【摘 要】随着城市现代化建设发展,城市环境也遭到了一定程度的破坏.目前,地下水引发基坑安全和环境风险的问题日益严重,我国政府也逐渐重视对基坑工程的管理。要降低这种风险带来的损失,就要对基坑环境水文地质进行评价。本文阐释了基坑环境水文地质评价的内容,并对地下水控制引起的环境变化进行了分析,最后提出了控制基坑地下水的措施,以为基坑安全和环境风险提供借鉴和指导。
【关键词】基坑工程;环境水文;地质评价
随着城市建设的发展,深基坑工程项目逐渐增多,规模也逐渐扩大,因此,也带来了极大的安全风险。同时,在工程建设中,环境因素越来越复杂,这就要求控制好环境要素,减少环境的干扰。在基坑建设中,为了防止由于地下水的问题,而导致基坑带来的安全风险。要对基坑的环境水文地质进行评价,减少地下水带来的不良影响。目前,在基坑建设中,有关地下水的认识问题主要来自于经过工程勘察得到的资料,其具有一定的局限性,难以对基坑地下水控制进行准确的分析。所以,要提高评价的水平,为工程建设提供借鉴。
一.地下水作用对岩土工程的影响
水文地质和工程地质之间具有密切的关系,两者之间的作用比较明显。在岩土体中,地下水是其中一个重要的部分,对岩土体工程有着直接的影响,也在一定程度上影响着建筑物的稳定性。由于地下水水位升降的不稳定变化和压力,容易引发岩土工程的灾害。
(一)潜水位上升引发的岩土工程危害
潜水位上升的原因众多,其中可以包含以下几个方面:第一,含水层颗粒比较小,具有较弱的渗透性,直下径流较差,容易造成地表水的下渗;第二,当包气带较为薄弱时,毛细带容易接近地表,导致具有较差的土壤饱和能力;第三,当地下水流的梯度趋于平缓时,则会造成排泄的不通畅,从而导致水位上升;第四,当水利遇到隔水层时,水流变换,给潜水排泄带来困难。
当潜水位上升到松散粉细砂层时,则可能会产生流砂的现象;还会导致建筑物的地下洞被水淹没,影响建筑物的稳定;当海积低洼区域时,潜水位上升可能会导致土壤的沼泽化,影响土壤的稳定性;而在受风化影响的区域,则可能导致岩土的软化等。
(二)地下水位剧烈下降引发的岩土工程危害
当局部的地下水位剧烈下降时,通常不是自然原因导致,而是人员因素对水文地质环境造成的改变,比如过度开采地下水,导致开采量远远大于补给量,从而引发地下水位的剧烈下降;另外,一些人为的工程活动也可以引发地下水位的剧烈下降,比如施工排水工程等。
当地下室为剧烈下降时,会引发一些列的岩土工程问题,比如地面沉降、地面塌陷等,从而直接影响到岩土体的稳定性,对建筑物的安全造成影响。
(三)地下水位升降变化引发的岩土工程危害
地下水位升降的变化可以导致岩土的不均匀膨胀,从而引发变形,给建筑物的稳定和安全带来较大的安全隐患。当地下水位剧烈变化或持续变化时,会导致岩土的膨胀,而且还会加大膨胀的幅度,比起一般的水位变化更具有破坏性。所以,在勘察膨胀变化较大的岩土区域时,要对水文地质等条件进行重点观察和研究,从而可以作为地基深度选择的参考和借鉴资料。
(四)地下水动水压力作用引发的岩土工程危害
在自然状态中,地下水局具有较弱的动水压力作用,但是人为因素的介入,会直接破坏动水平衡状态,动水平衡的破坏会直接引发岩土工程灾害,比如管涌等。
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二.基坑工程水文地质条件评价
根据岩土工程勘察规定的要求,在经过对资料的收集之后,掌握区域内地下水的类型、水位状态、排泄条件等,并对含水层的渗透系数等情况提出准确的数据,还要评价一些可能发生的危害,将这些得到信息和资料进行汇总报告,作为参考资料。
