摘要:在工程建设中,地下水是影响工程施工质量的重要因素,要想保证岩土工程的安全性,就需有效解决地下水问题。为有效降低地下水影响,确保岩土工程施工质量,本文从地下水位的动态变化、作用影响以及防治措施等方面就岩土工程勘察中的地下水问题进行分析探究,希望能为相关工程的施工安全提供帮助。
关键词:岩土工程;地下水;危害性;防治方法
岩土工程施工受诸多因素影响,其中,地下水是影响岩土工程安全性的重要因素,在进行岩土工程施工时,必须掌握详细的地下水信息,才能根据地下水实际运动与变化情况制定相应治理方案,降低地下水对岩土工程的影响【1】。因此,施工单位在进行岩土工程施工时,需对施工区域及其周围的水文地质条件做详细勘察。结合以往勘察与施工经验,在地下水勘察工作中,需注意以下要点。
1岩土工程勘察中地下水评价相关内容
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001(2009年版))中,明确了对地下水的勘察要求、水文地质参数的测定以及地下水作用的评价,下面结合实际情况,就岩土工程勘察中地下水评价的相关内容做详细分析【2】。
首先,自然环境不同,地下水类型也不尽相同,且不同类型的地下水会对岩土工程产生不同影响,因此,在施工前,需明确施工区域的地下水类型、赋存状态以及主要的含水层分布规律,根据地下水当前的状态,分析预测岩土工程施工过程中地下水会发生怎样的变化以及地下水的变化会给工程带来怎样的影响。在掌握上述信息的基础上,提出相关防治措施,确保工程顺利施工。
其次,从工程安全施工的角度分析,勘察单位需了解地下水对工程的影响与作用,针对各种可能性影响,提出不同条件下需重点分析与评价的水文地质问题。具体如:地下水浮力是否会对地下室的稳定性和安全性造成影响,地下水是否会对建筑物基础部位产生腐蚀性影响;地下水是否会影响建筑周围边坡或基坑结构的稳定性,是否会造成地面塌陷、沉降等问题。只有详细掌握上述信息,才能最大程度减少地下水对岩土工程的影响,确保岩土工程结构的稳定性和安全性【3】。
同时,在勘察过程中,还需充分考虑建筑物地基基础类型,将地下水、地表水的补排关系、地下水的补给排泄条件等相关水文地质问题勘察清楚,确保选用的水文地质资料满足建筑物地基基础施工的需要。
2地下水位的动态变化及作用影响
2.1地下水位量测
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001(2009年版))中指出,在进行地下水位量测工作时,需根据地层的渗透性科学确定稳定水位的时间间隔,针对黏性土、粉土,量测稳定水位时间间隔不能少于8h;针对碎石土、沙土,量测水位时间间隔不能少于0.5h。量测稳定水位时需统一进行。结合以往经验发现,在实际测量过程中会出现诸多影响因素,导致水位量测数据不全、失真等问题,针对这些问题,需要工作人员在量测时注意以下要点:①在量测水位时做到时间与动作一致,通常情况下,最佳量测时间为整个场地钻探结束24小时后统一测量,测量过程中定期用钢尺校正,以确保量测结果的准确性。②在观测地下水位时,需密切注意观察区域及其周围地下水的开采情况。③水位量测过程中,需注意标高回测、钻孔坐标等因素,如果水位量测与标高回测、孔口坐标采用同一参照位置,可有效减少量测误差,提高量测结果的精准度。④在量测过程中若发现钻孔深度范围内不止有一个含水层,需采用分层的方式进行量测。
2.2地下水位动态变化
(1)地下水位上升。地下水位上升产生的影响有:浅基础地基承载力会相应降低,土壤出现盐渍化、沼泽化现象,进一步导致岩土结构性变,如会使膨胀性岩土产生膨胀变形,导致建筑物变形损坏。就岩土工程而言,地下水位不合理上升会影响岩土工程结构的稳定性,使工程施工难度上升、工程施工成本增加。
(2)地下水位下降。地下水位不合理下降引起的变化有:地表塌陷,地下水源枯竭等。地下水位下降将会使地面沉降、塌陷几率上升。
(3)地下水位出现频繁的升降变化。地下水位上升、下降频繁,会导致土层胶结物中的铝、铁等成分流失,导致土质松动,易出现水土流失问题;同时频繁的水位升降变化,会使土层的压缩模量与承载力降低,使岩土工程的稳定性受到影响。
