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地下水浮托力计算的探索一、绪论- 课题背景及研究意义- 国内外研究现状及存在的问题- 研究目的与意义二、文献综述- 地下水浮托力的起源及相关理论发展- 地下水浮托力计算方法的研究与比较- 地下水浮托力在工程实践中的应用三、地下水浮托力计算模型的建立- 地下水浮托力的机理分析- 基于渗流力学的地下水浮托力计算模型- 地下水浮托力的解析计算方法四、实验研究及结果分析- 实验设计与实验过程- 实验数据收集与分析- 地下水浮托力计算模型的验证与修正五、结论与展望- 实验结果及地下水浮托力计算模型的适用性评价 - 研究成果的贡献与不足- 研究展望与未来工作建议一、绪论1.1 课题背景及研究意义地下水是有重要的自然资源之一，对于人类社会的生产和生活都有巨大的作用。
然而，地下水也会对地下工程和地表土体产生一定的影响。
地下水浮托力就是其中的一种重要的影响。
地下水浮托认为是垂直引力与地下水浮力之间的差值，是造成地下工程变形和塌陷的重要因素之一。
因此，对于地下水浮托力的研究在地下工程的设计和施工中具有重要的意义。
目前，国内外对于地下水浮托力计算的研究主要集中在以下几个方面：一是基于测量实验的方法，如大型振动台试验、模型箱试验等。
二是建立地下水流场模型，并运用数值方法求解。
三是将地下水体视为一个均匀流体，利用地下水浮力的基本公式进行计算。
这些方法各有优点，但也存在不足之处。
因此，继续深入研究地下水浮托力的计算方法，以求更准确地评估地下工程的安全性，显得尤为迫切。
1.2 国内外研究现状及存在的问题近年来，在国内外学术界，对于地下水浮托力的研究引起了较高的关注。
西方国家在这方面的研究已经具有较深入的成果，其实验和数值计算方法已经取得了一定的成果。
但是，国内学者对于地下水浮托力的研究尚不够深入，还存在着以下几个方面的问题：1）缺少具有代表性的试验数据，因此不能完美地验证模型的正确性。
2）对于地下水浮托力的影响因素的研究还不够系统深入，在这方面的理论还不够完善，这点还需要进一步研究。
露天采矿学露天矿边坡稳定性分析与维护概述露天矿边坡与其他岩土工程边坡相比具有如下特点：）露天矿边坡的规模较大边坡高度一般为～m最高可达～m边坡走向延伸可达数公里因而边坡揭露地层多边坡各部分的地质条件差异大变化复杂。
）露天矿边坡一般不维护故易受风化作用的影响。
）露天矿场频繁的爆破作业和车辆运行使边坡经常受到动荷载的作用。
同时随着采掘、运输及其他设备日益大型化边坡台阶的负荷有日益增大的趋势。
）露天矿的最终边坡由上至下逐渐形成上部边坡服务期长下部边坡服务期则相对较短。
）露天矿边坡的不同地段要求有不同的稳定程度。
边坡上部地表有重要建筑物不允许变形时要求的稳定程度高。
边坡上有站场、运输线路下部有采矿作业时要求的稳定程度较高。
对生产影响不大的地段稳定程度可要求低一些。
露天矿边坡稳定性分析与维护涉及岩体工程地质、岩体力学性质试验、边坡稳定性分析与计算、边坡治理和监测、维护等工作。
影响露天矿边坡稳定性的主要因素和边坡破坏形式影响露天矿边坡稳定性的主要因素影响露天矿边坡稳定的因素较多其中岩体的岩石组成、岩体构造和地下水是最主要的因素此外爆破和地震、边坡形状等也有一定影响。
现将其主要影响因素介绍如下：）岩石的组成岩石的矿物成分和结构构造对岩石的工程地质性质起主要作用通常强度高的岩石边坡稳定性也高片理、层理发育的岩石边坡稳定性相对较差。
）岩体结构边坡岩体的破坏主要受岩体中不连续面（结构面）的控制。
影响边坡稳定的岩体结构因素主要包括下列几方面：结构面的倾向和倾角一般来说同向缓倾边坡（结构面倾向和边坡坡面倾向一致倾角小于坡角）的稳定性较反向坡差。
同向缓倾坡中岩层倾角愈陡稳定性愈差水平岩层稳定性较好。
结构面的走向当倾向不利的结构面走向和坡面平行时整个坡面都具有临空自由滑动的条件对边坡的稳定不利。
结构面走向与坡面走向夹角愈大对边坡的稳定愈有利。