通常,在岩土工程的勘察报告中,只进行一般性的评价,因为,很多水位地址条件处于自然状态,不受或者受到较少人为因素的干扰。所以也很少进行将需要和施工设计结合从而来实现评价。但是,对于水文地质环境比较复杂的区域,在对工程进行勘察时,没有充分对水文地质问题进行调查,导致缺失很多资料,在设计中,也没有预料到一些存在的问题,因此,没有对一些岩土工程灾害采取措施,导致发生严重的失误。而在一些环境比较简单的区域,在前期的勘察和设计阶段,相对忽视对一些基础条件的考察,在施工阶段也忽视地下水的作用,所以在施工中也会发生一些施工事故。
综上所述,评价基坑工程环境水文地质,要对地下水位变化和状态等进行详细的勘察,并将其对岩土体和建筑物的影响进行预测,提出具体的防治措施。特别是对一些人为活动进行分析,做好最坏的打算。
(一)地下水的物理、化学作用评价
当建筑地基在地下水位之下时,要按照对地下水位的分析信息和资料,对地下水对混凝土的腐蚀程度进行明确的评价。在地基持力层中,要选择软质岩土、膨胀土等,增加建筑物的稳定性。同时还要按照地下水的深度和变化,将地下水对岩土体的危害进行分析和评价。
(二)地下水的力学作用评价
在理论上,地下水的力学作用可以经由计算得到,通过建立力学模型,经过层层的解析,可以得到科学的评价结果。但是在实际上,地下水受到多种因素的影响,同样,其变化也较为复杂,即使水质保持不变,但是由于地下水的作用引发岩土体的变化也在不断发生改变,进而引发一些严重的后果,所以,要做好水文地质的评价工作。
1.抗浮评价
在地下水的作用中,浮力作用是其中一种重要的作用。通常来说,当处于透水性良好的土层时,可以利用阿基米德原理来对浮力作用进行准确的计算,当土层的透水性较差时,则透水的过程就不能按照常规来计算,岩土体受到的浮力也比水柱的高度小。在对抗浮进行评价时,要结合区域的地形、地下室水位、排泄条件进行判定,当承压水和潜水之间有着密切的水力联系时,可以对水位进行测定,并选择高水位作为抗浮设防水位。
2.地下水渗流作用评价
当地下水发生渗流作用时,可能会对土体造成破坏,比如出现管涌、流砂等现象。为了减少地下水造成的不良作用,要对区域内的水文、地质条件进行调查,评价其综合条件。其中,基坑突涌是一种经常发生的现象,当基坑下方存在承压水时,在开挖基坑时,将会减小不透水层的厚度,从而导致承压水顶破基坑的底板,若情况比较严重,则还会导致基坑的塌陷,严重损害建筑物的安全。在进行勘察时,要对隔水层的厚度、岩层等进行精确的测量,还要判断其是否会产生这种突涌的情况,并采取措施应对可能出现的危害。
结语:
随着城市的快速发展,出现了很多较大的基坑工程,这就要求对周边的环境进行有效的控制。但是随着基坑工程规模的扩大,环境条件也日益复杂,在基坑建设中,为了防止由于地下水的问题,而导致基坑带来的安全风险。因此,要对基坑的环境水文地质进行评价,减少地下水带来的不良影响。在岩土体中,地下水是其中一个重要的部分,对岩土体工程有着直接的影响,也在一定程度上影响着建筑物的稳定性。所以要对地下水的条件和作用进行详细地勘察,在对基坑工程水文地质条件进行评价时,也要了解地下水的状态。
参考文献:
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论文作者:冯国鹏
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期
论文发表时间:2016/11/17
标签:基坑论文; 地下水论文; 水文地质论文; 评价论文; 岩土论文; 环境论文; 工程论文; 《低碳地产》2016年9月第18期论文;