薛侃
湖州建院岩土工程勘察设计有限公司 浙江湖州 313000
摘要：随着现代社会的快速发展，各项现代化工程得到设计与兴建，岩石工程就是非常特殊的一种。本文针对岩土工程勘察中的地下水问题进行了探讨，文章从阐述地下水水位问题对岩土工程的危害入手，进一步分析了地下水的腐蚀性问题，最后介绍了岩土工程勘察中地下水问题防治方法。
关键词：岩土工程勘察；地下水；危害；腐蚀性问题；防治方法
前言
岩石工程的施工建设需要在复杂的环境中展开，而施工质量也在很大程度上受气候、地质、水文、人力等原因的影响。尤其是在岩石工程周边，往往布局着地下水，而地下水的分布影响着岩层的稳定性，因此为了确保岩石工程顺利得到施工建设，就需要做好勘察工作，重点关注地下水的状态及其相关变化。
1 地下水水位问题对岩土工程的危害
1．1 地下水上升对岩土工程的危害
地下水文状况出现变化，往往是因为一系列要素的原因，其中包括人为、气候和地质等等。在人文方面，包括污水排放、农业抽水灌溉等，而气候方面则包括暴雨或干旱原因，地质方面指的是地震灾害等等问题，这些方面的要素都可能引起地下水水位的上涨，最终对岩土工程造成不利影响。比如被地下水浸泡后的土壤会出现盐碱化问题，因为水中会携带诸多离子，因此它对岩土工程的腐蚀作用会远远高于纯净水所造成的作用，所以会使得建筑物的使用寿命受到损伤。地下水位的上涨也会造成土壤内水分含量太高的问题，从而导致土壤重量激增，在很大程度上诱发山体滑坡、泥石流等不良现象。此外，当粉细砂和粉土和水相互混合变为液态之后，岩土周围也可能发生管涌和流砂问题，最终对建筑的稳定性能带来破坏。
1．2 地下水水位下降对岩土工程的危害
一般而言，地下水位出现下降，虽然在有自然环境变化方面的原因，但更多的往往集中在人为原因方面，比如在我国的西北干旱区域，许多当地的居民会习惯性地采取大规模抽取地下水的方法，用于农田用水、工业生产等等领域，在生态不断恶化的背景下，环境的蓄水量减少，地下水无法被降雨充分补偿。上部岩体因为缺少足够的地下水支撑，其稳定性会大大降低，最终导致沉降、裂缝现象的出现。
1．3 地下水的动力作用对岩土工程的危害
当地下水的水压达到平衡时，其上层的岩体及相关的岩土工程会得到稳定性方面的保障，反之，不平衡的水压会使得地下水具有比较强的动力作用，由此对岩土工程造成损害。如果地下水的动力作用超过标准的水平，相关应力也可能大于上层岩土体的强度，造成岩土体结构不稳，甚至可能引发基坑突涌、流砂等后果。常见管涌示意图见图1。
2 地下水的腐蚀性问题
2．1 地下水中腐蚀剂的腐蚀作用
在地下水体系内，包含了多种离子，它们会对岩土工程的混凝土结构带来比较强烈的腐蚀效应，尤其是钢筋材料受损严重。这些离子能够与混凝土结构中的钢筋进行电子交换，使得被腐蚀的钢筋出现体积膨胀现象，挤压其周围的混凝土，导致混凝土开裂，开裂后地下水和钢筋将更宽地接触，加剧腐蚀的严重程度。
2．2 气候变化导致地下水腐蚀加速
在施工现场环境内，出现明显的气候变化，也会使得地下水对岩土工程的腐蚀效应加剧，这是因为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
3．1 加强静水位的测量
对静水位进行必要的测量，主要目的在于增强对地下水现实状况的调查与把握，在测量过程中，岩土工程的勘察同样具有非常重要的作用。为了提升静水位测量的效果，工作人员需要谨慎地遵从分层测定原则，设置科学的测定时间表。在正式施工前应对静水位做多次测量，以免测量的结构存在偏差。而且在测量时，需要确保把测水管下放至含水层20 cm，保证结果的科学性。
3．2 加强水理性质分析
如果忽略外界干扰的作用，地下水的变化是遵从客观的规律的，因此在对岩土工程进行勘察的阶段，工作人员应该做好水理性质研究工作，明确工程施工所在地的地形地貌特点，把握岩土的胀缩性、崩解性、软化性、给水性及透水性参数，从而总结出地下水位如何变化的客观规律。如果条件允许，可以对长期记录地下水位变化的档案进行调阅，当缺少这一条件时，则可以采取抽样检测的方式，把握地下水位的变化规律。
3．3 地下水污染治理
地下水所受到的污染越严重，则其地下水的平衡状态越容易被打破，这往往会构成地下水文地质出现变化的重要因素。因此，做好对地下水污染的治理工作，是非常至关重要的一步。加强对地下水污染的治理，首要工作就在于加强对工业生产废水的排放问题的控制，相关部门必须对工厂进行合理监督，要求其排放的废水必修达到国家规定的处理标准。而且在农业种植领域，应该减少甚至杜绝化学农药的使用，这是由于农田中的化学农药会因为降雨原因逐渐渗透到土层中去，这也会使得水文地质出现变动。
3．4 地下水腐蚀防治
地下水对岩土工程的腐蚀往往是不可避免的，只能通过控制水泥的品质和水灰比的用量来提高混凝土的耐腐蚀性。可根据腐蚀环境中腐蚀物的类型对混凝土的成分予以改进。一般在腐蚀性较强的地段可以用抗硫酸盐水泥或者矿渣水泥来建造地基，这些水泥的抗腐蚀性能较好且性质稳定。对于盐碱地等腐蚀性较强的环境，必须在桩基础表面涂刷沥青或树脂涂膜，以隔绝外界环境对桩基础的侵蚀作用。如果条件允许，可以考虑采取场地排水或者换土等措施。
结语
综上所述，加强对岩土工程勘察中的地下水问题的探讨，对于改善岩石工程的施工质量有着极其关键的作用。相关工作人员需要明确地下水水位问题对岩土工程的危害，包括地下水上升对岩土工程的危害、地下水水位下降对岩土工程的危害、地下水的动力作用对岩土工程的危害等等；同时把握地下水的腐蚀性问题，如地下水中腐蚀剂的腐蚀作用、气候变化导致地下水腐蚀加速；在此基础上，提出科学的岩土工程勘察中地下水问题防治方法，加强静水位的测量，加强水理性质分析，做好地下水污染治理及地下水腐蚀防治工作。
参考文献：
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[3]彭如团.地下水的勘察工作在岩土工程勘察中具有十分重要的地位和作用[J].建筑工程技术与设计，2014（21）.
论文作者:薛侃
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/29
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