòng)達(dá)西（HenriPhilibert

GaspardDarcy,1803～1858）,法國著名工程師，1855年提出了達(dá)西定律，1857年提出了紊流沿程水頭損失計(jì)算的著名經(jīng)驗(yàn)公式。地下水的運(yùn)動(dòng)滲流的基本定律

-達(dá)西定律(線性滲透定律)

1856年法國工程師達(dá)西(Darcy)

Q=K(h/L)AV=KI式中：K--滲透系數(shù)；Q--滲透流量；V--滲透速度；I=h/L，水力坡度（滲透途徑中單位長度的水頭損失）；A--多孔介質(zhì)垂直水流方向的總面積。i=△h/L，稱為水力梯度，也稱水力坡降；k為滲透系數(shù)，其值等于水力梯度為1時(shí)水的滲透速度，cm/s。滲透系數(shù)k是綜合反映土體滲透能力的一個(gè)指標(biāo)地下水的補(bǔ)給含水層或含水系統(tǒng)自外界獲得水量的作用過程稱作補(bǔ)給。補(bǔ)給來源：大氣降水、地表水、凝結(jié)水、灌溉回歸水、來自其它含水層的水（越流、“天窗”滲漏）人工回灌、管道漏水等人為因素也許多含水層獲得水量的因素地下水的排泄含水層失去水量的作用過程稱作排泄排泄方式：點(diǎn)狀排泄（泉）、線狀排泄（河流）、面狀排泄（蒸發(fā)）一個(gè)含水層向另一個(gè)含水層的排泄、人工排泄地下水的徑流地下水由補(bǔ)給區(qū)流向排泄區(qū)的作用過程稱作徑流。徑流是連接補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)的中間環(huán)節(jié)。徑流的強(qiáng)弱影響著含水層的水量與水質(zhì)的形成過程。補(bǔ)給區(qū)、逕流區(qū)、排泄區(qū)逕流區(qū)地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄穩(wěn)定流：地下水運(yùn)動(dòng)要素（水頭、滲透速度、水力梯度、滲透流量等）不隨時(shí)間變化而變化。非穩(wěn)定流：地下水運(yùn)動(dòng)要素（水頭、滲透速度、水力梯度、滲透流量等）隨時(shí)間變化而變化。含水層介質(zhì)特征：均質(zhì)：K在巖層中處處相等，不隨空間變化。非均質(zhì)：K在巖層中隨空間位置變化而改變。各向同性介質(zhì)：K不隨滲流方向改變。各向異性介質(zhì)：K隨水流方向改變?？扇我饨M合成四種介質(zhì)：均質(zhì)各向同性均質(zhì)各向異性非均質(zhì)各向同性非均質(zhì)各向異性裘布依公式為地下水流向井孔的平面穩(wěn)定流公式。1、潛水完整井穩(wěn)定流運(yùn)動(dòng)2、承壓水完整井穩(wěn)定流運(yùn)動(dòng)泰斯公式－地下水流向井孔的平面非穩(wěn)定流公式。

當(dāng)u≤0.01時(shí)，泰斯公式可近似表達(dá)為雅柯布（Jacob）公式：承壓水完整井非穩(wěn)定流運(yùn)動(dòng)地下水的參數(shù)地下水位和孔隙水壓力水文地質(zhì)參數(shù)－滲透系數(shù)（導(dǎo)水系數(shù)）、給水度、彈性儲(chǔ)水系數(shù)、入滲系數(shù)、越流系數(shù)等水量、水質(zhì)、水溫有關(guān)水均衡試驗(yàn)場、抽（壓）水試驗(yàn)及其它研究、評(píng)價(jià)成果。河床沉積物滲透系數(shù)測定抽水井1.3地基中孔隙水壓力及分布規(guī)律如果土體中的孔隙是互相連通而又充滿著水，則孔隙中的水服從于靜水壓力分布規(guī)律。這種由孔隙水傳遞的壓力，稱孔隙水壓力，用u表示。由于孔隙水在土體中一點(diǎn)各方向產(chǎn)生的壓力相等，它只能壓縮土顆粒本身但不能使土粒產(chǎn)生位移，而土粒本身的壓縮量是可以忽略的。這種不能直接引起土體變形和強(qiáng)度變化的孔隙水壓力，又稱中性應(yīng)力。圖77月28日實(shí)測各監(jiān)測點(diǎn)水壓力散點(diǎn)圖研究依據(jù)地質(zhì)資料我院從建院至今，掌握的地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料非常豐富，成為該部分研究的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。水井資料：50000余份工程地質(zhì)資料：25000件，鉆孔：300000余個(gè)水文地質(zhì)資料：270件1.4北京市區(qū)的地下水分布研究依據(jù)地下水位資料我院從1955年開始進(jìn)行地下水位監(jiān)測，至今有45余年的歷史，掌握著豐富的地下水背景資料，從1993年開始的新監(jiān)測系統(tǒng)也有6年的資料。地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)30萬點(diǎn)次現(xiàn)有監(jiān)測點(diǎn)數(shù):270個(gè)監(jiān)測孔300組增加到800組地下水監(jiān)測網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和GIS系統(tǒng)的建立各分區(qū)的地下水類型大區(qū)I區(qū)II區(qū)III區(qū)亞區(qū)Ia區(qū)Ib區(qū)Ic區(qū)IIa區(qū)IIb區(qū)IIIa區(qū)IIIb區(qū)上層滯水√(局部)√(局部)√(局部)√√(局部)臺(tái)地潛水√√√層間潛水√√√√√(局部)潛水√√√√承壓水√√√√(局部)√(局部)√XX市區(qū)地下水滲流特征的分布區(qū)域ACB1.5地下水產(chǎn)生的工程問題

