地下水对岩土工程的影响和勘察现场重点问题分析论文_周先银

地下水对岩土工程的影响和勘察现场重点问题分析论文_周先银

中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队 云南昆明 650118

摘要:岩土勘察工作对于岩土工程建设具有重要作用,且会对工程规划以及施工产生直接影响。作为岩土工程勘探的关键构成部分,地下水的探测及评估会对岩土体带来较大的影响,且与岩土工程整体施工进度与质量存在一定的联系。本文就地下水对岩土工程的影响和勘察现场重点问题展开探讨,旨在为岩土勘探工作者提供一定的借鉴。

关键词:地下水;岩土工程;勘察重点

前言

岩土工程由众多环节构成,其中勘察与评估地下水是其中的重要组成部分。因地下水会对岩土体产生较大的影响,且直接影响施工进度与工程质量,所以在工程设计、施工阶段应收集更多有力数据,从而增强工程设计的科学性。在岩土工程的建设环节,岩土勘探的任务一般是依照过程项目的建设要求,立足于不同的勘察时期,对施工现场的岩土体性质、状态以及过程地质条件进行准确反映[1]。同时展开对应的技术型评估与论证,提供关于岩土工程存在的问题及其解决方法的建议,进而给予工程设计以及施工一定的参考信息。地下水是岩土勘探的一大组成部分,其可为工程建设提供水文地质资料,对工程的优化设计产生积极影响,因此必须重视此环节的相关工作。

1、地下水对岩土工程的影响

(1)水位升降产生的影响。各个季节、各个区域的地下水位均呈现出不同程度的变化,除了以上的自然因素之外,人为活动也会对地下水位的变化产生主要影响,使地下水位呈现无规律的大幅度改变,从而对岩土工程的实施造成极大影响,通常有以下表现。其一,地下水水位升高。地下水水位抬高会导致地表附近土壤的性质发生显著改变,如盐碱化、沼泽化等,另外还会出现岩土体结构瓦解、松散,岩土体滑坡等[2]。若情况严重的话,则易出现岩体流砂或者砂土特化的现象,导致工程地基稳定性及强度不足或者地区软化等现象,最终造成工程难以实现预期的质量标准。其二,水位降低。地下水位发生改变时,通常会发生自动补给现象,若补给不充分或者水位下降幅度较大,则会影响地表岩土层,使其逐步沉降、塌陷、导致建筑工程结构的稳定性下降。

(2)地下水的侵蚀。地下水中所含的成分并不是单一的,其中含有较多的成分,且存在一定量的腐蚀性物质,此类物质会对岩土工程地基造成侵蚀。建筑工程的地基中应用较多的是混凝土、钢筋等材料,此类材料会对整体工程质量产生重大影响。混凝土中的一些成分因地下水的侵蚀而出现离析、分层、甚至脱落现象,而浸泡在第泄水中的钢筋会出现锈蚀现象,并破坏混凝土的结构,进而使其性能与稳定性降低。

(3)动水压力的影响。岩土工程施工期间会使地下水的动力水压发生变化,动力水压也会反作用于地基结构,并对其造成不利影响。通常而言,建筑工程使用的均为基坑地基,坑内有承压含水层,当地基压力增加时,会较大程度地冲击基坑底板,产生喷涌、流砂等安全事件。基坑内渗水后,混凝土会逐步变成流砂,建筑工程的稳固性也会因混凝土性质的改变而降低,施工同样会受到重大影响,并使建筑物的寿命缩短。

2、勘察现场重点问题分析

对岩土现场实施勘察是工程施工前的基本准备工作,且对岩土工程的影响较大,所以必须重视现场勘察环节,确保施工安全,提高施工质量。在勘察现场应重视对以下几点问题进行分析。

