電力工程地基建設地下水的影響

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摘要：眾所周知，電力工程地基基礎建設的影響因素很多，其中，地下水對其的影響最為頻繁和顯著。在設計之前，相關的設計人員要充分考慮到這一點，對其進行有理有據的、充分的論證，并制定行之有效的預防措施，來應對電力工程地基基礎建設中的可能遇到的各種問題。否則，將會給整個的施工過程帶來許多困難，甚至半途而廢，前功盡棄。同時，電力工程地基基礎建設施工前對地下水的評估不充分，將會帶來人力、物力、財力的巨大損失，還有可能影響施工人員以及使用人員的生命安全。本文從電力工程地基基礎建設的影響因素入手，進行深入的探討，并重點分析地下水對其的影響。

關鍵詞：電力工程；地基基礎建設；地下水；影響

隨著我國經濟的快速、高質、健康的發展，我國的基礎建設也不斷地健全。在繁榮、富強的目標驅使下，城鎮化建設不斷地深入、發展。在低碳、集中、高效的大時代背景下，基礎建設充滿機遇的同時，挑戰也越來越大。萬丈高樓從地起，在整個施工過程中，地基基礎建設顯得尤為重要。而對電力工程地基基礎建設影響的眾多因素中，地下水的影響最普遍，也最難解決。這就要求設計人員在設計階段，要充分的考慮到地下水對電力工程地基基礎建設可能出現的種種影響，并給出可靠的應對措施。只有這樣，才能減少施工過程的困難，節約物資，保證施工工期。

一、地下水對地基基礎建設的影響

（一）地面沉降

在電力工程地基基礎建設施工時，若遇到松散的沉積層，并且地基深度相對于地下水位距離較近時，就非常有必要降低地下水的水位。降低地下水水位也需要相當的技巧，不能對周圍的建筑造成影響。一旦處理不當，就可能出現固結沉降現象。輕者會出現不均勻的沉降，嚴重影響相鄰的建筑和地下的管線設施；嚴重的會造成建筑下的水土流失，形成空洞，使建筑物下陷，或開裂、傾倒。降低地下水水位的一種方法就是將地下水抽出，從而降低地下水位。可是，在抽水的過程中，往往一些細小的土粉和砂礫隨著水流一起被抽出來，使地下造成空洞。孔洞較大的地方或者地面土層比較比較薄弱的地方就會造成塌陷。因此，抽水井的濾網和濾砂層的設計必須合理可靠，當然施工過程中也要嚴格把控質量關，嚴格的按照相關的施工規定進行施工。即使抽水井的濾網和濾砂層設計合理，施工符合要求，隨著抽水的不斷進行，井內的水位也不斷下降，若井外還存在含水層，此時井外含水層可能流向濾管。久而久之，井外含水層流經的地方造成水土流失，使井的周圍形成下窄上寬的漏斗狀，這種現象稱為“降水漏斗”。降水漏斗所覆蓋的范圍內也會造成地基的土沉降，尤其是在軟土層，極易發生滲透固結，加快了地基的土沉降。同時，值得注意的是，降水漏斗所覆蓋的土層，極可能土質不均勻。加之，降水漏斗的邊界的迥異，形成易滑動邊界條件，往往會加速地基的下沉，從而嚴重影響地面的施工建筑。因此，合理、有序的開采地下水對電力工程地基基礎建設施工非常必要。此外，對井外含水層的回灌也是一種預防地基土下沉行之有效的辦法。

（二）流沙

流沙以其形成的多樣性，也是對電力工程地基基礎建設施工影響較大的一種形式。流沙的形成與土壤的顆粒細度、顆粒的均勻性、松散度和粘性有關。一般來說，土壤顆粒越細，顆粒大小越均勻、松散度越松散、粘性越小的土壤越易發生流沙現象。

（三）管涌

土中的大顆粒與大顆粒間形成許多間隙，滲透水在流動的過程中，將小顆粒的土壤從這些間隙中帶走，隨著時間的推移，這些空隙不斷擴大，滲透的速度也在不斷地增加，從而小顆粒土沙的流失量也越來越大。此外，在這些小顆粒流失的過程中，較大的顆粒也由少到多的流失，顆粒由小到大依次被帶走，久而久之，在土中形成許多貫通的滲透管道，這些小管道逐漸形成大管道，最終導致土體塌陷，使地基受損。在濾井周圍的冒水孔周圍用壘土袋的方法筑成圍井，并將井壁與地面夯緊密實。在過濾方面采用多層反濾方式，嚴格按照相關的規定分層鋪墊砂石或柴草等濾芯。如果條件允許在井外設置引水管，將井內滲出的水及時排走，以防滲水積累成勢，帶走大量土壤顆粒，造成水土流失。遇到水勢兇猛時，一般來說，粗砂不起作用，這時可將碎石填入，來阻緩水勢，待水勢稍緩后再按相關的反濾規定鋪墊濾芯，分層鋪好填料濾芯后，還要不定時的觀測，填料沉入后，及時補填，直至不在下沉為止。在實際施工中，這種方法經常用在管涌出現比較密集，并且土質較好的險情下。

（四）浮托作用

如果電力工程基礎建設的地基打在地下水水位較淺的地方，地基就有可能受到地下水浮力的作用，輕者使地面出現裂縫而滲水，嚴重的可使樁基受到破壞，影響電力設施的使用功能，甚至危害人民的財產和生命安全。根據阿基米德的浮力原理，處在水位線以下的巖土層受到靜水壓力，產生浮力。當巖土層縫隙中的水與外界的地下水形成連通體時，巖土體受到的浮力等于巖土體骨架侵入水中的體積部分所排出水的重力。

（五）基坑突涌

若地基基坑下有承壓水時，隨著基坑的開挖，承壓水層上方的土層厚度不斷減小，當覆蓋層厚度減薄到一定程度時，因不能承受地下承壓水的壓力而破裂，這種現象稱為基坑突涌現象。基坑突涌以毀滅性的破壞，使施工過程的難度大大增加。處理此類問題時，可以在地基周圍打降壓井，以降低承壓水的壓力，削弱基坑突涌的強度。還有就是加固底的方法，使承壓水上方的土層底部形成一定厚度和強度的隔水層，來平衡地下承壓水的壓力，從而避免基坑突涌的發生。

二、結語

本文通過探討電力工程地基基礎建設中地下水的影響，列舉了六種影響因素，并深入的解釋了這些因素的成因及預防措施。只有在施工前的設計階段，充分考慮到施工過程中可能遇到的困難，才能真正的做到防患于未然。

參考文獻：

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[3]張寅,崔巖,吳世紅.地下結構施工階段應注意的浮力問題[J].工程力學,增刊,1999.

作者:王智斌 單位:國網湖北省電力公司赤壁市供電公司