基礎(chǔ)工程分析建筑抗浮、地下室外墻承載力施工中的地下水控制

侵蝕性賦存狀態(tài)及變化趨勢孔壓分布水環(huán)境巖土工程的基礎(chǔ)性工作地下水對(duì)高層建筑的影響尤為突出高層建筑特性基礎(chǔ)埋深大基礎(chǔ)寬度大基底荷載大基礎(chǔ)影響深度大高層建筑的基礎(chǔ)埋置深，寬度大，基底壓力大，基礎(chǔ)的影響深度可數(shù)倍、甚至十?dāng)?shù)倍于多層建筑。在這個(gè)深度范圍內(nèi)，就XX地區(qū)而言，有時(shí)可能遇到3層以上的地下水。不同層位的地下水之間，水力聯(lián)系和滲流形態(tài)復(fù)雜，難于掌握建筑場地孔隙水壓力場的分布帶有純地下部分的高層建筑及地下車庫等建筑的修建使抗浮問題十分突出涉及巨大的投資和設(shè)計(jì)施工問題高層建筑的特點(diǎn)：1)

很多高層建筑的基礎(chǔ)埋置深度超過10余米，北京地區(qū)已經(jīng)有若干建筑的基礎(chǔ)埋深超過20米。加上建筑體型往往比較復(fù)雜。2)高層建筑的基礎(chǔ)，除埋置較深之外，其主體結(jié)構(gòu)部分多采用箱基或筏基類型?；A(chǔ)寬度很大，加上基底壓力較大，因此，基礎(chǔ)的影響深度可數(shù)倍、甚至十?dāng)?shù)倍于一般多層建筑。純地下部分的抗?。捍蟛糠帧皬V場式建筑（plaza）”的建筑平面內(nèi)都包含有純地下室部分。在XX等地區(qū)，還修建了地下廣場。地下水位的變化，原是一個(gè)隨機(jī)過程，在人類的城市化過程中，城市的地下水位又受人文活動(dòng)的嚴(yán)重干擾，使最高水位的預(yù)測、預(yù)報(bào)非常困難，直接影響到建筑設(shè)防水位的確定。而純地下部分荷載一般較小，因此正確確定抗浮設(shè)防水位成為一個(gè)牽涉巨額造價(jià)以及施工難度與周期的十分關(guān)鍵的問題。地下水的分布不是連續(xù)的：對(duì)建筑設(shè)計(jì)與施工有直接影響的深度范圍內(nèi)的地下水，涉及的深度大體地表下30m(或40m)范圍內(nèi)，在這個(gè)深度內(nèi)，就北京地區(qū)而言，有時(shí)可能遇到3層以上的地下水。在水平方向上，各層水的水位并不一致，在垂向上的水壓力分布也不是線性的對(duì)建筑的影響上層滯水、臺(tái)地潛水和埋藏深度不大的層間潛水對(duì)基礎(chǔ)的抗浮設(shè)計(jì)有直接影響埋藏較深的層間潛水可能在基礎(chǔ)受壓層的范圍之內(nèi)，對(duì)工程分析有直接影響臺(tái)地潛水對(duì)層間潛水的越流補(bǔ)給造成的滲流場和孔隙水壓力場的分布對(duì)基礎(chǔ)抗浮設(shè)計(jì)和工程分析有直接影響潛水－承壓水在研究區(qū)內(nèi)是連通的。在西部，主要表現(xiàn)為潛水，到東部地區(qū)，表現(xiàn)出承壓性。已有的研究表明，由于滲流原因，潛水－承壓水水位的升降，與層間潛水水位存在密切的相關(guān)關(guān)系，這樣，也就間接地影響到工程分析與安全

