岩土工程勘察中地下水问题的探讨论文_梁庆权

岩土工程勘察中地下水问题的探讨论文_梁庆权

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摘要:本文主要分析了地下水对岩土工程的影响,并探讨了地下水的腐蚀性问题,最后就岩土工程勘察中地下水问题提出了防治方法。

关键词:岩土;勘察;地下水;沉降

前言

岩土工程施工要考虑多方面的影响因素。地下水对岩石及建筑物的作用极易造成严重的后果,因此,在岩土工程的设计中,相关人员要将水文情况作为优先考虑的因素,针对其中存在的诸多问题制定预防措施,以便为岩土工程质量提供可靠保障。

1地下水对岩土工程的影响

1.1地下水水位问题对岩土工程的危害

(1)地下水上升对岩土工程的危害

如果地下水位的上升会对岩土工程产生的危害有:地下水浸泡后的土壤发生盐碱化,此时由于水中带有大量的离子,其对岩土工程的腐蚀作用要远大于纯净水,由此会缩短建筑物的使用寿命;地下水位上升会使土壤中的含水量增加,这便会间接增加土壤的重量,进而增大发生山体滑坡或者泥石流的可能性,同样会为山体上的建筑带来隐患;粉细砂和粉土与水混合会变成液态,使岩土工程周边出现管涌和流砂等情况,直接影响建筑物的稳定。可见,地下水水位的增加会改变岩土工程地基的性质,增加地基的不稳定性,给施工工程和施工人员带来安全隐患,同时也会造成建筑物的质量水平下降。

(2)地下水水位下降对岩土工程的危害

一般来说,地下水水位的下降主要是由于人为因素所导致的,在西北等干旱地区会大量抽取地下水用作灌溉用水或者工业用水,地下水如果长期得不到降雨的补充,就会使得地下水水位下降。没有地下水水位作为上部岩体的支撑,上部的岩体工程也会变得不稳定,引发沉降、裂缝等问题。可见,生态环境的逐渐失衡会诱发自然灾害,所以,恢复水循环系统已成为当务之急。

1.3地下水水力作用的危害

地下水在天然状态下水力作用比较微弱,若人为工程活动中改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会导致一定的危害。

(1)基坑突涌形式及其危害

基坑突涌与承压含水层的类型及其岩性有关。当承压含水层为裂隙水、岩溶水或中粗砂、砾砂;卵砾孔隙水时,基底顶裂后,地下水即从裂缝中涌出,使其基坑积水;如承压含水层为细粒砂层时,基底易产生喷水冒砂现象。

(2)基坑突涌防治措施

工程勘察中首先掌握基坑周围内隔水层的厚度、岩性、重量,承压含水层顶板埋深、承压水头高度,含水层的类型、岩性等情况,然后根据基坑开挖深度,分析能否产生突涌及其造成的危害。控制基坑开挖深度,使基底隔水层保留不致产生突涌的厚度;二是在基坑外围设置排水孔,降低承压水位,减少承压水头压力防治突涌的措施建议。

1.4地下水位对岩土力学性质的影响

土体从地下水位以上至地下水位变动带到地下水位以下,天然含水量、孔隙比由小一大一小,压缩模量、承载力由大小一大的变化规律。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是由于地下水位以上,经长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起胶结和充填作用,增大了土粒间连接力,往往形成“硬壳层”,因而含水量、孔隙比小而压缩模量和承载力增高;位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极交替,土中的铁铝成分淋失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低;位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢,氧化、水解作用减弱,加之上覆土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水贫、孔隙比减小,压缩模量、承载力增高。

2地下水的腐蚀性问题

2.1地下水中腐蚀剂的腐蚀作用

地下水中含有多种离子,这些离子使其对岩土工程混凝土钢筋的腐蚀性增强。水中的离子可以与混凝土中的钢筋发生电子交换,直观上则体现为钢筋腐蚀,引起体积膨胀,对周边的混凝土形成挤压作用,使混凝土产生裂缝,而裂缝的出现又会加大地下水与钢筋的接触面积,进一步加剧腐蚀的程度,钢筋的截面面积越来越小,能够承载的负载也就越来越小。长此以往,整个岩土工程的地基都会处于不稳定状态,达不到承载上部建筑物的要求,建筑物的使用寿命也会由此缩短。