结构面的组数和数量当边坡受多组相交的结构面切割时整个边坡岩体自由变形的余地大切割面、滑动面和临空面多易于形成滑动的块体而且为地下水活动提供了较好的条件对边坡稳定不利。
岩溶塌陷之岩溶地下水的作用【学员问题】岩溶塌陷之岩溶地下水的作用？【解答】岩溶地下水的活动在岩溶塌陷的形成中具有多种作用，是一种十分重要的动力因素，可以在自然条件下由于气候季节的干、湿变化引起，也可以由于人工抽水、矿坑排水、水库蓄水、引水、灌溉和给排水工程的渗漏引起。
1.溶蚀作用水对可溶岩的溶蚀过程极为缓慢。
据观测计算，我国岩溶区其溶蚀量每千年为数十至百余毫米。
作为岩溶塌陷基础的岩溶洞隙都是在漫长的地质历史时期中形成。
但在石膏、岩盐类岩石分布地区，因采矿、水库兴建或其它人类活动的影响可使其产生强烈的溶蚀作用，使新岩溶快速发育，为塌陷提供必要的条件。
2.改变土体的状态岩土体中含水量随地下水位的升降而变化，含水量的增加一方面使岩土体的重度增大，如达到饱和，重度可增加约巧一 25 % ；另一方面对于粘性土因塑性状态发生变化而使其变软，强度降低。
这些变化将使洞隙顶板的力学平衡状态恶化。
3.地下水的浮托作用处于地下水位以下的岩土体都受到地下水浮托力的作用。
当水位上升，浮托力按其增加的水头值增大，产生正压效压，如上复盖层较薄、上升水头较高时，就可能顶破盖层产生塌陷；当水位下降时浮托力消减，对于不透水的粘性土或砂土，其消减值为全部的下降水头或（ 0 . 6 一 0 . 7 ）倍下降水头，其作用相当于使盖层增加一个同值的附加荷载，对于粘性土一般可达到其自重的 40 %左右。
这样可使盖层的稳定性降低甚至直接导致失稳塌陷。
4.地下水的渗透潜蚀作用潜蚀作用是指地下水流在其流径上对土、岩颗粒产生的动水压力使其移动带走的作用，动力水的大小取决于地下水的坡降，产生潜蚀作用的起始水力坡降称为临界水力坡降，它的大小取决于土的组成成分与结构，一般粘性土因其具有凝聚力，比砂性土要大。
沿着岩溶地下水流方向上的水平渗透潜蚀，在自然条件下因其水力坡降较小一般不易产生，主要出现于人工抽排水岩溶水位急剧下降的过程中，这时地下水的坡降流速增大，从而对岩溶洞隙通道中的松散充填物和复盖会产生潜蚀、冲刷和淘空作用。
地下水浮托力危害及其计算应注意的问题作者：陈经明兰盈盈王嘉昕吴旺军王婷来源：《科技创新与应用》2017年第24期摘要：文章通过阐述地下水浮托力对建筑物的各种破坏作用，表明地下水浮托力的危害不容忽视，建设大型的地面建筑物时必须对地基以下的地下水进行勘测，对相应的浮托力进行合理的计算，并讨论了地下水浮托力大小影响因素和实际工程中计算抗浮设防水位应注意的问题。
关键词：地下水；浮托力；孔隙水压力中图分类号：TU745.3 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0032-021 概述近年来随着经济的发展，我国大部分城市开始了对地下空间的建设，特别是一些大型城市。
对城市地下空间的开发和利用不仅缓解了地面交通的拥堵问题，而且同时也拓宽了城市的商业区，但是在带来好处的同时，对地下空间的开发也面临一些问题。
如：地下水的浮托力、地下水埋深过浅、地下基岩断层等问题[1]。
目前行业内对抗浮水位的计算没有提出十分明确的计算标准或者计算依据，而且不同的规范对抗浮水位计算的要求不尽相同[2]。
大多数学者在设计抗浮水位只是将其等同于最高水位，并按照阿基米德原理来计算浮力荷载。
但是根据大量的现场实测孔隙水压力数据显示地下建筑物实际所受到的浮力值与按照最高水位所计算而得的静水压力值之间存在很大的差异，而且关于确定合理的地下水最高水位目前行业内并还没有统一的计算方法[3]，在实际工程实践中有许多需要修改的地方。
会导致在经济上不合理与设计上不合理的矛盾。
本文主要依据孔隙水的压力变化情况，分析讨论地下水浮托力对于地下空间开发和地面建筑物的影响。
