探討地下水對(duì)巖土工程的影響

李鵬壘

摘 要：地下水與工程施工存在必然聯(lián)系，尤其在巖土工程中，有效實(shí)施高效的地下水勘察與檢測(cè)是必要的，所以，工作的開展要提高認(rèn)識(shí)，要以此為重要研究方面，積極通過實(shí)踐，總結(jié)更多的豐富經(jīng)驗(yàn)，在加上科學(xué)技術(shù)的引入，為巖土工程工作開展提供科學(xué)保證，也為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平提高盡綿薄之力。

關(guān)鍵詞：地下水；巖土工程；危害；防治

引言

地下水對(duì)巖土工程的影響先作用在巖土工程的地基中，地下水位升高和動(dòng)水壓力等均會(huì)對(duì)巖土工程的地基造成影響，從而減少了工程建筑的穩(wěn)定及應(yīng)用價(jià)值。提高了巖土工程的地下水勘察則可以為巖土工程提供地質(zhì)方面的數(shù)據(jù)，從而令工程設(shè)計(jì)得以優(yōu)化。下面具體分析：

1地下水引起的巖土工程危害

由于施工過程中地下水水位、水動(dòng)力、水壓力都會(huì)發(fā)生變化，由此造成對(duì)巖土工程的施工的危害，影響因素主要包括人為、自然因素兩大類，具體如下所示：

1.1水位上升引起的巖土工程危害

如地質(zhì)因素的影響導(dǎo)致潛水位上升，如含水層發(fā)生變化、降雨量過大、人為澆筑等。主要誘發(fā)因素為：地下水層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化如鹽澤化、沼澤化導(dǎo)致其嚴(yán)重腐蝕建筑；部分地理形態(tài)發(fā)生位移，如山體滑坡、山體崩塌等等；巖土體結(jié)構(gòu)地質(zhì)被破壞如被外力干擾發(fā)生軟化等現(xiàn)象；一些沙質(zhì)變形等問題如流砂等；建筑物受到地下室水位的影響，地下室充滿水導(dǎo)致基礎(chǔ)建筑發(fā)生向上浮出等。由此可見，發(fā)生水位上升會(huì)對(duì)巖土工程造成傷害。

1.2地下水位下降引起的巖土工程危害

大部分地下水資源的破壞以及地下水位的下降受人為因素影響，如建筑抽取地下水修礦建壩等大量使用的地下水的人為活動(dòng)導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)嚴(yán)重的下移。而巨大的下移導(dǎo)致地質(zhì)問題經(jīng)常出現(xiàn)如地面震裂、地面發(fā)生下沉或降低，引發(fā)嚴(yán)重的水資源受損，環(huán)境被破壞等問題。進(jìn)一步嚴(yán)重的影響建筑穩(wěn)定、危害人類的生活環(huán)境。由此可見地下水位下降嚴(yán)重的危害巖土工程。

2巖土工程勘察現(xiàn)場(chǎng)的注意事項(xiàng)

2.1地下水變化幅度測(cè)定

地下水與地表水均具有豐水期和枯水期。對(duì)于巖土工程勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)而言，假如當(dāng)時(shí)處在豐水期，工作人員則能夠較好地對(duì)地下水變動(dòng)幅度給予勘測(cè)，且對(duì)巖土工程的影響進(jìn)行分析，令施工人員可以在施工當(dāng)中使用更加正確的方法。可是一旦勘察現(xiàn)場(chǎng)為枯水期，巖土工程的施工人員則較難預(yù)測(cè)枯水期的水位漲幅，而且在預(yù)防施工對(duì)巖土工程建筑的影響上具有較大阻礙。所以地下水變化幅度測(cè)定的主要問題則是枯水期水位變化的測(cè)定。巖土工程施工人員測(cè)定枯水期地下水變化時(shí)，需要著重分析巖土工程地基承載力的影響，且透過水位上升的程度給予評(píng)判，以此對(duì)巖土工程的總體強(qiáng)度給予有效預(yù)防，以便更好地確保巖土工程施工安全及施工質(zhì)量。

2.2巖土層滲透系數(shù)的測(cè)定和求值

巖土層滲透系數(shù)測(cè)定對(duì)勘察現(xiàn)場(chǎng)而言尤為關(guān)鍵。巖土層滲透系數(shù)成為分析不同降水方法的主要標(biāo)準(zhǔn)，巖土層滲透系數(shù)的取值會(huì)顯著影響巖土工程的總體設(shè)計(jì)。比如對(duì)于巖土工程的實(shí)踐而言，因?yàn)楣こ痰膱?zhí)行需要開挖深基坑，而且應(yīng)當(dāng)降水，所以滲透系數(shù)的效果則會(huì)愈發(fā)明顯，而且使用的范疇也會(huì)越來越大。在巖土層滲透系數(shù)求值當(dāng)中，假如巖土工程施工人員采取的是現(xiàn)場(chǎng)注水實(shí)驗(yàn)以及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，所取得的結(jié)論大多無法讓人滿意，而且誤差較大。并且，雖然野外實(shí)驗(yàn)獲得的巖土層滲透數(shù)據(jù)十分正確，可是卻會(huì)消耗較多的時(shí)間及施工經(jīng)費(fèi)，所以在巖土工程勘察實(shí)踐內(nèi)并未獲得大量的運(yùn)用。

