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地下水在岩土工程中的影响

2020-08-14王晨阳

好日子(下旬) 2020年7期
关键词:岩土潜水水位

王晨阳

摘要:每一建筑的建设都需要进行前期的准备工作,后期设计、施工才有坚实的基础。对于任何一个工程来说,工程设计都是依据岩土工程勘察的成果展开的,岩土工程勘察关系着整个工程的质量,是整个工程的基础。对于岩土工程勘察工作来说,地下水的问题又是整个岩土工程勘察中最重要的内容之一。地下水影响着岩土的结构,所以在设计之前进行岩土工程勘察工作,查明地下水情况,是保证整个工程质量、安全和工程造价控制的有力保障。本文通过介绍地下水的一些基本情况,来了解地下水对岩土工程勘察的影响,为岩土工程中地下水问题的防治措施提供研究基础。

关键词:岩土工程;勘察;地下水;防治措施

引言

每个工程设计前都需要对基地的岩土进行勘察,岩土工程勘察的数据为设计和施工提供依据,很多的工程没有意识到岩土工程勘察的重要性,后期出现很多不稳定的问题。岩土工程勘察成果为整个工程带来保障,保证了后期质量安全,保证了后面施工过程的通顺。对于岩土工程勘察工作中最头痛的就是地下水的问题,地下水存在多样性,给岩土工程带来的危害也是多样性的,所以在岩土工程勘察的工作中,最重要内容之一就是分析好当地的地下水情况,做好地下水带来危害的防护措施,避免后期带来的一系列问题。

一、地下水的危害

地下水的存在形式多样,水分子的受力情况也不一样,对岩土的影响也是不一样的。地下水主要的存在形态分为三种,液态水,固态水和气态水,他们存在的形态不一样,对岩土的受力情况会带来很多不一样的影响,这就让岩土工程的勘察工作添加难度。还有地下水的很多不可控制的因素,如天气对地下水的影响,周边废弃水对地下水的影响,还有地下水的水位变化也是不确定影响,这给岩土工程勘察工作帶来了很大的挑战。每个地方对地下水带来的影响也是不同的,对于一些含盐严重的地区来说,地下水水位的上升会对建筑带来影响,造成岩土体不稳定,影响岩土的结构,建筑的地下结构受到影响,钢筋建筑等会受到腐蚀。很多地方乱排污水,如果附近有重工业工厂等,会排出一些重金属等有危害性的水质,就会造成地下水对健康等问题带来的危害。所以地下水分析评价的不准确将会给工程的质量安全给来不确定性和隐患,对于任何一项岩土工程的勘察,对地下水的测量、分析评价都必须要仔细,并且提高勘察手段。

地下水根据其受力不同以及埋藏和补给不同分为潜水和承压水。潜水是埋藏在地表以下的地下水,受重力的影响,一般由高往低处渗流。潜水的流量也比较不稳定,特别受天气的影响,水位会有所变化,水质容易受到干扰。所以潜水的危害主要表现为对浅部土层的影响及水质的变化。而承压水主要表现为有一定的承压性,因施工过程中与土体受力平衡破坏,承压水可以直接对施工场地造成危害,造成人员伤亡、经济,影响施工的进度,但是承压水的危害是可见的,只要及时采取措施,是可以预防的。

二、地下水对岩土工程勘察的影响

地下水通常具有很多不确定和不可控制的因素,其中对岩土工程的影响也是多方面的,地下的水和岩土是息息相关的,地下水一旦渗透压,酸碱度以及水位高度发生改变,都会给岩土的结构带来改变,对后期的建筑稳定都是存在隐患的。

(一)、地下水的成分含量对建筑物的影响

地下水的成分容易受到当地或者是环境等多种因素影响,它的成分含量容易对岩土体的结构造成影响,从而给建筑物带来不稳定性和腐蚀性的影响。地下水腐蚀性主要主要表现为它的矿物质含量过高,受到当地污水排放等问题的影响。不同于地表水可以直接采取措施,地下水受人工开采,地表径流补给、排泄以及地下渗流等因素的影响,采取的防范措施比较困难。还有一些地受地质条件影响,地下水和土壤中的盐或二氧化硫成分含量较高,极大地提高了地下水的腐蚀性,未经处理将会给建筑物带来很大危害。这些带有腐蚀性的成分加重了对建筑物的腐蚀,缩短了建筑物的使用寿命,给后期的建筑物安全使用带来很多的不确定性和隐患[1]。所以在前期的勘察工作中,应对地下水取样进行水质分析,评价地下水的腐蚀性,建议对地下水腐蚀的处理方式。