2 地下水浮托力的危害2.1 地表或者地下建筑物整体性遭到破坏由于地下水总水头的不稳定性，特别是潜水和上层滞水受时间和气候的影响很大，大气降水和地表径流是上层滞水和潜水的主要补给来源，蒸发和植物根部吸收是上层滞水和潜水的主要排泄方式，所以不存在长期稳定的水面，这就导致如果建筑物处于潜水或者上层滞水的上部的话，建筑物的基础高程会随时间发生不均匀及不可预测的变化，从而发生不均匀沉降，严重的话会导致建筑物整体性被破坏[4]。
地下水的地质作用一、地下水的贮存（一）岩土中的空隙1、孔隙松散岩土(如粘土、砂土、砾石等)中颗粒或颗粒集合体之间存在的空隙，称为孔隙。
岩石中孔隙体积的多少直接影响储容地下水的能力大小。
孔隙体积的多少可用孔隙度(n)表示。
孔隙度是孔隙体积(Vn)与包括孔隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示，即：或孔隙度的大小主要取决于岩土的密实程度及分选性。
此外，颗粒形状和胶结程度对孔隙度也有影响。
岩石越疏松、分选性越好，孔隙度越大。
相反，岩石越紧密图)或分选性越差，孔隙度越小。
孔隙若被胶结物充填，则孔隙度变小。
几种典型松散岩土的孔隙度的参考值2、裂隙固结的坚硬岩石受地壳运动及其它内外地质营力作用的影响产生的空隙，称为裂隙。
裂隙发育程度除与岩石受力条件有关外，还与岩性有关，坚脆的岩石裂隙发育，透水性好，质软具塑性的岩石裂隙不发育，透水性差。
裂隙的多少用裂隙率(Kt)表示，裂隙率是裂隙体积(Vt)与包括裂隙体积在内的岩石总体积的比值，用小数或百分数表示：几中岩石裂隙的参考值3、溶隙可溶岩(石灰岩、白云岩等)中的裂隙经地下水长期溶蚀而形成的空隙称溶隙。
溶隙的发育程度用溶隙率(K k)表示，溶隙率(K k )是溶隙的体积(V k )与包括溶隙在内的岩石总体积(V)的比值，用小数或百分数表示：研究岩石的空隙时，不仅要研究空隙的多少，还要研究空隙的大小、空隙间的连通性和分布规律。
松散土孔隙的大小和分布都比较均匀，且连通性好，所以，孔隙度可表征一定范围内孔隙的发育情况，岩石裂隙无论其宽度、长度和连通性差异都很大，分布也不均匀，因此，裂隙率只能代表被测定范围内裂隙的发育程度；溶隙大小相差悬殊，分布很不均匀，连通性更差，所以，溶隙率的代表性更差。
（二）岩土中水的存在形式1、气态水气态水，即水蒸气，存在于未饱和的岩土空隙中。
岩土中的气态水可由大气中的气态水进人地下形成，也可由地下液态水蒸发而成。
气态水有极大的活动性，可随空气流动而流动，也可由绝对湿度大的部位向绝对湿度小的部位运移。
地下水的静水压力及浮托作用地下水对水位以下的岩土体产生静水压力，并产生浮托力。
浮托力的大小可以按阿基米得原理确定，即当岩土体空隙或孔隙中的水与岩土体外界的地下水相通，浮托力等于岩土体骨架颗粒体积部分的浮力。
当建筑物以粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石作地基时，按设计水位100%计算浮托力；当建筑物以节理裂隙不发育的岩石作地基时，按设计水位50%计算浮托力；当建筑物以粘性土作地基时，其浮托力难以确切地确定，应结合地区的实际经验考虑。
根据《建筑地基基础设计规范》Gb50007-2002的规定，确定地基承载力特征值时，无论是基础底面以下土的天然重度或是基础底面以上土的加权平均重度的确定，地下水位以下均取有效重度。
潜蚀作用通常产生于粉、细砂或粉土地层中。
基坑降水施工过程中会产生水头差，在动水压力作用下，土颗粒受到冲刷，细颗粒从较大颗粒的孔隙中被带走，土的结构遭到破坏。
易产生潜蚀作用的条件是：(1)土的不均匀系数大于10时易产生，按下式计算：式中d60—限定粒径（mm），即土样中小于该粒径的土粒质量占土粒总质量的60%；d10—有效粒径（mm），即土样中小于该粒径的土粒质量占土粒总质量的10%。
(2). 上下两层的渗透系数k1/k2＞2时，在两土层接触面处易产生；(3). 当渗透水流的水力坡度大于产生潜蚀的临界水力坡度时易产生，产生潜蚀的临界坡降。
