(河北省环境地质勘查院 河北石家庄050021)
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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。在岩土工程勘察中,需要对地下水水位进行测定,并分析其水位和对岩土工程的危害。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性,从地下水引起的岩土工程危害的分析入手,分析了地下水水位的测定与变化幅度和地下水的腐蚀性,并就防止地下水腐蚀提出了相关的措施。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对实践起到指导作用。
岩土工程勘察地下水问题措施
岩土工程勘察对建筑物的地基选定和房屋建设具有重要的作用,而地下水问题是岩土工程勘察的重要方面之一,它不仅对岩土的性质和形状产生重要的影响,还对建筑物的稳定性和持久性产生重要的影响。因此,在建筑物的设计中,需要考虑地下水对建筑物的作用和影响,重视对地下水的勘测,并采取相应的措施,以减少地下水对建筑物的不利影响。
地下水对岩土工程的影响,主要是由于地下水位的变化和水压的变化所引起的。其中,水位的变化主要表现为上升、下降和水位的频繁升降。水位的变化有可能会对建筑物产生破坏,导致岩土发生变形。此外,人们在建筑工程施工中,可能会改变地下水的天然动力平衡条件,对建筑工程产生严重的危害,比如发生流沙、管涌、基坑突涌等现象,对工程造成严重的影响,影响建筑工程的质量。
3.1 地下水的测定
根据相关的规定,底层的渗透性决定稳定水位的时间间隔,在一般的情况下,对沙土和碎石土需要大于或者等于半小时,而对于粉土和粘性土则需要大于或者等于八小时。地下水水位的稳定时间受到地层渗透性差异的影响。如果在建筑施工的时候采用泥浆钻进方法,稳定水位的时间则更长,如果在工程钻探施工结束后,马上对稳定水位进行测量,必然会产生数据不准确、不可靠的现象。为了解决这个问题,需要在场地钻探结束的二十四小时后再测量静止水位,从而得到准确的数据。
3.2 地下水变化幅度
同地表水一样,地下水水位也有丰水期和枯水期之分。在勘测中,如果是丰水期,就可以较好的勘测出地下水对建筑物的影响,从而在施工中采取恰当的措施。但是,如果勘测的时候是枯水期,就很难预测丰水期水位的涨幅,在施工中,如何防水,将水位上涨对工程建筑的影响降到最小是比较难以处理的问题。在实践中,很多的部门和施工单位对此都无计可施。
(1)地下水位上升。水位上升会对建筑工程产生很多的不利影响,比如,降低建筑工程的地基承载力、加剧砂土液化、使土壤发生变形,出现沼泽化现象等。同时,地下水位上升还会使岩土发生变形。
(2)地下水位下降。同水位上升一样,地下水水位下降也会对建筑工程产生不利影响,如引起地面下沉、地表塌陷、海水渗透、地面裂缝等问题。这些问题会严重影响建筑物,对其产生很多的不利影响。
3.3 岩土层渗透系数的测定
岩土层渗透系数是各种降水方法的重要指标,他的取值不仅会影响降水工程的设计,还会影响降水方法的选择,会对降水效果产生重要的影响。在工程建设的实践中,由于需要开挖深基坑,需要降水,渗透系数的作用越来越大,适用范围也越来越广。在渗透系数的求值中,如果采用现场注水实验和室内实验,所得到的结果不能令人满意,往往会存在很大的误差。尽管野外试验所得到的数据比较准确,但是它所耗费的时间长,所消耗的费用比较高,因而在工程勘察的实践中运用得比较少,一般来说不被广泛采用,而采用较多的是经验值。在工程勘察和建设中,对岩土层渗透系数的测定需要采取适当的方法,要对室内试验、现场注水试验和经验值进行比较,寻找最佳的方法。通常情况下,以现场注水试验为主。
地下水的类型具有多种多样,水位的变化受到水文条件的影响,并随着降水量的不同而有季节性的变化。同地表水一样,地下水也有腐蚀性,主要原因是地下水的某种矿物含量过高。当地下水受到污染,某种化学成分过高,它同样会有腐蚀性。在进行岩土工程勘察和建筑工程设计中,需要对地下水的腐蚀性进行考虑。通过对地下水的测量和分析,发现下层地下水比上层地下水的矿化度更高,腐蚀性更强。研究表明,深度小于十五米的地下水,其水质正常或者稍咸,腐蚀性较弱。而深度大于十五米的地下水,其水质稍咸或者特咸,腐蚀性较强。
4.1 地下水腐蚀性对建筑物的危害性
(1)地下水化学成分腐蚀建筑物。化学成分含量过高,地下水便会腐蚀混凝土、管道、可溶性石材、钢铁构件等等。
(2)地下水或者土壤中的盐类腐蚀建筑物。地下水或者土壤中的盐类会加快混凝土在腐蚀介质中的腐蚀速度,使建筑物的使用寿命缩短。
(3)地下水的二氧化硫腐蚀建筑物。如果地下水的二氧化硫含量过高,对建筑物会有很大的危害性。如果地下水位较高,地下水的二氧化硫含量高,建筑物长时间处于腐蚀的环境之中,必然影响建筑物的稳定性和持久性。
4.2 防治措施
降低、防治地下水对建筑物的腐蚀需要采取多种措施。
(1)需要防治地下水污染,减少工业污染物的排放和生活污水的排放,对工业污染物进行合理的回收和加工利用,采取恰当的措施对污水进行处理,防治地下水污染。
(2)对混凝土采取良好的防腐措施。优化混凝土的水泥品质,水泥用量和水灰比。对于受腐蚀严重的部分,利用桩基础进行防腐,同时采取适当的措施,如将沥青涂于表面,采用高分子树脂等,加强对桩身的防腐工作。
总而言之,在岩土工程勘察中,地下水占有相当重要的地位和作用。在勘测实践中,需要对地下水进行全面的了解和分析,并采取适当的措施,将地下水对建筑物的影响降到最低。文章着重探讨分析了地下水问题在岩土工程勘察中的重要性,希望能够引起人们对对这一问题的而进一步关注,能够对实践起到指导作用。
[1]黄锐.探讨地下水问题在岩土工程勘察中的重要性 [j].民营科技,2011,23(10): 106-107.
[2]唐敏.探究岩土工程勘察中存在的问题及解决办法 [J].中国科技博览,2012,12 (36):528-529.
关于岩土工程勘查中地下水问题的探讨
■张立烨 郑军 李桃 王琪 闫星光
P641.73[文献码]B
1000-405X(2016)-10-170-1