(1)地下水的腐蚀性。测定地下水的腐蚀性以明确其对岩土工程的安全施工、使用寿命所产生直接影响。在测量并明确地下水的腐蚀程度后,将有助于优化工程设计,使基础建筑材料的抗腐蚀性得以提高。进而保障岩土工程充分发挥各项功能,同时确保人民的生命财产安全。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言,在岩土工程施工期间,因人为活动、气候、地质条件的影响,地下水水位会发生一定程度的改变。地下水遭到污染后,其腐蚀性也会随之升高,因此在勘察过程中,有关人员必须注重分析地下水的腐蚀程度。实践表明,在施工时,若基坑深度处于15米内,则地下水的腐蚀性较低,水质正常,对过程基础的影响较小。而当基坑深度大于15米后,地下水则具有较强的腐蚀性,其中的化学成分增加,从而会对石材、混凝土、钢筋等产生腐蚀并带来其他不良影响[3]。对于此类情形,在测定地下水的腐蚀性时,有关人员应完善防治对策,积极防范和治理岩土工程因地下水的侵蚀而出现的各类后果。为达到上述防治效果,则必须确保测定结果的可靠与准确性。预防地下水腐蚀的手段较多,如从地下水的角度来说,包括处理污水、回收污染物、控制污水排放等。而从岩土工程方面而言,应提高结构的抗腐蚀性,发现腐蚀部位后,应尽快处理,以确保岩土工程的安全与稳定。

(2)岩土层的渗透系数。作为岩土勘察的重要内容之一,岩土层的渗透系数是分析各降水方式的关键指标,渗透系数的取值会对岩土工程整体设计产生一定的影响。为保障施工中的基坑开挖环节能够顺利开展,通常需要实施降水工作,以减少地下水对基坑建设的影响,在此情形下,岩土层的渗透系数所发挥的效果便得以突显。在测算岩土层的渗透系数时,设计与施工人员若进行室内试验或现场注水试验,不但会使计算结果的误差增加,并且浪费人力物力。鉴于此,在勘察岩土工程时,技术人员需联系实际,运用可行的手段比较分析野外试验、注水试验与室内试验,从而明确最科学的计量方式,以提升岩土渗透系数测量的准确性与合理性。

(3)地下水改变的幅度。地下水与地表水相似,地下水也存在枯水期与丰水期,同时,其变化周期和地表水类似。在勘察现场,若地下水处在丰水期,技术人员能够准确掌握地下水位的变化情况,并分析其对工程的影响程度,从而保障施工的有序开展。若地下水处于枯水期,则较难预测水位的涨幅,因此,难以控制因水位的改变而对岩土工程造成的影响。由此可见,测量地下水变化幅度的难点在于难以明确枯水期水位变化。对勘察人员来说,测定地下水枯水期的水位改变时,需对地基的承载力进行着重分析[4]。同时根据地下水水位升高的幅度进行有关的估计,适度对岩土工程整体的强度进行巩固,避免裂缝等现象出现,从而保障施工质量与安全。

(4)在研究地下水时,应将重点放在地下水的类型、形态、含水层的分布特点等方面,并分析上述各类因素对建筑物、岩土层有可能产生的影响,预估其有可能带来的安全隐患或危害,同时实施针对性的防范策略。若地基深度处在地下水位之下,则应分析更多因素,如地下水对混凝土、钢筋与其他建材的腐蚀等,对岩土建筑的耐久性进行更为准确地估计,同时积极提高该建筑区域的耐久度。对于少数情况特殊的区域,建筑施工地点的基础持力层有可能为膨胀土层、残积土层、强风化或软质岩层等。鉴于此,应加强分析地下水对持力层产生的软化、崩解等作用,若地基压缩层存在饱和或松散的粉细砂层,应对该施工现场发生潜蚀、管涌以及流砂的机率进行预测。

3、结语

在岩土工程的实施过程中,应注重地下水问题,包括其升降、起应力等,同时还应对地下水的地质、水文情况进行详细地调查,从而为工程建设提供更为有效的信息,以便更好地掌握岩土层的性能并对其加以利用。为确保现场勘察的质量与工程的安全性,应将与岩土工程相关的各类地质水文问题划入勘察项目内。在实际的勘察工作中,还应对现场的基本信息予以全面把握,如岩土工程的特点、设计要求,周边环境等。从而设计出合理的勘察方案,提升勘察效果,确保工程质量。

参考文献

[1]史一钦,张静.地下水对岩土工程的影响及勘察现场注意要点分析[J].科技创新导报,2015(02):67.

[2]杨洁.岩土工程勘察中地下水重点问题分析[J].江西建材,2015(23):226.

[3]邓江平.浅析地下水对岩土工程的影响及勘察现场注意要点[J].科技与企业,2013(17):180.

[4]雷晓珊.地下水对岩土工程的影响和勘察现场需要注意的问题探析[J].江西建材,2013(06):309-310.

论文作者:周先银

论文发表刊物:《基层建设》2016年35期

论文发表时间:2017/3/27

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