2.2气候变化导致地下水腐蚀加速

气候变化同样会导致地下水对岩土工程的腐蚀速度加快,作用原理如下:地下水和湿土中的盐溶液随毛隙水上升渗透进入混凝土的毛细孔中,经环境不断的干湿交替,毛细孔中的盐溶液被浓缩直至饱和,降温时饱和的盐溶液析出结晶并膨胀腐蚀破坏混凝土。在潮湿的条件下,结晶盐又会溶解在水中,从而对建筑物形成周而复始的侵蚀,最终会削弱建筑物的稳定性和耐久性

3岩土工程勘察中地下水问题防治方法

岩土工程勘察中地下水问题的防治需对症下药,除了要加强测量工作之外,还要积极治理水资源的污染,以提高水资源的利用率,维持地下水环境的平衡。

3.1地下水变化幅度测定

地下水也有枯水期和丰水期。在开展勘测现场时,假如现在正处于丰水期,更利于工作人员勘测地下水的变化幅度,并且准确的分析地下水对岩土工程的影响程度,有利于施工人员在施工期间采用正确的防范措施。假如现在正处于枯水期。勘测人员很难准确的测出地下水的变化幅度,这给岩土工程的施工带来了很大的难度。所以,在勘测地下水变化幅度时,尽量选择丰水期。如果只能在枯水期开展勘测现场工作时,应该着重分析地下水变化幅度对地基的影响,并且通过预测地下水变化的幅度,采取相应的防范措施来加强岩土工程建筑的整体结构的稳定程度,阻止地面断裂的现象发生,使岩土工程的施工安全以及质量获得保障。

3.2岩土层渗透系数的测定与求值

测定岩土层的渗透系数是分析不同降水法的重要指标,也是勘察现场的重要工作之一。岩土工程的整体设计受到渗透系数的影响。如果勘测人员使用室内试验或者现场注水试验的方式来获取数据的话,所获得的数据真实性不够,通过野外抽水试验得到的数据真实性要强一些。但是野外抽水试验法会耗费很多的时间以及费用,所以并没有得到广泛的应用。所以,勘测人员在对岩土层渗透系数测定以及求值时,应该运用得当的方法。对注水试验、抽水试验、室内试验进行对比分析,采取最适合的开展岩土层渗透系数的测量与求值工作。

3.3地下水腐蚀性测定

对地下水进行腐蚀测定是提高岩土工程的安全性有效的方法。地下水和地表水都具有腐蚀性,地下水的腐蚀性会随着环境污染而增强。所以,在对岩土工程进行勘察时,勘察人员必须合理考量地下水的腐蚀性。下层的地下水的腐蚀性要比上层的地下水的腐蚀性要强岩土工程施的设计人员可以采用耐腐蚀的材料作为岩土工程的施工材料,完善水灰比例可以有效的提高建筑物的抗腐蚀能力。通过测定地下水的腐蚀性,根据测定结果采取恰当的防腐措施.以此延长建筑物的使用寿命。

3.4地下水污染治理

地下水的污染程度加剧所导致的地下水平衡被打破是地下水文地质变动的主要原因,可见,加强对地下水污染的治理工作迫在眉睫。治理地下水的污染,首先要控制工业生产废水的排放,所有的工业生产废水必须经过处理达标后才能排放。在农业种植中严禁使用化学农药,因为化学农药会随着降雨渗透进土壤,同样会对水文地质造成改变。另外,还要不断探索新型污水处理技术,提高污水处理的效率,尽快恢复生态内的地下水平衡。

4结语

总之,必须重视岩土工程中的地下水问题,为了有效提高工程勘察质量,在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除或减少地下水对岩土工程的危害;随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

参考文献:

[1]周健,屠洪权,缪俊发.地下水位与环境岩土工程[M].上海:同济大学出版社.1996:3—5.

[2]顾小鲁,钱鸿缙,刘惠珊,等.地基与基础[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社.2003:66—69.

[3]文琦,何彤慧.银川市水资源利用探析[J].宁夏工程技术.2005,4(2):123一I25.

论文作者:梁庆权

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/10/20

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