1.流砂现象流砂通常产生于粉、细砂或粉土层中，是指土被水饱和后产生流动的现象。
易产生流砂的条件如下：（1）水力坡降大于临界水力坡降，即动水压力超过土粒重量时易产生流砂。
（2）粉、细砂或粉土的孔隙比愈大，愈易形成流砂；（3）粉、细砂或粉土的渗透系数愈小，排水性能愈差时，愈易形成流砂。
流砂的形成原因:流砂的形成是多种多样的，主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到水流的情况下，整个砂层发生流动，从而形成了流砂层，在长江沿岸、沿淮部分地区以及我省的砀山、萧县也有流沙层的分布。
结构设计资料：地下水对构筑物的作用标准
值采用规定
1.水池各部位的水压力应按静水压力计算。
2.地下水的设计水位，应根据勘察部门提供的数据采用可能出现的高和低水位，并宜根据近期内变化和补给的趋势确定。
3.水压力标准值的相应设计水位，应根据对结构的不利作用效应确定取低水位或高水位。
当取低水位时，相应的准永久值系数应取 1.0。
当取高水位时，相应的准永久值系数，对地下水可取平均水位与高水位的比值。
4.地表水或地下水对结构浮托力的标准值，应按高水位乘以浮托力折减系数确定。
浮托力折减系数，对非岩质地基应取1.0。
对岩石地基应按其破碎程度确定，当基底设置滑动层时应取1.0。
1。
地下水形成的原因是什么有何特点地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，地下水的形成并不简单，我们学过地理的朋友就有可能知道其中一些知识，下面就让店铺来给你科普一下地下水怎么形成的。
地下水的形成原因地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给;同时以地下渗流方式补给河流、湖泊和沼泽，或直接注入海洋;上层土壤中的水分则以蒸发或被植物根系吸收后再散发入空中，回归大气，从而积极地参与了地球上的水循环过程，以及地球上发生的溶蚀、滑坡、土壤盐碱化等过程，所以地下水系统是自然界水循环大系统的重要亚系统。
地下水的组成结构地下水流系统的空间上的立体性，是地下水与地表水之间存在的主要差异之一。
而地下水垂向的层次结构，则是地下水空间立体性的具体表征。
典型水文地质条件下，地下水垂向层次结构的基本模式。
自地表面起至地下某一深度出现不透水基岩为止，可区分为包气带和饱和水带两大部分。
其中包气带又可进一步区分为土壤水带、中间过渡带及毛细水带等3个亚带;饱和水带则可区分为潜水带和承压水带两个亚带。
从贮水形式来看，与包气带相对应的是存在结合水(包括吸湿水和薄膜水)和毛管水;与饱和水带相对应的是重力水(包括潜水和承压水)。
以上是地下水层次结构的基本模式，在具体的水文地质条件下，各地区地下水的实际层次结构不尽一致。
有的层次可能充分发展，有的则不发育。
如在严重干旱的沙漠地区，包气带很厚，饱和水带深埋在地下，甚至基本不存在;反之，在多雨的湿润地区，尤其是在地下水排泄不畅的低洼易涝地带，包气带往往很薄，甚至地下潜水面出露地表，所以地下水层次结构亦不明显。
至于象承压水带的存在，要求有特定的贮水构造和承压条件。
而这种构造和承压条件并非处处都具备，所以承压水的分布受到很大的限制。
但是上述地下水层次结构在地区上的差异性，并不否定地下水垂向层次结构的总体规律性。
这一层次结构对于人们认识和把握地下水性质具有重要意义，并成为按埋藏条件进行地下水分类的基本依据。
浮托力和渗透压力浮托力和渗透压力是常见的力学现象，对于我们的生活及工程学领域都有着重要的意义。
本文将会分步骤阐述浮托力和渗透压力的定义，作用以及浮力原理的应用等内容。
一、浮托力的定义及作用浮托力，也称浮力，是指一个物体在液体中浮起来，所需向上的水力作用力。
它的大小等于物体排开液体的重量，方向垂直于液面。
每个处于液体内的物体都会受到浮托力的作用。
浮托力的大小与物体推开液体的重量成正比。
体积越大的物体所承受的浮托力越大，因为它们需要排出更多的液体。
