(河北省環(huán)境地質(zhì)勘查院 河北石家莊050021)
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地下水的勘察工作在巖土工程勘察中具有十分重要的地位和作用。在巖土工程勘察中,需要對地下水水位進(jìn)行測定,并分析其水位和對巖土工程的危害。文章著重探討分析了地下水問題在巖土工程勘察中的重要性,從地下水引起的巖土工程危害的分析入手,分析了地下水水位的測定與變化幅度和地下水的腐蝕性,并就防止地下水腐蝕提出了相關(guān)的措施。希望能夠引起人們對這一問題的進(jìn)一步關(guān)注,能夠?qū)?shí)踐起到指導(dǎo)作用。
巖土工程勘察地下水問題措施
巖土工程勘察對建筑物的地基選定和房屋建設(shè)具有重要的作用,而地下水問題是巖土工程勘察的重要方面之一,它不僅對巖土的性質(zhì)和形狀產(chǎn)生重要的影響,還對建筑物的穩(wěn)定性和持久性產(chǎn)生重要的影響。因此,在建筑物的設(shè)計中,需要考慮地下水對建筑物的作用和影響,重視對地下水的勘測,并采取相應(yīng)的措施,以減少地下水對建筑物的不利影響。
地下水對巖土工程的影響,主要是由于地下水位的變化和水壓的變化所引起的。其中,水位的變化主要表現(xiàn)為上升、下降和水位的頻繁升降。水位的變化有可能會對建筑物產(chǎn)生破壞,導(dǎo)致巖土發(fā)生變形。此外,人們在建筑工程施工中,可能會改變地下水的天然動力平衡條件,對建筑工程產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,比如發(fā)生流沙、管涌、基坑突涌等現(xiàn)象,對工程造成嚴(yán)重的影響,影響建筑工程的質(zhì)量。
3.1 地下水的測定
根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,底層的滲透性決定穩(wěn)定水位的時間間隔,在一般的情況下,對沙土和碎石土需要大于或者等于半小時,而對于粉土和粘性土則需要大于或者等于八小時。地下水水位的穩(wěn)定時間受到地層滲透性差異的影響。如果在建筑施工的時候采用泥漿鉆進(jìn)方法,穩(wěn)定水位的時間則更長,如果在工程鉆探施工結(jié)束后,馬上對穩(wěn)定水位進(jìn)行測量,必然會產(chǎn)生數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不可靠的現(xiàn)象。為了解決這個問題,需要在場地鉆探結(jié)束的二十四小時后再測量靜止水位,從而得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
3.2 地下水變化幅度
同地表水一樣,地下水水位也有豐水期和枯水期之分。在勘測中,如果是豐水期,就可以較好的勘測出地下水對建筑物的影響,從而在施工中采取恰當(dāng)?shù)拇胧?。但是,如果勘測的時候是枯水期,就很難預(yù)測豐水期水位的漲幅,在施工中,如何防水,將水位上漲對工程建筑的影響降到最小是比較難以處理的問題。在實(shí)踐中,很多的部門和施工單位對此都無計可施。
(1)地下水位上升。水位上升會對建筑工程產(chǎn)生很多的不利影響,比如,降低建筑工程的地基承載力、加劇砂土液化、使土壤發(fā)生變形,出現(xiàn)沼澤化現(xiàn)象等。同時,地下水位上升還會使巖土發(fā)生變形。
(2)地下水位下降。同水位上升一樣,地下水水位下降也會對建筑工程產(chǎn)生不利影響,如引起地面下沉、地表塌陷、海水滲透、地面裂縫等問題。這些問題會嚴(yán)重影響建筑物,對其產(chǎn)生很多的不利影響。
3.3 巖土層滲透系數(shù)的測定