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2.3地下水的腐蚀性及影响
地下水具有一定程度的腐蚀性,其腐蚀性会破坏金属材料、混凝土等物体的内部结构,影响它们的使用性能,缩短使用年限,使其在使用过程中存在安全隐患。就岩土工程而言,地下水所含的腐蚀性成分会破坏混凝土、钢筋等材料,引发工程失稳现象,使建筑工程的施工与使用存在较大安全隐患。为减少地下水对岩土工程的影响,需要在地质勘察阶段完成水体采样工作,对采集到的样本进行化学腐蚀性分析,评价地下水的腐蚀性,为工程设计与施工提供重要参考依据。
通过对地下水的采样与分析得出,当地下水中的某些化学成分含量过高时,地下水会对钢管、钢铁构件、可溶性石材以及混凝土等产生腐蚀作用,并引发一系列问题,如钢筋锈蚀、混凝土破裂、岩土结构的荷载能力下降,建筑物使用寿命缩短等。
3地下水防治方法分析
对于岩土工程中地下水的防治工作,需结合实际情况,做好地下水位的量测、地下水位的控制以及污水治理等各项工作,在提高水资源利用效率的同时降低地下水对岩土工程的影响,确保岩土工程的安全性。下面便立足实际,就岩土工程中地下水相关防治方法做具体分析。
3.1防腐蚀措施
就岩土工程而言,地下水所含的腐蚀性成分会破坏混凝土、钢筋等材料,引发工程失稳现象,使建筑工程的施工与使用存在较大安全隐患。针对这一问题,工作人员应正确认识到,地下水对岩土工程的腐蚀不可避免,但我们可以通过相关防腐措施减少地下水对建筑材料的腐蚀性,有效延长建筑材料使用时间,降低工程造价。具体如:调节混凝土中的水灰比,合理确定混凝土中各项材料的用量,有效提高混凝土的耐腐蚀性。同时,在盐碱地等腐蚀性较强的环境中施工时,工作人员可在桩基表面涂刷树脂涂抹涂膜或是沥青,以此消减环境对工程的影响。
3.2污水治理措施
在岩土工程施工区域内如果存在相对严重的水质污染问题,将会使地下水的平衡被破坏,加剧地下水水文地质变动程度,影响岩土工程施工。因此,在岩土工程施工建设过程中,施工单位需做好污水治理工作,解决地下水污染问题,减少地下水对环境的不良影响。这就要求施工单位、相关部门需从以下几个方面解决地下水污染问题:一是控制工业污水排放,确保工厂所排放的污水都经过降污处理。二是在农业种植区域,减少或禁止使用相关化学物品,防止化学药品渗入土壤,加重地下水污染程度。
3.3完善水理性质分析
通常情况下,地下水的变动有一定规律可循,在进行水文地质的勘察时,工作人员需充分利用地下水的变化规律,加强对水理性质的分析,掌握丰富的地下水信息后提出相应防治措施。同时,岩土工程施工环境相对复杂,施工人员需根据施工区域的地形地貌,明确岩土层的透水性、给水性等性质,在保护地下水的同时,科学设计岩土工程施工方案,确保施工效果。
3.4做好地下水水位控制
地下水水位控制方法有降水、回灌、截水等。井点降水法是在开挖基坑前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管,再利用抽水设备进行抽水,将地下水位控制在坑底以下。常用的截水方法是在基坑周围或底部形成止水帷幕、防渗墙,防止地下水位发生异常变化。回灌法指利用回灌砂井、回灌井点、回灌砂沟等措施有效控制周边环境中的地下水位,减少土体变形对周边环境造成的不良影响。
4 结语
综上所述,在岩土工程中,地下水是影响工程施工质量的重要因素,要想保证岩土工程的安全性,就需通过水文地质勘察掌握地下水水理信息,把握地下水运动规律以及会对岩土工程施工产生的影响,在此基础上设计施工方案、提出相应地下水问题的防治措施,确保岩土工程施工质量。
参考文献:
[1]张跃超.探讨地下水问题在岩土工程勘察中的重要性[J].工程建设与设计,2018(08):71-72.
[2]高英武.金属矿山岩土工程勘察中地下水问题的处理探究[J].世界有色金属,2016(11):131+133.
[3]徐小军,付彩霞.刍议当前岩土工程勘察中的地下水问题[J].中国新技术新产品,2012(15):74.
论文作者:赵晓林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:地下水论文; 岩土论文; 岩土工程论文; 地下水位论文; 量测论文; 水位论文; 腐蚀性论文; 《基层建设》2019年第7期论文;