浮托力在我们的日常生活中有非常重要的作用。
例如，可以帮助我们的身体浮在水面上，让船只浮在海洋上，还可以帮助沉睡在水下的物质上浮至水面，便于观察或回收。
在工程学领域，浮托力的应用也十分广泛，例如水坝、桥梁等大型建筑物都要考虑到浮托力的因素。
二、渗透压力的定义及作用渗透压力指液体通过半透膜时克服渗透压差所产生的力。
渗透压力的大小取决于渗透膜和液体之间的压力差和温度等因素。
当渗透膜两侧溶液浓度不同时，流经渗透膜的水分子会向浓溶液侧过渡，从而形成水分子的浓度梯度。
在这个过程中，液体会不断地向着浓度高的一侧渗透，直到两侧液体达到等浓度为止。
这个过程中克服梯度的力量就是渗透压力。
渗透压力在人体内也十分常见。
例如血液中的红细胞就存在渗透压力的作用，当血液浓度过高且患者缺水时，渗透压差会让红细胞向着细胞外液体渗透，形成红细胞变形、流动性下降等现象。
因此，了解渗透压力的作用可以帮助我们更好地保护自己的身体健康。
三、浮力原理的应用浮力原理是指物体在液体中浮起来的原理，其大小等于物体排开液体的重量。
根据浮力原理，我们可以计算出一个物体在液体中可以承受的最大重量。
例如，在工程领域，设计桥梁或水坝时，需要考虑液体对于建筑物的浮托力，计算出建筑物在不同液位下的浮托力，从而做出合理的设计方案。
此外，浮力原理也被用于设计潜艇或潜水器，保证它们在水下时的稳定性与安全性。
综上所述，浮托力和渗透压力是力学学科中重要的概念，它们在生活和工程学领域中都扮演着重要的角色。
地下水对地下结构浮力作用研究王嘉昕;兰盈盈;陈经明;王婷;吴旺军【摘要】本文就地下水对地下结构的浮托力作用进行研究,对抗浮设防水位的确定、浮托力的计算、抗浮技术措施的选择进行分析与探讨,并提出一定的观点和建议.【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2017(008)010【总页数】2页(P140-141)【关键词】地下水;地下结构;浮托力【作者】王嘉昕;兰盈盈;陈经明;王婷;吴旺军【作者单位】南昌工程学院水利与生态工程学院,南昌 330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,南昌 330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,南昌 330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,南昌 330099;南昌工程学院水利与生态工程学院,南昌 330099【正文语种】中文【中图分类】TU46我国城市建设得到了飞速发展，国内城市大量兴建高层、超高层建筑，地基埋深越来越深，地基基础的勘察、评价和设计问题越来越受到重视[1]。
《高规》中抗浮设防水位指地下室抗浮评价所需的、确保抗浮设防安全与经济合理的场地地下水水位[2]。
抗浮设防水位是基于施工区下垫面条件确定的场地抗浮设防水位，对于不同水文地质区域的工程建设，考虑到地下水的赋存、排泄和补给条件可能不同，施工时应具体情况具体分析。
当有长期水位观测资料时，可采用实测最高地下水水位作为抗浮设防水位；当没有长期水位观测资料时，可采用勘测期间的地下水最高稳定水头并结合施工区的水文地质条件确定抗浮设防水位；当没有长期水位观测资料但是对于多层地下水条件下各种类型的地下水年变幅比较了解时，应先确定不同含水层地下水的最高水位，再确定抗浮设防水位。
浮托力指地下建筑结构在静水位或下游水位的作用下其底面所受的分布均匀、方向竖直向上的静水压力[3]，其中静水位指场地抗浮设防水位，而下游水位是指由场地下游江河湖泊水位上涨反托所形成的场地地下水水位[4]。
浮托力的计算以阿基米德定律作为基础。
地下水浮托力危害及其计算应注意的问题文章通过阐述地下水浮托力对建筑物的各种破坏作用，表明地下水浮托力的危害不容忽视，建设大型的地面建筑物时必须对地基以下的地下水进行勘测，对相应的浮托力进行合理的计算，并讨论了地下水浮托力大小影响因素和实际工程中计算抗浮设防水位应注意的问题。