2地下水位動(dòng)態(tài)及其影響因素2.1地下水位動(dòng)態(tài)2.2影響地下水位動(dòng)態(tài)的因素2.3XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)2.4影響XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)因素分析2.1地下水動(dòng)態(tài)在各種有關(guān)因素的影響下，地下水的水位、水量、水質(zhì)隨時(shí)間作有規(guī)律的變化，便是地下水的動(dòng)態(tài)。地下水天然動(dòng)態(tài)類型滲入－蒸發(fā)型動(dòng)態(tài)－－排泄以蒸發(fā)消耗為主，水平徑流微弱滲入－徑流型動(dòng)態(tài)－－排泄主要為水平的徑流流泄?jié)B入－蒸發(fā)、徑流型動(dòng)態(tài)－－排泄兼具徑流和蒸發(fā)兩者人為因素影響下的地下水動(dòng)態(tài)采水、排水使地下水產(chǎn)生新的排泄去路，修建水庫，利用地表水灌溉，跨流域調(diào)水，則增加其新的補(bǔ)給來源。2.2影響地下水位動(dòng)態(tài)的因素氣象（氣候）因素－－對(duì)潛水動(dòng)態(tài)影響普遍而明顯水文因素－－地表水體作為地下水補(bǔ)給來源和排泄去路而影響其動(dòng)態(tài)地質(zhì)因素－一般只影響補(bǔ)給及排泄強(qiáng)度2.3XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)50～60年代的地下水賦存狀態(tài)50～60年代，地下水體人為干擾不大，基本處于自然狀態(tài)之下，地下水位比較高。010203050年代60年代70年代80年代88-9091年92年時(shí)間開采量(億m3/yr)XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)50～60年代的地下水賦存狀態(tài)50～60年代的地下水，在水平方向上，從西向東水位基本上是連續(xù)的。XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)50～60年代的地下水賦存狀態(tài)50～60年代的地下水，在垂向上，各點(diǎn)測壓水位差別不大，垂向孔隙水壓力按照線性計(jì)算誤差較小。XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)70～80年代中的地下水賦存狀態(tài)010203050年代60年代70年代80年代88-9091年92年時(shí)間開采量(億m3/yr)70～80年代地下水開采量大大超過地下水允許開采量，地下水位下降迅速。XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)70～80年代中的地下水賦存狀態(tài)70～80年代，逐漸形成多種類型的地下水，各個(gè)含水層具有獨(dú)立的補(bǔ)給、徑流、排泄關(guān)系。XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)80年代中后期至今的地下水賦存狀態(tài)80年代中后期至今的地下水與70～80年代初相比發(fā)生了很大變化地下水位動(dòng)態(tài)80年代后期至今的地下水賦存狀態(tài)潛水、承壓水水位回升很多。北京市區(qū)地下水位普遍下降的認(rèn)識(shí)是不正確的。010203050年代60年代70年代80年代88-9091年92年時(shí)間開采量(億m3/yr)XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)80年代中后期至今的地下水賦存狀態(tài)事實(shí)上，城區(qū)東北部和市區(qū)東北郊的上層滯水和臺(tái)地潛水仍保持了較高的水位。2.4影響XX市區(qū)地下水位動(dòng)態(tài)因素分析及其工程意義大氣降水地下水開采地表水體的影響－官廳水庫放水另外：南水北調(diào)對(duì)潛水－承壓水的動(dòng)態(tài)規(guī)律大氣降水的入滲大氣降水入滲造成的北京城區(qū)及近郊區(qū)地下水補(bǔ)給量多年平均為5.5億m3/yr地下水開采量官廳水庫放水對(duì)潛水－承壓水的動(dòng)態(tài)規(guī)律官廳水庫放水影響工程意義建筑設(shè)防水位的確定施工降水與地下水的控制地質(zhì)災(zāi)害的分析預(yù)測地下空間開發(fā)環(huán)境問題的分析3地下水對(duì)建筑基礎(chǔ)的浮力作用3.1設(shè)防水位概念及其有關(guān)問題3.2設(shè)防水位咨詢工程實(shí)例3.3建筑抗浮驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)措施3.1設(shè)防水位概念及其有關(guān)問題設(shè)防水位概念的發(fā)展為什么存在防滲設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位取值的差異北京市設(shè)防水位取值及風(fēng)險(xiǎn)考慮設(shè)防水位概念的發(fā)展設(shè)防水位－主要用于防滲中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ7—89）的第4.1.4條規(guī)定“基礎(chǔ)宜埋置在地下水位以上，當(dāng)必須埋在地下水位以下時(shí)，應(yīng)采取地基土在施工時(shí)不受擾動(dòng)的措施?！睕]有對(duì)建筑的防水設(shè)計(jì)和抗浮設(shè)計(jì)提出具體的要求和依據(jù)。中華人民共和國北京市標(biāo)準(zhǔn)《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范》（DBJ01—501—92）規(guī)定：“4.1.1建筑地基勘察應(yīng)確定建筑場地地下水的類型及其靜止地下水位。4.1.2城區(qū)、近郊區(qū)的建筑場地勘察，尚應(yīng)提供歷年最高地下水位和近3～5年的最高地下水位；當(dāng)缺少長期觀測資料時(shí)，可根據(jù)實(shí)地調(diào)查的水井（孔）水位等資料推測歷年最高地下水位。4.1.5對(duì)防水要求嚴(yán)格的地下室或地下構(gòu)筑物，其設(shè)防水位可按歷年最高地下水位設(shè)計(jì)；對(duì)防水要求不嚴(yán)格的地下室或地下構(gòu)筑物，其設(shè)防水位可參照近3～5年的最高地下水位及勘察時(shí)的實(shí)測靜止地下水位確定（上述“設(shè)防水位”，根據(jù)該規(guī)范的《條文說明》的意思，系指建筑防水，即防滲漏的設(shè)防水位）。4.2.1當(dāng)?shù)叵滤桓哂诘叵陆ㄖ锏装鍟r(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算?！蓖ǔＧ闆r下，勘察部門按照4.1.1、4.1.2的要求提供資料，而設(shè)計(jì)部門按照4.1.5的要求確定設(shè)防水位標(biāo)高。4.2.1條沒有對(duì)抗浮設(shè)計(jì)水位的確定作具體規(guī)定。此外，華北地區(qū)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室《結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》（XX市建筑設(shè)計(jì)研究院編制，1992年）第三章地基基礎(chǔ)中的第一節(jié)的第3.1.7條規(guī)定“建筑物之地下室是否按防水要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及水位高度之確定，可參照下列原則：一、凡地下室內(nèi)設(shè)有重要機(jī)電設(shè)備，或存放貴重物資等，一旦進(jìn)水將使建筑物正常使用受到重大影響或造成巨大損失者，應(yīng)按該地區(qū)歷年最高地下水位進(jìn)行防水設(shè)計(jì)（水位高度包括上層滯水）；二、凡地下室為一般人防或車庫、倉庫等，萬一進(jìn)水不致有重大影響者，其地下水位標(biāo)高，可取歷年最高水位與最近三到五年的最高水位之平均值（水位高度包括上層滯水）；三、驗(yàn)算地下室外墻承載能力時(shí)，水位高度可按最近三到五年的最高水位，此水位不包括上層滯水”。設(shè)防水位概念的發(fā)展地基設(shè)計(jì)規(guī)范中第3.0.2條第6款規(guī)定：“當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時(shí)，尚應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算?！钡?.0.3條第1款規(guī)定：“當(dāng)工程需要時(shí)，尚應(yīng)提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。”勘察規(guī)范中第4.1.11條第6款規(guī)定：“詳細(xì)勘察中應(yīng)查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度?！钡?.1.13條規(guī)定：“工程需要時(shí)，詳細(xì)勘察應(yīng)論證地基土和地下水在建筑施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化及其對(duì)工程和環(huán)境的影響，提出防治方案、防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位的建議?！钡?.3.1條第1款規(guī)定：“評(píng)價(jià)地下水對(duì)基礎(chǔ)、地下結(jié)構(gòu)物和擋土墻的力學(xué)作用時(shí)，應(yīng)考慮在最不利組合情況下，地下水對(duì)結(jié)構(gòu)物的上浮作用，原則上應(yīng)按設(shè)計(jì)水位計(jì)算浮力?！北本┮?guī)范第4.2.1條規(guī)定：“當(dāng)?shù)叵滤桓哂诘叵陆ㄖ锏装鍟r(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算?！眴栴}的提出－規(guī)范依據(jù)及問題過去：上述分析說明，不論是當(dāng)前實(shí)施的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，還是技術(shù)措施，均未對(duì)建筑物抗浮驗(yàn)算的設(shè)計(jì)水位提出任何評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)或取值方法?，F(xiàn)在：上述各項(xiàng)規(guī)定說明，不論是當(dāng)前實(shí)施的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，還是技術(shù)措施，均對(duì)建筑物抗浮驗(yàn)算的設(shè)計(jì)水位提出了要求，但對(duì)任何取值尚沒有具體明確的規(guī)定。容易出錯(cuò)的地方：不僅純地下部分考慮抗浮，裙房有時(shí)也需要。不能根據(jù)時(shí)間的變化、情況的變化來變化語言。設(shè)防水位概念的發(fā)展防滲設(shè)計(jì)水位抗浮設(shè)計(jì)水位地下室外墻承載力驗(yàn)算的水壓力分布為什么存在防滲設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位取值的差異分析的前提地下水的賦存狀態(tài)－背景地下水的動(dòng)態(tài)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄各層地下水的關(guān)系基質(zhì)吸力地下水位動(dòng)態(tài)分析圖5場區(qū)承壓水和層間潛水多年水位動(dòng)態(tài)圖6場區(qū)層間潛水和承壓水水位關(guān)系圖XX市設(shè)防水位取值及風(fēng)險(xiǎn)考慮水文地質(zhì)條件影響因素的分析和確定各層地下水最高地下水位推算工程場地滲流場孔隙水壓力的分布地下水位變化的時(shí)

