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摘要:目前我國已經形成了科學的地下水數據采集與化學成分分析工作流程,借助先進的勘察設備和專業的工程技術人員的工作,可以根據具體的地下水情形制定正確的控制方法。文章結合地下水對于巖土工程的各種不利因素的分析,提出相應的具體解決辦法。
關鍵詞:地下水;巖土工程;勘察;影響;控制策略
地下水是決定巖土工程質量的重要因素之一,地下水過多會導致滑坡泥石流,地下水過少會產生地面沉降等問題,因此掌握地下水文特點是進行工程施工設計的前提,這取決于巖土工程師對地下水的認識和理解程度,只有準確查明工程所在位置地下水的流動規律對地下結構的影響,才能采取合理的控制措施來規避風險,保障工程的安全,同時地下水也決定著工程的施工方案和施工方法的選擇。
1地下水對于巖土工程勘察的不利因素
1.1地下水水量的多少、水位升降的變化產生的危害
自然狀態下地下水的水量會呈現出一定的規律,對地質的影響很小[1]。然而隨著人類活動對地下水的人工開采力度的不斷增強,使得地下水水位的高低變化比較頻繁,研究顯示地下水位上升會出現以下三點危害:一是讓土質含水量上升,容易出現鹽堿化、沼澤化現象;二是因水對地質結構平衡力的打破而出現山體滑坡、垮塌現象;三是地下水的流動作用會降低巖石的壓縮規模和承載能力,出現土層松軟、龜裂和土壤融淋作用下的水土流失現象[2]。如果地下水偏少或水位下降,會讓地質結構因長期缺水,使巖石與土壤之間因缺乏水的粘合失去穩定的地面結構,從而出現地基不牢固、承載力不強、下陷等地質問題。
1.2地下水的水壓波動會打破地質結構的穩定性和平衡力
通常情況下,地下水與巖土之間保持著力的平衡,不會產生很大的地質變化,然而一些大型的建筑工程需要挖基坑,在施工的過程中,會用水泥澆灌來讓地基穩定牢固,這就打破了自然客觀環境下的地質結構組成,加上工程建筑本身巨大的質量會給地基帶來非常大的承重力,破壞了原有地下水的承壓的平衡性,會讓地下水更多地滲入巖石、土壤等空間之中,造成管涌、流砂等嚴重威脅工程安全的事故發生。
1.3水體的腐蝕性特征會讓巖土地基遭受損害
地下水成分復雜,特別是受到人類工業廢水排放的污染,使得地下水也會受到影響,含有一些化學物質或一些腐蝕性成分,比如硫酸鹽、氯鹽等成分容易和鐵、銅、鋁等金屬物質發生化學中和作用,讓工程建筑材料中的金屬部件在侵蝕中使成份逐步流失,例如水中的硫酸成分可以與鋼筋中的鐵元素發生化學反應,發生銹蝕現象,讓鋼筋在地下水的長時間浸泡下,降低自身性能而失去強大的建筑支撐力,讓工程建筑的地下結構變得脆弱,進而影響其穩定性[3]。
2地下水在巖土工程勘察中需要注意的事項
地下水勘察需要結合地質學、工程學、氣象學等相關專業知識,結合工程所在地的水文數據并結合實地的勘探考察,科學分析地下水的特點與規律,因地制宜,統籌規劃,方能制定與地質條件客觀實際相符合的工程建設方案。其具體注意要點分以下三個方面。(1)做好工程所在地氣水文數據資料的整理工作,比如通過降雨量、蒸發量、地下水和地表水之間的補給關系來全面掌握氣候環境、地質環境帶來的變化,在不同的時間段布置對應的能夠解決問題的方法。(2)做好工程所在地水文地質目前已經存在的問題和潛在問題的調研工作。以具體問題具體分析的原則,弄清楚自然形態下地下水流動性、壓力對地質結構的作用,分析地下水包含的物質對建筑材料的腐蝕性影響,以及通過模擬實驗探究工程活動給地下水資源帶來的變化。根據不同類型的巖土工程的建筑要求,來制定具體的解決方案。(3)在工程地基建筑作業時,要重視地下水測定工作。嚴格按照施工順序進行嚴謹科學的作業,保證按照注意事項進行,比如在測定中要確保測水管伸入含水層中,而且管口不帶任何雜質,讓測定工作不受任何外來因素的干擾,從而精確判斷地下水的水位高低,為巖土建筑地基的混凝土、鋼筋等材料的使用在確保質量和安全的前提下節省工程成本支出。
3巖土工程勘察工作中地下水控制的具體方法
在巖土工程勘察中加強對地下水的檢測,并采取科學合理的方法來控制地下水對工程建筑的影響,是保障其安全性、可靠性,維護其自身價值的重要方式。
3.1遵守勘測順序,提高測量數據的準確性
要充分利用現代化的勘測設備,對地下水的勘測采取智能化、自動化的方式來進行持續穩定的數據采集,在通過云儲存、大數據以及分析軟件來對數據進行科學的分析,從而掌握工程所在地的地下水的流動規律,對地質環境帶來的影響,從而根據不同的地下水帶來的地質危害制定相對應的預防方案。地下水的勘測尤其要注重靜水位的測量,要注意嚴格遵守工作流程,按照具體的標準來進行,比如每一次都要讓測水管伸入含水層20cm處,方能獲取精準有效的數據。
3.2注重巖土水理性質的分析
巖土的水理性質主要指由于地下水對巖土結構、空隙、地質的滲透和力的作用,巖土發生了性質變化的過程,比如巖土出現軟化、崩解化、脹縮化等現象,這些情況會給巖土工程帶來巨大的危害性,也是導致工程地基下陷、坑涌等問題的主要原因。因此,在工程施工前要采用抽樣檢測的方法,結合自然地理條件來分析實際地質情況,采取具體的方法來減少地下水對巖土工程的直接侵害與潛在威脅。
3.3采取對癥下藥的方式來治理地下水危害
不同地理環境下的巖土工程受當地區域氣候、海拔、巖體性質等情況的影響,使得地下水情況不一樣,對巖土工程的危害也不盡相同,因此對癥下藥,結合實際問題進行具體解決十分關鍵。比如地下水升降對工程結構穩定性的影響,可以通過人工抽取地下水或將地表水引入地下等形式來避免;地下水中的腐蝕因子對工程基底的危害,可以通過在基底建筑中融合抗腐蝕材料來抵抗。
4結束語
地下水對巖土工程的影響可以通過人工合理的干預揚長避短,關鍵是一定要在工程施工前就做好地質勘察工作,堅持用數據來闡述客觀現實,用模擬實驗來證實問題的真偽,讓巖土工程的建設萬無一失。
參考文獻:
[1]代祥新.地下水對巖土工程勘察的影響及控制措施[J].中國金屬通報,2019(7):215+217.
[2]張麗艷.工程地質勘察中的水文地質危害與相關方法研究[J].西部資源,2019(5):70-71.
[3]秦娟.巖土工程勘察中地下水問題的簡析[J].華北國土資源,2018,83(2):34-35.
作者:許家東 單位:山東永固勘察施工工程有限公司