巖土層滲透系數(shù)是各種降水方法的重要指標(biāo),他的取值不僅會影響降水工程的設(shè)計,還會影響降水方法的選擇,會對降水效果產(chǎn)生重要的影響。在工程建設(shè)的實(shí)踐中,由于需要開挖深基坑,需要降水,滲透系數(shù)的作用越來越大,適用范圍也越來越廣。在滲透系數(shù)的求值中,如果采用現(xiàn)場注水實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),所得到的結(jié)果不能令人滿意,往往會存在很大的誤差。盡管野外試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確,但是它所耗費(fèi)的時間長,所消耗的費(fèi)用比較高,因而在工程勘察的實(shí)踐中運(yùn)用得比較少,一般來說不被廣泛采用,而采用較多的是經(jīng)驗(yàn)值。在工程勘察和建設(shè)中,對巖土層滲透系數(shù)的測定需要采取適當(dāng)?shù)姆椒?,要對室?nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場注水試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較,尋找最佳的方法。通常情況下,以現(xiàn)場注水試驗(yàn)為主。
地下水的類型具有多種多樣,水位的變化受到水文條件的影響,并隨著降水量的不同而有季節(jié)性的變化。同地表水一樣,地下水也有腐蝕性,主要原因是地下水的某種礦物含量過高。當(dāng)?shù)叵滤艿轿廴?,某種化學(xué)成分過高,它同樣會有腐蝕性。在進(jìn)行巖土工程勘察和建筑工程設(shè)計中,需要對地下水的腐蝕性進(jìn)行考慮。通過對地下水的測量和分析,發(fā)現(xiàn)下層地下水比上層地下水的礦化度更高,腐蝕性更強(qiáng)。研究表明,深度小于十五米的地下水,其水質(zhì)正?;蛘呱韵?,腐蝕性較弱。而深度大于十五米的地下水,其水質(zhì)稍咸或者特咸,腐蝕性較強(qiáng)。
4.1 地下水腐蝕性對建筑物的危害性
(1)地下水化學(xué)成分腐蝕建筑物?;瘜W(xué)成分含量過高,地下水便會腐蝕混凝土、管道、可溶性石材、鋼鐵構(gòu)件等等。
(2)地下水或者土壤中的鹽類腐蝕建筑物。地下水或者土壤中的鹽類會加快混凝土在腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速度,使建筑物的使用壽命縮短。
(3)地下水的二氧化硫腐蝕建筑物。如果地下水的二氧化硫含量過高,對建筑物會有很大的危害性。如果地下水位較高,地下水的二氧化硫含量高,建筑物長時間處于腐蝕的環(huán)境之中,必然影響建筑物的穩(wěn)定性和持久性。
4.2 防治措施
降低、防治地下水對建筑物的腐蝕需要采取多種措施。
(1)需要防治地下水污染,減少工業(yè)污染物的排放和生活污水的排放,對工業(yè)污染物進(jìn)行合理的回收和加工利用,采取恰當(dāng)?shù)拇胧ξ鬯M(jìn)行處理,防治地下水污染。
(2)對混凝土采取良好的防腐措施。優(yōu)化混凝土的水泥品質(zhì),水泥用量和水灰比。對于受腐蝕嚴(yán)重的部分,利用樁基礎(chǔ)進(jìn)行防腐,同時采取適當(dāng)?shù)拇胧鐚r青涂于表面,采用高分子樹脂等,加強(qiáng)對樁身的防腐工作。
總而言之,在巖土工程勘察中,地下水占有相當(dāng)重要的地位和作用。在勘測實(shí)踐中,需要對地下水進(jìn)行全面的了解和分析,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?,將地下水對建筑物的影響降到最低。文章著重探討分析了地下水問題在巖土工程勘察中的重要性,希望能夠引起人們對對這一問題的而進(jìn)一步關(guān)注,能夠?qū)?shí)踐起到指導(dǎo)作用。
[1]黃銳.探討地下水問題在巖土工程勘察中的重要性 [j].民營科技,2011,23(10): 106-107.
[2]唐敏.探究巖土工程勘察中存在的問題及解決辦法 [J].中國科技博覽,2012,12 (36):528-529.
關(guān)于巖土工程勘查中地下水問題的探討
■張立燁 鄭軍 李桃 王琪 閆星光
P641.73[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-10-170-1