标签：地下水；浮托力；孔隙水压力1 概述近年来随着经济的发展，我国大部分城市开始了对地下空间的建设，特别是一些大型城市。
对城市地下空间的开发和利用不仅缓解了地面交通的拥堵问题，而且同时也拓宽了城市的商业区，但是在带来好处的同时，对地下空间的开发也面临一些问题。
如：地下水的浮托力、地下水埋深过浅、地下基岩断层等问题[1]。
目前行业内对抗浮水位的计算没有提出十分明确的计算标准或者计算依据，而且不同的规范对抗浮水位计算的要求不尽相同[2]。
大多数学者在设计抗浮水位只是将其等同于最高水位，并按照阿基米德原理来计算浮力荷载。
但是根据大量的现场实测孔隙水压力数据显示地下建筑物实际所受到的浮力值与按照最高水位所计算而得的静水压力值之间存在很大的差异，而且关于确定合理的地下水最高水位目前行业内并还没有统一的计算方法[3]，在实际工程实践中有许多需要修改的地方。
会导致在经济上不合理与设计上不合理的矛盾。
本文主要依据孔隙水的压力变化情况，分析讨论地下水浮托力对于地下空间开发和地面建筑物的影响。
2 地下水浮托力的危害2.1 地表或者地下建筑物整体性遭到破坏由于地下水总水头的不稳定性，特别是潜水和上层滞水受时间和气候的影响很大，大气降水和地表径流是上层滞水和潜水的主要补给来源，蒸发和植物根部吸收是上层滞水和潜水的主要排泄方式，所以不存在长期稳定的水面，这就导致如果建筑物处于潜水或者上层滯水的上部的话，建筑物的基础高程会随时间发生不均匀及不可预测的变化，从而发生不均匀沉降，严重的话会导致建筑物整体性被破坏[4]。
2.2 地下室地面凸起或下沉地下室是地下建筑物的一种主要形式，目前在大城市地下室的主要功能是作为停车场或者地下商场，所以地下室的稳定性也十分重要。
地下水对工程建设的影响摘要：地下水是地质环境的重要组成部分,也是其中最活跃的因素。
地下水对工程建设有不良影响的主要有毛细水和重力水，本文论述了毛细水水和重力水对工程建设的影响原理以及在以后工程建设中要重视这些的问题，必要时要采取必要措施。
关键词：地下水，工程建设，腐蚀，地基引言文[1]指出，地下水的活动会对地质环境产生影响甚至诱发地质灾害,威胁建筑物的稳定与安全,导致建筑物遭受破坏。
因此,从工程建设的角度研究地下水及地下水引起的工程地质问题并采取有效的措施加以防治具有重要意义。
1.毛细水对工程建设的影响毛细水指的是地下水受土粒间孔隙的毛细作用上升的水分。
主要存在于直径为0.5—0.002大小的空隙中。
文[2]写道，毛细水能传递静水压力和溶解盐分，它对成壤作用和植物生长具有重要意义。
但由于毛细力呈现负压，毛细水不能进入井中而无供水意义。
当地基土中毛细水上升接近建筑物基础底面时，因土体被浸湿而使地基承载力下降及沉降量加大。
毛细水上升至地表时可引起土壤盐渍化和沼泽化。
在寒冷地区还将造成冻胀作用。
毛细水对工程建设的影响主要有：第一，产生毛细压力，对于砂性土特别是细砂、粉砂含有毛细水的量大，又由于毛细水产生毛细压力将砂粒粘接在一起，所以砂性土具有一定的粘聚力（称假粘聚力）。
在非饱和土中局部存在毛细水时，产生假粘聚力而使土的强度增加，当土体受到侵水饱和或者失水干燥时，这种力消失。
在工程建设中，不可能做到使土壤失水干燥，往往考虑到毛细水上升使土层含水量增大致使土的强度降低和增加土压缩性等不利影响。
文[3]指出，第二，毛细水对土中的气体分布和流通有一定的影响，常常是导致产生封闭气体的原因。
封闭气体可以增加土的弹性和减小土的渗透性。
第三，当毛细水上升到基础底面时，毛细压力作为基底附加压力的增值，使建筑物沉降量加大，当毛细水上升至地表时，不仅引起沼泽化、盐泽化，还会引起地基，路基土侵湿，使土的力学强度降低，水中的盐分对混泥土和钢筋具有腐蚀作用，在寒冷地区，将会出现冰冻现象，形成冻土，危害基础，破坏路面。
地下水的静水压力及浮托作用
地下水对水位以下的岩土体产生静水压力，并产生浮托力。