間與空間預(yù)測模型工程場地的邊界條件工程分析滲流模型－潛水滲流模型－承壓水滲流模型－非飽和土

考慮與滲流有關(guān)的特性上一步的成果：邊界條件和參數(shù)滲流模型3.2設(shè)防水位咨詢工程實(shí)例1、XX的抗浮問題2、XX工程的設(shè)防水位論證3、XX工程設(shè)防水位論證4、XX區(qū)設(shè)防水位論證目前設(shè)防水位咨詢報(bào)告包含的內(nèi)容前言一、工程概況二、問題的提出－規(guī)范依據(jù)及問題三、氣候條件四、地層概述五、水文地質(zhì)條件六、地下水位動(dòng)態(tài)分析七、最高地下水位預(yù)測八、基底及地下室外墻水壓力計(jì)算九、結(jié)論與建議現(xiàn)場工作量1、XX的抗浮問題工程概況

建筑平面由三部分組成：

中心部分“202區(qū)”為由橢圓穹形結(jié)構(gòu)形成的主體建筑，平面東西向的橢圓長軸長212.2m，南北向的短軸長143.6m，穹頂高度46m。穹形外圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的巨大空間包含了相互獨(dú)立的歌劇院、戲劇院和音樂廳，區(qū)外有水池環(huán)繞

“202區(qū)”的南北兩側(cè)分別為“201區(qū)”和“203區(qū)”，該兩區(qū)分別由地下通道、車庫及其他配套設(shè)施組成，多為地下結(jié)構(gòu)。

項(xiàng)目總占地面積超過8萬平方米，總建筑面積19萬平方米。

從巖土工程的角度看，該工程的主要特點(diǎn)是：

（1）工程規(guī)模宏大，為國家重點(diǎn)項(xiàng)目，又地處首都核心部位，基坑邊線距人民大會(huì)堂西側(cè)路僅15m，場地及周邊地區(qū)原有地下管線設(shè)施密布?？陀^條件決定了勘察、設(shè)計(jì)、施工必須慎之又慎（2）占地面積2.55萬平方米的主體建筑，大部分基礎(chǔ)埋深在－26m，幾個(gè)劇院的臺(tái)倉部位基礎(chǔ)最深達(dá)－32.5m，對(duì)巖土工程工作形成了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)（3）場地地層分布沿豎向變化大，在相對(duì)隔水層之間分布有多層地下水含水層和非飽和帶，形成了復(fù)雜的水文地質(zhì)條件?；A(chǔ)部位的承壓水頭高2～6m，再下面的含水層承壓水頭超過15m，對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)、施工和基礎(chǔ)抗浮都提出了很多新的課題（4）含水層滲透系數(shù)高，影響半徑大，施工降水不得對(duì)人民大會(huì)堂和分布于場地北側(cè)的地鐵線路造成不良影響，為地下水的施工控制帶來很大困難。

45.0024.0029.0035.000.005.0010m5m6m9m19m-26.0-32.5工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件支護(hù)與地下水控制方案連續(xù)墻加錨桿排樁加錨桿－26m－32.5m排樁加錨桿連續(xù)墻加錨桿關(guān)于抗浮設(shè)防水位的研究和工程實(shí)施實(shí)測地下水位

表1

地下水的層位

類

型

埋

深（m）

標(biāo)

