巖土工程施工中地下水的危害及預(yù)防措施

胡為春

摘 要：從大量的巖土工程施工實踐中可以看出，地下水將會對工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此，必須做好巖土工程施工中地下水危害的預(yù)防措施。本文筆者就針對巖土工程施工中地下水的危害及預(yù)防措施進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：巖土工程施工；地下水；危害；預(yù)防措施

對于巖土工程的施工來說，水文地質(zhì)問題一直都是非常重要的影響因素，地下水作為水文地質(zhì)中的關(guān)鍵組成部分，其具有動態(tài)性、不可控性等基本特征，所以，為了避免地下水對巖土工程施工造成危害，就必須加強(qiáng)對地下水的勘測與分析。

一、巖土工程施工中地下水的主要危害

（一）地下水位下降對巖土工程造成的危害

在巖土工程施工建設(shè)過程中經(jīng)常會遇到地下水位下降的問題，這一問題大多是人為因素造成的，包括在河流上游修筑堤壩、大量抽取地下水等。具體來說，地下水位下降對巖土工程產(chǎn)生的危害主要包括下列幾個方面：第一，由于水資源的大量浪費(fèi)以及地下水的無節(jié)制抽取，導(dǎo)致水資源緊缺狀況進(jìn)一步加劇，并使水質(zhì)出現(xiàn)嚴(yán)重惡化，這對人類生存環(huán)境以及自然生態(tài)環(huán)境都造成了極為直接的影響，同時也會導(dǎo)致巖土工程的施工質(zhì)量受到一定影響。第二，地下水位的降低會使地表受地下水浮力作用情況發(fā)生變化，進(jìn)而造成各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率大幅上升，如地面裂縫、塌陷等災(zāi)害。

（一）地下水位上升對巖土工程造成的危害

地下水位的上升會對巖土工程產(chǎn)生直接影響，威脅到巖土工程的施工建設(shè)質(zhì)量。一些不合理的人類活動會致使?jié)撍淮蠓仙?，如農(nóng)作物用水的滲透、生活污水的滲透以及工程施工用水的滲透等，站在自然因素的角度來看，氣溫的上升以及降雨量的增加會致使河流的汛期延長，進(jìn)而使地下水位上升。站在地質(zhì)的角度來看，由于含水層中的土壤具有較強(qiáng)的滲透性，很容易出現(xiàn)水滲透現(xiàn)象，再加上地震等災(zāi)害的發(fā)生，也會造成潛水位大幅上升。

（三）地下水水力作用對巖土工程造成的危害

在自然狀態(tài)之下，地下水的作用力比較小，但是人為施工因素往往會破壞地下水的天然動力平衡性，由于受到動水壓力的作用，很容易觸發(fā)管涌、流砂等工程危害，基坑突涌通常和承壓水含水層有著密切聯(lián)系，如果承壓含水層屬于溶洞水、孔隙水或者裂縫水，則在基底頂破裂之后，地下水就會從裂縫之中留出，最終發(fā)生基坑積水現(xiàn)象，當(dāng)承壓水含水層主要由細(xì)小顆粒砂層的時候，基底就很可能出現(xiàn)噴水冒砂的現(xiàn)象。

（四）水位水壓變化對巖土工程造成的危害

不管是粘性土地基，還是砂性土地基，其承載力都會伴隨地下水位水壓的變化而發(fā)生變化。對于干旱半干旱地區(qū)來說，由于其地基土一直處于比較干燥的狀態(tài)，當(dāng)濕陷性黃土浸水之后，就會導(dǎo)致地基發(fā)生濕陷，進(jìn)而引發(fā)地面沉降、塌陷等現(xiàn)象。例如，我國西北某地區(qū)的教學(xué)樓工程在竣工完成之后，地下水位大約距離基底10米左右，在施工過程中的總沉降量大約在10～30毫米，不到一年的時間，沉降問題基本得到了改善，在工程投入使用之后，地下水位慢慢上升，幾年之后水位距離基底的距離僅僅為3米左右，附加沉降量達(dá)到了300毫米。對于寒冷地區(qū)來說，由于受到凍結(jié)的影響，巖土中的水分會逐漸遷移和聚集，最終形成冰錐、冰夾層等，導(dǎo)致地基土發(fā)生嚴(yán)重膨脹、地面隆起等現(xiàn)象。在半干旱、干旱的平原地區(qū)，一旦潛水位上升到接近地表的位置時，由于受到地表蒸發(fā)濃縮的作用，鹽分會逐漸聚集在上部土層，形成鹽漬土，這不但會改變土的物理學(xué)特性，同時也會使?jié)撍幕瘜W(xué)成分發(fā)生顯著變化。由于地下水中的礦物質(zhì)含量增多，其對建筑物基礎(chǔ)的腐蝕性也會顯著增強(qiáng)。

二、巖土工程施工中地下水危害的預(yù)防措施

（一）設(shè)置帷幕

在巖土工程施工建設(shè)過程中，為了防止地下水對工程造成危害，比較常見的做法就是設(shè)置帷幕。與其他方法相比，這一方法具有一定的特殊性，而且其適用范圍也不是很大，對施工人員的技術(shù)要求非常高。在實際應(yīng)用該方法的時候，應(yīng)當(dāng)在合適的位置設(shè)置能滿足要求的介質(zhì)，這樣才能有效避免地下水的滲入，確保巖土工程不受到影響。但是這一方法并不能適用于所有的情況，當(dāng)遇到地下水量比較多的情況時，其所能達(dá)到的效果并不是很顯著，在遇到此類情況的時候，人工降水法要更為適用。

（二）井點(diǎn)降水法

井點(diǎn)降水法是巖土工程施工中預(yù)防地下水危害的一種常見措施，該方式的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單易行，且施工難度并不高，正因為具有上述優(yōu)勢，該方式在諸多巖土工程施工中都備受青睞。在實際應(yīng)用該方法的時候，應(yīng)當(dāng)結(jié)合基坑的尺寸大小以及工程所在地的地下水含量情況，提前做好基坑底部的管道預(yù)埋工作，這些管道的作用主要體現(xiàn)在能有效控制地下水的水位，確保地下水位處在基坑之下，這樣才不會對工程的基坑造成影響，要求管道的選擇與安裝工作必須嚴(yán)格相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能充分發(fā)揮出管道的功能。

（三）集水井明排法

所謂集水井明排法，指的就是在地下水位比較高的位置設(shè)置一些排水管道，這些管道與普通施工排水管道的不同之處主要在于在開展排水工作之前必須首先進(jìn)行集水工作，通過集水來實現(xiàn)排水效果的提升，并適當(dāng)提升排水量。明溝排水法是一種非常簡單的集水井明排法，其適用范圍也比較廣，而且能帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。但需要注意的一點(diǎn)是，必須將明溝管理與清理工作落實到位，暗溝排水雖然也能實現(xiàn)管理成本的降低，但是施工難度相對來說比較大，施工成本也比較高，且各類方式的適用范圍都大不相同，應(yīng)當(dāng)結(jié)合地下水量的實際情況以及城市排水系統(tǒng)的建設(shè)情況進(jìn)行全面考慮，最終選擇最佳的排水措施與方法。

結(jié)語：

綜上所述，巖土工程的施工是一項關(guān)系國計民生的重要工作，要確保巖土工程的建設(shè)質(zhì)量，就必須控制地下水的危害，在正式開展施工工作之前，必須首先對施工場地的地下水情況進(jìn)行實地勘探，了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況，以便提前制定應(yīng)對地下水危害的方案，使地下水對工程的影響降到最低。

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