浮托力的大小可以按阿基米得原理确定，即当岩土体空隙或孔隙中的水与岩土体外界的地下水相通，浮托力等于岩土体骨架颗粒体积部分的浮力。
当建筑物以粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石作地基时，按设计水位100%计算浮托力；
当建筑物以节理裂隙不发育的岩石作地基时，按设计水位50%计算浮托力；当建筑物以粘性土作地基时，其浮托力难以确切地确定，应结合地区的实际经验考虑。
根据《建筑地基基础设计规范》Gb50007-2002的规定，确定地基承载力特征值时，无论是基础底面以下土的天然重度或是基础底面以上土的加权平均重度的确定，地下水位以下均取有效重度。
潜蚀作用通常产生于粉、细砂或粉土地层中。
基坑降水施工过程中会产生水头差，在动水压力作用下，土颗粒受到冲刷，细颗粒从较大颗粒的孔隙中被带走，土的结构遭到破坏。
易产生潜蚀作用的条件是：
(1)土的不均匀系数大于10时易产生，按下式计算：
式中d60—限定粒径（mm），即土样中小于该粒径的土粒质量占土粒总质量的60%；d10—有效粒径（mm），即土样中小于该粒径的土粒质量占土粒总质量的10%。
(2). 上下两层的渗透系数k1/k2＞2时，在两土层接触面处易产生；
(3). 当渗透水流的水力坡度大于产生潜蚀的临界水力坡度时易产生，产生潜蚀的临界坡降。
1.流砂现象
流砂通常产生于粉、细砂或粉土层中，是指土被水饱和后产生流动的现象。
易产生流砂的条件如下：
（1）水力坡降大于临界水力坡降，即动水压力超过土粒重量时易产生流砂。
（2）粉、细砂或粉土的孔隙比愈大，愈易形成流砂；
（3）粉、细砂或粉土的渗透系数愈小，排水性能愈差时，愈易形成流砂。
流砂的形成原因:
流砂的形成是多种多样的，主要原因是由于河水的冲积经过地质的变化而形成的砂层，在遇到水流的情况下，整个砂层发生流动，从而形成了流砂层，在长江沿岸、沿淮部分地区以及我省的砀山、萧县也有流沙层的分布。
流砂，顾名思义，就是流动的砂子，这主要是砂子在地下遇到水，在水的压力发生变化的情况下，水发生了流动，这样砂子跟水一起发生了流动。
在通常情况下地下水的压力是固定不变的，但是一旦水压发生变化，整个砂层就会跟着发生变化，因此处理好流砂问题对基础的影响，对于基础施工来说，有着十分重要的意义。
正确的处理好流砂层在基础施工过程中造成的负面影响，不仅可以有效的控制工程的造价，而且能够提高施工的工艺
流砂的危害
基础是建筑物的十分重要组成部分，它对建筑物的安全和正常使用影响极大，在实际施工过程中必须结合工程地质条件、建筑材料及施工技术等因素，并将上部结构与地基基础综
合考虑，使基础工程安全可靠、经济合理、技术先进，便于施工。
在基础施工过程中，如果没有解决好这一问题，基础就会跟着砂层一起流动，发生位移，这样地基础的持力层就会发生变化，这对建筑物来说是十分有害的，也是绝对不容许有这种现象发生的。
实践证明，建筑物的事故很多是与地基基础有关的。
例如著名的意大利比萨斜塔的倾斜就是由于地基的不均匀沉降而造成的。
我国上海工业展览馆建于1954年，总重10000t，地基为厚14m的淤泥软质粘土。
建成后，当年地基下沉0.6m，目前大厅平均每年沉降量达1.6m。
因此我们在进行施工时，必须要认真处理好基础，一般多层建筑中，基础工程造价约占总造价的20%-25%，对高层建筑或需地基处理时，则所需费用更大。
另外，地基基础属于隐蔽工程，一旦出现事故，不容易处理。
因此基础工程实属百年大计，必须慎重对待。
流砂处理的简易对策
随着我国国民经济的发展，不仅要选择在地质条件好的场地上从事建设，而且有时不得不在地质条件不良的地基上进行施工；另外，随着科技的日益发展，结构荷载增大，对变形要求越来越严，因此必须要选择最恰当的地基处理方法来施工。
只有充分认识了流砂的形成原因和流砂的危害才能采取切实有效的方法来进行处理，在进行基础施工之前先认真阅读地质勘察报告书，对砂层的厚度、地下水位的高低等地质状况有个比较直观的认识，这样才能便于我们采取何种施工方法来进行施工。