2.3地下水腐蝕測(cè)定

地下水腐蝕性測(cè)定時(shí)提高巖土工程安全性的主要方面。巖土工程施工當(dāng)中的地下水水位變化會(huì)被地質(zhì)環(huán)境乃至氣候因素所影響。地下水也同樣具有腐蝕性，而且，在地下水被污染后，腐蝕性會(huì)極具上升。所以在巖土工程勘察當(dāng)中，施工人員需加強(qiáng)考量地下水的腐蝕性，而且透過分析和測(cè)量地下水，能夠發(fā)覺下層地下水通常比上層地下水更加具有腐蝕性。通過諸多巖土工程實(shí)踐體現(xiàn)在工程施工當(dāng)中深度不超過十五米的地下水的水質(zhì)較為正常乃至稍咸甚至腐蝕性較低中。而深度超出十五米的地下水，水質(zhì)則較咸、腐蝕性較大，而且因?yàn)榈叵滤畠?nèi)具有諸多化學(xué)成分，所以能夠腐蝕巖土工程，影響工程內(nèi)的混凝土、管道、石材、鋼材形成的部件。

3防治措施

在巖土施工過程中經(jīng)常伴隨管涌和流砂，在低飽和塑形粘土中發(fā)生流砂現(xiàn)象，但在粗顆粒土范圍內(nèi)則不受此難題的影響。一般地下水工程會(huì)因流砂和管涌帶來不同程度的危害，因此為保證施工的安全，以及工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須采取防治措施處理地下水以縮小工程的施工時(shí)間。

3.1集水井明排法

這種方法主要是指深挖基坑至地下水位，設(shè)置具有坡度的排水明溝在基坑的四周，并挖集水井于坑基的四角，待流水進(jìn)入集水井內(nèi)再從坑內(nèi)由水泵外抽。雖然集水井明排法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)成本較低，但其使用范圍卻經(jīng)常受到限制，更適合使用于地下水位及土質(zhì)較好的區(qū)域。流砂一般是指在挖設(shè)集水井明排法時(shí)，地下水位不斷流動(dòng)導(dǎo)致坑底以及坑壁的的土質(zhì)也隨之不斷流動(dòng)，降低了土地的承載力，由于土隨著挖坑變深不斷外冒使得挖坑出現(xiàn)困難，影響施工進(jìn)展。因?yàn)榱魃拔ｋU(xiǎn)極易發(fā)生在細(xì)紗、粉砂土質(zhì)區(qū)域，因此此區(qū)域一般可以采用降水的方式。流砂危害極易導(dǎo)致塌方問題的出現(xiàn)，水動(dòng)力的方向及大小經(jīng)常危害周邊建筑物。

因此抵制流砂的主要方法是降低井水地下水位、打鋼樁等方法，利用平衡水動(dòng)力的方法減小水壓變動(dòng)的大小，使其水壓力方向保持穩(wěn)定。同時(shí)還可以結(jié)合修筑地下水墻的方法，在枯水期進(jìn)行施工。

3.2井點(diǎn)降水法

采用井點(diǎn)降水的方法主要原理就是在進(jìn)行基坑開挖之前預(yù)先埋設(shè)相關(guān)規(guī)定量的濾水管或?yàn)V水井，待基礎(chǔ)工程完成之前通過抽水裝置持續(xù)抽水始終保持地下水位位于基坑以下。通過井點(diǎn)降水法保證挖土的干燥性。采用此方法的優(yōu)點(diǎn)在于其有效的降低了流砂發(fā)生的概率，改變了水土流動(dòng)的方向以及自重作用力，使得地基的密實(shí)度增加，進(jìn)一步提高了承載力。此方法主要可以分為電滲井點(diǎn)法、輕型真空井點(diǎn)法、深井井點(diǎn)法、管井井點(diǎn)法等，方法的選用主要是根據(jù)吸水效果的不同、工作系統(tǒng)原理的不同等。但無論哪種方法都可以有效的降低井水的深度、選擇具體方法需要根據(jù)使用設(shè)備的條件、經(jīng)濟(jì)狀況、工作土壤的滲透性等。

3.3設(shè)置帷幕法

此方法主要是指設(shè)置防水介質(zhì)如打設(shè)樁板、凍結(jié)連續(xù)墻等，減少或放置地下水向坑基內(nèi)滲入，此方法主要應(yīng)用于坑基較深的工程中，但此方仍然存在不足，需要人工降水進(jìn)行配合。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)于巖土工程的施工而言，地下水十分關(guān)鍵，有效查明地下水，確保其內(nèi)容的可靠性，從而降低或消除地下水能夠?yàn)楣こ绦纬傻奈：?，則成為巖土工程施工的必然標(biāo)準(zhǔn)。在工程勘察與施工工作的發(fā)展中，做好地下水的勘查工作，會(huì)對(duì)巖土工程具有顯著的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]申龍.淺析地下水對(duì)巖土工程的影響及防治[J].低碳世界，2016（20）：103-104.

[2]周忠清.地下水對(duì)巖土工程勘察的影響及處理方法[J].資源信息與工程，2016，31（02）：67+69.

[3]楊鎧萌.地下水對(duì)巖土工程勘察的影響及處理措施[J].中國水運(yùn)（下半月），2014，14（05）：375-376.