高（m）

第一層

上層滯水

3m左右

41.27～42.48

第二層

潛

水

13m左右

30.18～30.48

第三層

第一層承壓水

16.5m左右

28.61～28.85

飽和－非飽和滲流分析結(jié)果抗浮設(shè)防水位由43.3m降到39.0m仍不能滿足抗浮要求采取一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施來滿足抗浮穩(wěn)定性的要求。主要是將地下連續(xù)墻或結(jié)構(gòu)墻插入弱透水地層，這將改變建筑基礎(chǔ)下的地下水滲流場和基底水壓力。在3種不同部位采取了有針對(duì)性的措施：

1、計(jì)算分析滲流場的變化

2、研究結(jié)構(gòu)墻的嵌入弱透水層深度對(duì)基底水壓力的影響

3、提出在采取一系列結(jié)構(gòu)措施后，各建筑基礎(chǔ)埋置深度處的等效抗浮設(shè)計(jì)水位消費(fèi)通道消費(fèi)通道202區(qū)與消費(fèi)通道交接部位202區(qū)主體結(jié)構(gòu)201－202區(qū)交接部位

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51基坑降水時(shí)的滲流場

主體建筑的連續(xù)墻對(duì)消防通道處地基滲流場的影響有限元方法計(jì)算了地下水的下游與上游方向地下連續(xù)墻時(shí)消防通道處地基滲流場，可以看出，消防通道底板處的水頭均在37.35m左右主體建筑滲流場

臺(tái)倉部分與主體基礎(chǔ)的整體性以及基礎(chǔ)底板都位于承壓水含水層中，此次將計(jì)算主體結(jié)構(gòu)外側(cè)存在地下連續(xù)墻時(shí)地基中的滲流場，計(jì)算結(jié)果表明，地下連續(xù)墻的存在改變了地基中的滲流場的形態(tài)，基底水頭標(biāo)高在37.25m左右

消防通道下抽水時(shí)的滲流場及其產(chǎn)生的問題

業(yè)主建議當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，直接在消防通道下設(shè)置排水設(shè)施，解決抗浮問題

針對(duì)此方案，分析了抽水情況下，地基中的滲流場。計(jì)算了不同部位三條沿豎向各點(diǎn)的水力坡度分布曲線。分析結(jié)果表明，上、下游兩邊結(jié)構(gòu)墻嵌入部分內(nèi)側(cè)的水力坡度分布曲線形狀接近，水力坡度可達(dá)2.00；而中間部位水力坡在1.25附近

一般情況下，粉細(xì)砂及粉土地層的臨界水力坡降icr≈0.9～1.1，而計(jì)算出的弱透水地層頂板處的水力坡降可達(dá)imax=1.0～2.0，則安全系數(shù)不能滿足要求，有可能發(fā)生地層接觸面處的粉土層、粉細(xì)砂層產(chǎn)生流土的現(xiàn)象消防通道下抽水時(shí)的滲流場及其產(chǎn)生的問題201區(qū)結(jié)構(gòu)處理方案對(duì)地基滲流場的影響從計(jì)算結(jié)果看，采用一定寬度的不透水材料回填隔離層間潛水可達(dá)到較好地降低基底處水頭的效果。模型計(jì)算結(jié)果表明，采用上部寬3～4m，底部寬4～6m，進(jìn)入弱透水地層1m時(shí)就能夠達(dá)到如圖的效果通過以上的計(jì)算結(jié)果和分析，可以得出：

1．嵌入弱透水層中的結(jié)構(gòu)墻間距對(duì)基底處的水壓力無明顯影響

2．201區(qū)和消防通道結(jié)構(gòu)墻插入弱透水地層中深度對(duì)地基滲流場無明顯影響，為確保封閉要求，建議嵌入深度以不小于1m左右為宜

3．基底抽水所產(chǎn)生的滲流場表明，弱透水地層中的水力坡降很大，安全系數(shù)不能滿足要求

4．通過不同結(jié)構(gòu)措施后的地基滲流場的計(jì)算，在采用一定結(jié)構(gòu)措施后，基底的水頭標(biāo)高一般可降至37.50m左右，建議在采取本文中涉及的結(jié)構(gòu)措施后，等效的建抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高按38.00m考慮XX的例子43.3m39.0m38.0m2、XX工程的設(shè)防水位論證位于XX東側(cè)，總長度約3公里。T3由航站樓與地下捷運(yùn)通道兩部分組成，共分南、北、中三個(gè)區(qū)（以下分別依次簡稱為“T3A、T3B和T3C”）。T3主體為地上2～4層，在T3A和T3B的中心區(qū)域設(shè)2層地下室。停車樓位于T3的最南端，為地下2層ACB地貌與地層條件復(fù)雜地下水賦存與滲流狀態(tài)復(fù)雜地表水與地下水相互影響地表大面積填方對(duì)地下水位的影響歷史資料的缺乏解決問題的思路地貌與地質(zhì)條件的調(diào)查現(xiàn)狀水文條件的調(diào)查地下水位檢測與水文參數(shù)的反分析影響地下水位因素的分析兩類邊界條件的確定問題求解河漫灘二級(jí)階地一級(jí)階地二級(jí)階地上地面標(biāo)高在31m～34m；一級(jí)階地上地面標(biāo)高在25m～28m，局部為31m左右；河漫灘上地面標(biāo)高在22m～25m西東北南停機(jī)坪邊線線T3小中河（a）自然地形變化趨勢（b）設(shè)計(jì)地形變化趨勢現(xiàn)狀地下水滲流條件及邊界條件之一洪水淹沒區(qū)邊界條件之二模型識(shí)別與驗(yàn)證設(shè)防水位預(yù)測3XX大樓設(shè)防水位論證工程位于XX區(qū)XX路7號(hào)，涉及XX市1/2000地形圖圖幅號(hào)Ⅳ－1－2－[23]