在实际施工过程中，通常处理基础的方法有换土垫层法、深层密实法、排水固结法、化学加固法、加筋法、热学法。
这里介绍处理流砂的方法是综合了换土垫层法和排水固结法两种施工方法的优点。
在开工之前先进行安全和技术交底工作，使参加作业的施工人员对整个操作的流程有个比较清醒的认识和理解，便于我们组织施工。
首先是土方的开挖，最好选择机械挖土，这样可以提高速度，加快施工的进度。
开挖深度根据设计要求而定，在开挖的过程中要做好排水措施，在开挖基础的附近处，设置集水井，用吸砂泵或离心式水泵不停的向外排水，集水井的设置位置要根据基坑平面开头与大小，土质与地下水位的高度与流向、降水深度等决定，设置在地下水流的上游一侧。
整个抽水过程要持续到土方和基础施工结束时为止，上面如果有砂层，用人工清理完毕，再用块石填置，直到能够满足设计要求，这样整个基础垫层的组成就发生了变化，原先为砂和水，现变成了块石和砂的混合物，在这个过程中要不停的排水，下一步是在垫层上浇筑砼，这样逐步推进，再进行下一段的施工，直到整个基础施工结束，为了防止基础四周土方发生塌方，在施工过程中可以根据实际情况在基础周围布置木桩，防止基础四周土方塌陷。
在此施工过程中，由于不是整体进行的，因此在相邻
部分之间肯定或多或少会有空隙存在，这样里面就会有少量的砂随着水流向上涌出，可以采取在空隙处插入一根软管，管子周围用水泥加水玻璃将管缚住，再上面浇一层砼，这样里面的流砂就会在压力的作用下通过软管排除，待砼的强度初凝几个小时后，将管扎牢，相邻段砼之间的空隙用水玻璃敷住，这样可以加快水泥的硬化速度，由于采用此方法，单位时间内砼的用量非常大，如果砼搅拌机的速度满足不了施工的要求，最好采用泵送商品砼。
2、基坑突涌（举例分析：开挖阶段的基坑图）
事故原因分析
依据事故勘察结果分析，基坑底部距含丰富地下水的粗-粉砂层厚度不足2 m，达不
到γH＝γ0h平衡条件的H≥(γ0／γ).h≥3 m的要求，加之人工降水的泵吸扰动和桩基施工时振动扰动，帷幕降水方案必须确保将砂层隔离方可保证不产生突涌现象；隔水层宜选择渗透系数较小、分布较稳定的第6层有机质土为妥。
而提供的详细勘察资料未划分出砂层，故设计的帷幕深度仅12 m，事故后检查其实际施工深度才10余米，加之单排锚杆隔水质量不高，故在此粗－粉砂层中未形成帷幕。
此事故是由于基坑开挖快速降水使基坑底部含丰富地下水的砂层压力骤降，水的差异压力顶裂基坑底板而造成突涌现象(见图4)，地下水快速涌出加之自来水管断裂后的水源补充流动而带出粉土中细小颗粒，继而发生流砂现象和管涌使砂土液化，地基被急剧扰动、下沉、失稳而造成的重大工程事故。
(例)基坑突涌示意图
应汲取的教训
(1)要重视野外地质观察与编录工作。
应根据各种岩性特征，尽可能详细的分层，决不能仅依据室内试验指标而划分工程地质层。
要特别重视深开挖基坑下部工程地质层划分与研究工作。
凡大于0.5 m工程地质层均应描述和单独标出。
(2)要重视地下水对地基稳定性的影响评价。
当大幅度人工降低地下水位时，一定要对其不良作用进行论证分析。
特别是在粉土、砂土地层区大幅度降低地下水水位时，因细小颗粒被带走，极易发生流砂管涌事故，要特别予以重视。
(3)要切实重视对粉土性质的研究工作。
粉土既不同于粘性土，又不同于砂土，在振动条件下例如密度较大的桩基施工和快速排水条件下极易产生液化现象，常会给工程造成意想不到的重大损失。
五.地面沉降
地面沉降又称为地面下沉或地陷。
它是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散土层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。
我国出现的地面沉降的城市较多。
按发生地面沉降的地质环境可分为三种模式：
1.现代冲积平原模式，如我国的几大平原。
2．三角洲平原模式，尤其是在现代冲积三角洲平原地区。
3．断陷盆地模式，它又可分为近海式和内陆式两类。
