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一級造價工程師《土建工程》備考講義：第一章第三節

第三節 常見工程地質問題及其處理方法

一、特殊地基

地基對建筑物的影響很大，工程建設難免遇到一些特殊地基必須加以處理。

(一)松散、軟弱土層。對不滿足承載力要求的松散土層，如砂和砂礫石地層等，可挖除，也可采用固結灌漿、預制樁或灌注樁、地下連續墻或沉井等加固;對不滿足抗滲要求的，可灌水泥漿或水泥黏土漿，或地下連續墻防滲;對于影響邊坡穩定的，可噴射混凝土或用土釘支護。

對不滿足承載力的軟弱土層，如淤泥及淤泥質土，淺層的挖除，深層的可以采用振沖等方法用砂、沙礫、碎石或塊石等置換。

(二)風化、破碎巖層。風化一般在地基表層，可以挖除。破碎巖層有的較淺，可以挖除。有的埋藏較深，如斷層破碎帶，可以用水泥漿灌漿加固或防滲;風化、破碎處于邊坡影響穩定的，可根據情況采用噴混凝土或掛網噴混凝土護面，必要時配合灌漿和錨桿加固。

(三)斷層、泥化軟弱夾層。對充填膠結差，影響承載力或抗滲要求的斷層，淺埋的盡可能清除回填，深埋的灌水泥漿處理;泥化夾層可能影響承載能力，淺埋的盡可能清除回填，深埋的一般不影響承載能力。

斷層、泥化軟弱夾層可能是基礎或邊坡的滑動控制面，對于不便清除回填的，根據埋深和厚度，可采用錨桿、抗滑樁、預應力錨索等進行抗滑處理。

在滑坡體上方修筑截水設施，在滑坡體下方筑好排水設施;經過論證方可以在滑坡體的上部刷方減重以防止滑坡，未經論證不要輕易擾動滑坡體。不能在上部刷方減重的，可考慮在滑坡體坡腳采用擋土墻、抗滑樁等支擋措施，也可采用固結灌漿等措施改善滑動面和滑坡體的抗滑性能。

(四)巖溶與土洞。巖溶是可溶性巖層被水長期溶蝕而形成的各種地質現象和形態，又稱喀斯特。選擇巖溶地區地基處理方法時，應考慮地基、基礎和上部結構的共同作用。巖溶地區地基處理與施工時，應根據巖溶發育特征和地表水徑流、地下水賦存條件制定截流、防滲，堵漏或疏排措施。

對塌陷或淺埋溶(土)洞宜采用挖填夯實法、跨越法、充填法、墊層法進行處理;對深埋溶(土)洞宜采用注漿法、樁基法、充填法進行處理。對落水洞及淺埋的溶溝(槽)、 溶蝕(裂隙、漏斗)等，宜采用跨越法、充填法進行處理。對于巖溶地區地貌、地質、水文條件復雜及塌陷量大、影響范圍大的地段，可采用多種方法綜合處理。巖溶地基處理與施工時，應對巖溶水進行疏導或封堵，減少淘蝕、潛蝕。

二、地下水

地下水最常見的問題主要是對巖體的軟化、侵蝕和靜水壓力、動水壓力作用及其滲透破壞等。

(一)地下水對土體和巖體的軟化

地下水使土體尤其是非黏性土軟化，降低強度、剛度和承載能力。有侵蝕性的地下水使巖石發生化學變化，也可能導致巖石的強度降低，尤其是地下水使結構面的粘結力 C 降低和摩擦角φ減小，使結構面的抗剪強度降低，造成巖體的承載力和穩定性下降。

(二)地下水位下降引起軟土地基沉降

一般在沿海軟土層中進行基礎施工時，需要人工降低地下水位。若降水措施不當，輕者造成鄰近建筑物或地下管線的不均勻沉降，重者使建筑物基礎下的土體顆粒流失，甚至掏空，導致建筑物開裂，進而危及安全使用。

(三)動水壓力產生流沙和潛蝕

當地下水的動水壓力大于土粒的浮容重或地下水的水力坡度大于臨界水力坡度時，就會產生流沙。其嚴重程度按現象可分三種：

1.輕微流沙，細小的土顆粒會隨著地下水滲漏穿過縫隙而流入基坑;

2.中等流沙，在基坑底部，尤其是靠近圍護樁墻的地方，出現粉細砂堆及其許多細小土粒緩慢流動的滲水溝紋;

3.嚴重流沙，流沙冒出速度增加，甚至像開水初沸翻泡。

流沙易產生在細沙、粉沙，粉質黏土等土中，致使地表塌陷或建筑物的地基破壞，能給施工帶來很大困難，或直接影響工程建設及附近建筑物的穩定。因此，必須進行處治。

常用的處置方法有人工降低地下水位和打板樁等，特殊情況下也有采取化學加固法、爆炸法及加重法等。在基槽開挖的過程中局部地段突然出現嚴重流沙時，可立即拋入大塊石等阻止流沙。

潛蝕作用可分為機械潛蝕和化學潛蝕兩種。

如果地下水滲流產生的動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，雖然不會發生流沙現象，但是土中細小顆粒仍有可能穿過粗顆粒之間的孔隙被滲流攜帶流失。在土層中將形成管狀空洞，使土體結構破壞，強度降低，壓縮性增加，這種現象稱之為機械潛蝕。

化學潛蝕是指地下水溶解土中的易溶鹽分，破壞土粒間的結合力和土的結構，土粒被水帶走，形成洞穴的作用。這兩種作用一般是同時進行的。在地基土層內如具有地下水的潛蝕作用時，將會破壞地基土的強度，形成空洞，產生地表塌陷，影響建筑工程的穩定。在我國的黃土層及巖溶地區的土層中，常有潛蝕現象產生。

對潛蝕的處理可以采用堵截地表水流入土層、阻止地下水在土層中流動、設置反濾層、改良土的性質、減小地下水流速及水力坡度等措施。

(四)地下水的浮托作用

當建筑物基礎底面位于地下水位以下時，地下水對基礎底面產生靜水壓力，即產生浮托力。如果基礎位于粉土、砂土、碎石土和節理裂隙發育的巖石地基上，則按地下水位 100%計算浮托力;如果基礎位于節理裂隙不發育的巖石地基上，則按地下水位 50%計算浮托力;如果基礎位于黏性土地基上，其浮托力較難確切地確定，應結合地區的實際經驗考慮。

(五)承壓水對基坑的作用

當基坑底為隔水層且層底作用有承壓水時，應進行坑底突涌驗算，必要時可采取水平封底隔滲或鉆孔減壓措施，保證坑底土層穩定。當坑底含承壓水層且上部土體壓重不足以抵抗承壓水水頭時，應布置降壓井降低承壓水水頭壓力，防止承壓水突涌，確保基坑開挖施工安全。

(六)地下水對鋼筋混凝土的腐蝕

地下水對混凝土建筑物的腐蝕是一項復雜的物理化學過程，在一定的工程地質與水文地質條件下，對建筑材料的耐久性影響很大。

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