圖1XX大樓工程位置圖(圖幅號(hào)Ⅳ－1－2－[23])工程地點(diǎn)-5m-10m最高地下水位預(yù)測最高地下水位預(yù)測最高地下水位預(yù)測監(jiān)測孔地點(diǎn)相對(duì)于擬建區(qū)的方位相對(duì)于擬建區(qū)的距離，m1959年最高地下水位，m1987年11月地下水位，m擬建區(qū)47.0039.93四機(jī)部西（偏南）256849.00(2)30.60(-9.33)蓮花池南西194747.00(0)29.59(-10.34)建

院東238244.50(-2.5)27.02(-12.91)監(jiān)測孔地點(diǎn)相對(duì)于擬建區(qū)的方位相對(duì)于擬建區(qū)的距離m1959年最高地下水位1987年11月地下水位及與1959年水位差1993年9月地下水位及與1987年水位差1996年12月地下水位及與1993年水位差擬建區(qū)47.0039.93(7.07)39.21(-0.72)39.23(0.02)四機(jī)部西256849.0030.60(18.40)32.23(1.63)39.94(7.71)蓮花池南西194747.0029.59(17.41)30.26(0.69)35.71(5.45)建

院東238244.0027.02(16.98)31.04(4.02)32.27(1.23)最高地下水位預(yù)測圖7場區(qū)附近鐵路局與二輕局觀測孔多年水位動(dòng)態(tài)曲線最高地下水位預(yù)測區(qū)域性“宏觀”水位ab鐵路局工程場區(qū)公主墳c第四紀(jì)覆蓋層第三紀(jì)基巖圖9古地形對(duì)地下水位影響示意圖古地形上實(shí)際地下水位最高地下水位預(yù)測圖10工程場區(qū)古地形上年均地下水位與區(qū)域“宏觀”年均地下水位的關(guān)系4XX區(qū)設(shè)防水位論證環(huán)形（主）地下綜合管廊為純地下3層，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，全長約1.5km，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深最大為±0標(biāo)高以下12.05m，相應(yīng)的基底標(biāo)高在38.51～40.45m左右，北低南高。支管廊為地下2層，基礎(chǔ)最大埋深在±0標(biāo)高以下9.55m，相應(yīng)的基底標(biāo)高為41.11～43.05m。50.09～53.12m48.29－50.19m承壓水水位標(biāo)高(30.97～33.64m)臺(tái)地潛水水位標(biāo)高(45.61～47.47m)人工堆積層粉土、粘性土層35.60～38.39m37.25～40.80m層面標(biāo)高注：圖中地下水位數(shù)據(jù)為本次地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)；地層資料主要引自場區(qū)本次水文地質(zhì)勘探資料。圖1工程場區(qū)典型地層剖面和基礎(chǔ)示意圖27.92～29.22mII區(qū)：砂質(zhì)粉土、粉砂層砂卵石層基底標(biāo)高38.51～40.45m地下綜合管廊（地下3層）粘性土、粉土層I區(qū)：砂卵石層承壓水：目前水位標(biāo)高在30.97～33.64m左右區(qū)域2001年1月份潛水～承壓水水位標(biāo)高等值線圖可以看出，擬合到本工程場區(qū)的地下水位標(biāo)高為31.0m左右與本工程場區(qū)實(shí)測值比較接近。圖2區(qū)域2001年1月份潛水～承壓水水位標(biāo)高等值線圖場區(qū)場區(qū)圖11工程場區(qū)管廊基底現(xiàn)狀水位分布曲線圖12工程場區(qū)管廊基底現(xiàn)狀水壓力分布曲線圖13工程場區(qū)管廊基底預(yù)測水壓力分布曲線場區(qū)管廊基底水壓力取值建議表分區(qū)（段）基底水壓力(kPa)等效抗浮設(shè)計(jì)水位(m)I區(qū)A段4043.50B段5044.50C段6045.50D段7045.50II區(qū)7547.00地下封閉管廊對(duì)地下水環(huán)境的影響對(duì)于大型建筑、深基礎(chǔ)建（構(gòu)）筑物以及環(huán)行、長形建筑基礎(chǔ)對(duì)地下水運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生很大改變由于地下綜合管廊的阻隔，使本工程場區(qū)內(nèi)地下水與區(qū)域地下水的補(bǔ)、逕、排條件發(fā)生了變化（特別是建筑基礎(chǔ)或管廊埋深范圍內(nèi)），可能造成地面下一定深度內(nèi)的地下水不再存在水平滲流，影響了地下水位動(dòng)態(tài)及地基中垂向上水壓力分布規(guī)律。首先，地下水位變化后可能對(duì)工程的抗浮和管廊側(cè)壁壓力等有影響。由于管廊施工后，環(huán)形分布的主管廊形成一道人工墻阻隔或削弱了管廊埋藏深度內(nèi)地下水的內(nèi)、外聯(lián)系，在各種自然（如大氣降水）和人為（如施工降水、管道漏水和綠地灌溉等）因素影響下，地下水排泄條件的差異直接導(dǎo)致管廊區(qū)內(nèi)、外地下水位的不同，從而使管廊側(cè)壁的水壓力產(chǎn)生變化。其次，有可能造成地基中地下水水質(zhì)的變化，腐蝕鋼筋混凝土。3.3建筑抗浮驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)措施浮力荷載與浮力的平衡對(duì)于淹沒的地下構(gòu)筑物的浮力計(jì)算基礎(chǔ)深度不同，建筑物承受的風(fēng)險(xiǎn)不同3.3建筑抗浮驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)措施排水壓重抗拔樁、抗拔錨桿等結(jié)構(gòu)措施4地下水對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響4.1地下水對(duì)基坑工程的影響地下水引起的地面沉降4.2地下水與基坑抗隆起穩(wěn)定性4.3地下水與支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性4.4施工降水與地下水控制4.5CBD地區(qū)施工降水對(duì)地下水資源的影響4.1地下水對(duì)基坑工程的影響