(二)、潜水对岩土的影响

潜水的水位变化也是不确定的,潜水水位的上升或者是下降都会对岩土带来影响,连续的水位上升会让膨胀土等岩土体膨胀,水位下降又使岩土体收缩,最终导致荷载较小的多层建筑墙面开裂;频繁的水位上下升降,会对岩土的均匀性造成破坏,从而影响浅部土体结构,造成边坡不稳定,很容易带来坍塌等现象的发生;潜水的水位变化将导致基坑工程的抗浮受力的变化,影响地下室应用,严重的可能导致地下室被顶起,影响安全。潜水的水位变化影响岩土甚至整个工程的质量问题,所以在前期的勘察工作中,要做好地下水的测量和调查工作。潜水对于岩土的影响是属于潜在的危害,不容易通过肉眼看到。但是随着潜水受气候的影响,会在地表下慢慢影响浅部岩土体结构,从而影响表层松散堆积物、浅部特殊性岩土以及基岩表层裂缝带等,给后期的建筑带来很大的安全隐患。

(三)承压水对岩土工程的影响

自然状态下的承压水水动力作用均衡的,对岩土结构的影响并不明显。但是在人为作用下,如基坑开挖,导致承压水受力平衡被打破,引起上部土体破坏,危害基坑围护结构安全,轻者,承压水灌满整个基坑,直接影响施工进度,重者,导致围护结构破坏,基坑坍塌,带来严重的经济损失,甚至人员伤亡。

三、岩土工程勘察中需解决的地下水问题

要做好岩土工程勘察,解决地下水的问题是重要的内容,要做好地下水的防治工作,就要在开展岩土工程勘察工作中对地下水进行全面调查、测量及分析,需要结合科学的理论,根据现场实际测量成果进行分析评价。为了更好的分析地下水对岩土工程的影响,减少地下水对岩土和建筑物的危害,以下是关于对岩土工程勘察中需解决的地下水问题的阐述。

(四)、加强地下水水质分析

在进行岩土勘察工作之前,需要制定科学合理的方案,在场地范围均匀地采取地下水水样,并严格按照规范进行采集,并及时送样进行水质分析。水质分析过程需要严格按照规范科学的步骤进行。当存在多层承压水时,需根据承压水联通情况,采取有效措施进行隔断,分别采取各层承压水水样,进行水质分析。

(五)、加强地下水的观测

地下水的水位变化是最重要的影响因素,所以在对地下水水位量测时,需根据当地的天气情况和季节的变化,及时修改方案。在地下水水位观测过程中,需要严格区分地下水类型及各岩层渗透压的分析[2]。地下水的类型不同,其产生的危害也是不一样的,潜水对于地下岩土的结构造成影响,如流砂等不良地质条件,产生安全隐患;但是承压水会直接影响浅部土体的稳定性,严重影响施工的进度以及后期的使用情况。所以对于不同的地下水在进行勘察时需要采取不同的方式,对于潜水,应加强稳定水位测量、取样及水质分析工作;对于承压水应根据不同层位的承压水,进行分层量测承压水水头高度,并进行分层承压水水质评价。

四、结束语

综上所述,岩土工程勘察中对地下水的评价尤为重要,对于整个工程的质量安全和工程造价都有很大的影响。地下水是影响岩土工程结构稳定的重要因素,直接影响岩土工程的稳定性、施工进度及工程安全。因为地下水水位受多重因素影响,实际工作中还需根据周边情况进行分析评价。为了解决岩土工程勘察中地下水的问题,需加强地下水水质分析,采取多种勘察手段,如分层承压水水位观测,地表水与地下水水力联系观测、注水试验、抽水试验等。通过科学的手段,查明地下水分布情况,获取相关参数,分析地下水将对工程产生不利影响,为设计、施工对地下水的防治提供有效参数及可靠依据。

参考文献:

[1]  綦帅帅.岩土工程勘察中地下水问题[J].智能城市,2019,5(22):52.

[2]  舒均信.岩土工程勘察中地下水问题[J].西部资源,2019(03):103.

(作者单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司)

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