－地下水引起的地面沉降支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對(duì)周邊環(huán)境的水平及豎向變形的影響。地下水控制計(jì)算和驗(yàn)算：1)抗?jié)B透穩(wěn)定性驗(yàn)算；2)基坑底突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；3)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地下水位控制計(jì)算。以銀泰中心的沉降問題說明地下水引起的一個(gè)基坑工程問題對(duì)于地下水控制計(jì)算和驗(yàn)算在下面章節(jié)介紹擬建XX工程場區(qū)位于XX市XX區(qū)XX大街大XX立交橋的西南側(cè)，原XX市XX院內(nèi)，建筑占地面積約254m×129m，北鄰XX街和大北窯地鐵站，東鄰XX環(huán)路，南鄰正在建設(shè)中的XX工程。

XX是XX市XX區(qū)的一標(biāo)志性高層建筑，主要由1棟中心主樓（地上63層/地下4層，高248m）、主樓兩側(cè)的2棟高層寫字樓（地上42層/地下4層，高186m）及上述3棟高層建筑之間的裙房（地上4~5層/地下4層，高24m）及外圍純地下部分（地下4層）組成。建筑基礎(chǔ)埋深在±0.00（絕對(duì)標(biāo)高為39.00m）以下約22m，相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高約17.00m。地鐵線路與設(shè)施地鐵方面要求嚴(yán)格施工降水影響突出區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)背景條件

本場區(qū)位于XX區(qū)與XX區(qū)的交界部位。XX區(qū)地面以下30m深度范圍內(nèi)一般賦存有3層地下水，而XX區(qū)一般賦存有2～3層地下水，以具有2層地下水較為典型

水文地質(zhì)條件的現(xiàn)狀調(diào)查圖3a場區(qū)范圍內(nèi)層間潛水抽水試驗(yàn)前靜止水位標(biāo)高等值線圖（2002.12.3）由于受場區(qū)東南部XX工地工程降水影響，本次水文地質(zhì)勘察期間工程場區(qū)范圍內(nèi)層間潛水流向由區(qū)域的西－東向變?yōu)楸蔽鳎蠔|向，平均水力坡度約在6‰左右從擬建工程場區(qū)附近的宏觀地層分布及擬建場區(qū)工程地質(zhì)勘察階段性成果來看，場區(qū)附近埋深約38～40m左右以下幾個(gè)被相對(duì)隔水層隔離的多層砂、卵礫石層中還存在多層承壓水。

場區(qū)附近

層間潛水近幾年水位年變幅約在1m左右，而承壓水多年來水位年變幅相對(duì)較大，達(dá)3～5m

層間潛水和承壓水的自然水位動(dòng)態(tài)的季節(jié)性變化規(guī)律一般在11月份～來年3月份水位較高，5～7月份水位較低水文地質(zhì)試驗(yàn)及水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算施工降水影響

分析兩種方案

A、將潛水和承壓水都降到基底以下

B、隔斷潛水，控降承壓水頭

分析模型

運(yùn)用Modflow有限差分?jǐn)?shù)值法

分析原理ε—井流源匯項(xiàng)；T—導(dǎo)水系數(shù)；S—儲(chǔ)水系數(shù)△σ—為附加應(yīng)力或有效應(yīng)力增量（kPa）；△p—為孔隙水壓力減小量，對(duì)靜水壓力分布＝rwh（kPa）降水前地下水分布狀態(tài)隔離潛水承壓水頭降低6.55m抽空潛水承壓水頭降低6.55m分析采用的地層模型降低承壓水引起的水位變化距場區(qū)的距離(m)水位降深（m）1300m降低潛水引起的水位變化兩種方案對(duì)地鐵沉降的影響比較抽降兩層水僅抽降承壓水水2.5cm平滑變化4.2地下水與基坑抗隆起穩(wěn)定性當(dāng)基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時(shí)，應(yīng)依據(jù)公式7.1.5進(jìn)行坑底突涌驗(yàn)算，必要時(shí)可采取封底隔滲或降壓井抽水措施保證坑底土層穩(wěn)定。hpH4.3地下水與支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性支護(hù)結(jié)構(gòu)選型表結(jié)構(gòu)形式適用條件排樁或地下連續(xù)墻適于基坑側(cè)壁安全等級(jí)一、二、三級(jí)當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻土釘墻1．基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)2．單一土釘墻支護(hù)深度不宜超過12m，當(dāng)與預(yù)應(yīng)力錨桿、排樁、地下連續(xù)墻等組合使用時(shí)，可超過此深度限制3．當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施放坡基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為三級(jí)施工場地應(yīng)滿足放坡條件可獨(dú)立或與上述其他結(jié)構(gòu)結(jié)合使用當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時(shí)，應(yīng)采取降水措施當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)位于地下水位以下時(shí)，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載除土壓力外，還應(yīng)考慮地下水壓力的作用。對(duì)砂土或碎石土應(yīng)按水土分算方法計(jì)算，對(duì)粘性土或粉土可按水土合算方法計(jì)算。按朗肯土壓力計(jì)算

1

對(duì)于粘性土、粉土和地下水位以上的砂土、碎石土：（3.4.4—1）

2

對(duì)于地下水位以下的砂土、碎石土：

(3.4.4—2)σk──支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)附加荷載產(chǎn)生的作用于深度z處的附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算簡圖4.4施工降水與地下水控制基坑工程的地下水控制要求：保證基槽干燥保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全（受力及變形要求）保證基底的穩(wěn)定保證施工過程中結(jié)構(gòu)的抗浮安全盡量降低對(duì)環(huán)境的影響（周圍建筑的安全和地下水資源保護(hù)）成本經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行控制系統(tǒng)簡單，可靠任何必須在地下水位以下開挖的工程基坑，必然會(huì)遇到地下水入流，入流的流量取決基坑的大小和深度，也取決于所挖的土或巖石的水文地質(zhì)特性。在水力傳導(dǎo)率低的土或巖層處，僅發(fā)生小的入流，并且經(jīng)常是易于通過從貯槽或集水溝抽水的方法來控制。在這種情況下，很少需要進(jìn)行復(fù)雜的水文地質(zhì)分析。在其它情況下，特別是粉砂和砂質(zhì)地層，基坑的疏干會(huì)成為工程施工和設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。除去降低地下水位和攔截滲漏之外，排水系統(tǒng)也可用于其它目的。它們可以降低基坑底部的浮托力和浮托力梯度，因而也就能夠?qū)Ψ乐沟撞柯∑鸷凸苡科鸬奖Ｗo(hù)作用。疏干了的基坑也導(dǎo)致其邊坡上的孔隙壓力降低．因而增大邊坡的穩(wěn)定性?；拥呐潘褪韪蛇m用條件降水井類型土質(zhì)類別滲透系數(shù)（m/d）降水深度(m)集水明排填土、粘性土、粉土、砂土＜20.0＜5降水真空井點(diǎn)粉質(zhì)粘土、粉土、細(xì)砂、中細(xì)砂0.1～20.0單級(jí)＜6多級(jí)＜12噴射井點(diǎn)粉土、砂土0.1～20.0＜20管

井粉質(zhì)粘土、粉土、砂土、碎石土、巖石＞1不限滲

井粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂、碎石土＞0.1不限輻射井粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、卵石和粘性土＞0.1不限地下水控制不當(dāng)可對(duì)工程施工產(chǎn)生的負(fù)面作用：⑴潛蝕－包括機(jī)械潛蝕和化學(xué)潛蝕。機(jī)械潛蝕是指在動(dòng)水壓力作用下，土顆粒受到?jīng)_刷，將細(xì)顆粒沖走，使土的結(jié)構(gòu)破壞?；瘜W(xué)潛蝕是指水溶解土中易溶鹽分，使土顆粒間的膠結(jié)破壞，削弱了結(jié)合力，松動(dòng)了土的結(jié)構(gòu)。一般情況下，機(jī)械潛蝕和化學(xué)潛蝕同時(shí)發(fā)生，產(chǎn)生的后果是降低了地基土的強(qiáng)度，甚至出現(xiàn)洞穴，以致產(chǎn)生地表塌陷，影響建筑物的穩(wěn)定。⑵基坑突涌－是指當(dāng)基坑之下有承壓水存在，開挖基坑減小了含水層上覆不透水層的厚度，當(dāng)減小到一定程度時(shí)，承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板，造成突涌。一旦發(fā)生突涌，可造成地基土嚴(yán)重?cái)_動(dòng)，并可能產(chǎn)生坑壁坍塌，地下管線斷裂等嚴(yán)重的工程事故。突涌可表現(xiàn)為三種形式，基坑頂裂，出現(xiàn)網(wǎng)狀或樹枝狀裂縫，地下水從裂縫中涌出，并帶出含水層中的土顆粒?；拥装l(fā)生流砂現(xiàn)象?；影l(fā)生類似于“沸騰”的噴水現(xiàn)象，使基坑積水，地基土擾動(dòng)。⑶流砂現(xiàn)象－通常發(fā)生在粉細(xì)砂和粉土地層中，即土被水飽和后，在動(dòng)水壓力作用下，土顆粒產(chǎn)生流動(dòng)現(xiàn)象。一般出現(xiàn)在基坑側(cè)壁，會(huì)對(duì)基坑支護(hù)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。發(fā)生在基坑底部的流砂一般與基坑突涌相伴生。⑷管涌－當(dāng)基坑地面以下或周圍的土層為疏松的砂土層時(shí)，地基土在具有一定滲透速度（或水力坡度）的水流作用下，其細(xì)小顆粒被沖走，土中的孔隙逐漸增大，慢慢形成一種能穿越地基的細(xì)管狀滲流通路，并使地基土變形、失穩(wěn)，此現(xiàn)象即為管涌。管涌也多發(fā)生在基坑側(cè)壁的砂土層中，其發(fā)生對(duì)基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。⑸地面沉降－抽取地下水，降低含水層的水位或水頭產(chǎn)生的沉降表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是使含水層的孔隙水壓力減小，增加了土的有效應(yīng)力，使含水層壓縮；二是造成含水層上下弱透水地層孔隙水壓力減小，相應(yīng)引起土的有效應(yīng)力增加，產(chǎn)生壓縮。地面沉降可對(duì)周邊的地下管線和鄰近建筑物產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)可造成巨大損失。

地下水控制不當(dāng)可對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面作用：⑴抽取地下水會(huì)減少地下水資源－不論抽取哪一層地下水都會(huì)對(duì)地下水資源產(chǎn)生影響。尤其是深大基坑，涉及多個(gè)含水層，而北京市區(qū)較深部位的含水層多為砂卵石地層，滲透性較大，降低這類地層的地下水位往往會(huì)抽取大量的地下水，直接或間接造成地下水資源的損失。⑵多含水層相互連通，使上層水滲入下層水，造成地下水水質(zhì)的變化。在北京地區(qū)可經(jīng)常遇到采用滲井