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地下水岩土工程勘察处理方法

2018-01-12
      地下水是各类工程建设必须考虑的基础环境之一,对岩土工程地基岩土体的性质有着最为直接的重大影响。地下水位的升降、水压的波动以及水质的变化,都会改变岩土工程原有的平衡稳定环境,为各类工程的稳定性产生潜在的威胁。工程质量的提升,地下水对工程建设危害性的降低,都需要建立在科学的水文地质勘察基础之上,所以,探讨地下水对岩土工程的处理方法很有必要。
 
     1地下水对岩土工程勘察的影响
     地下水对岩土工程勘察的影响多表现为负面影响,也即是危害性影响。地下水对岩土工程勘察的危害性影响,究其根源,是因为地下水水位升降、地下水水压波动以及水体本身的腐蚀性等原因导致的。
 
     (1)地下水水位升降导致岩土结构的不均匀缩胀。地下水水位因受自然或人为因素的影响,伴随着周围岩土含水量、承载力等的变化,处于周期性的波动状态,当波动超过一定阈值,会引发原本稳定的岩土结构发生质的不均匀缩胀。一般情况下,地下水位的下降可能会引起地表塌陷、地下水源枯竭、水质恶化等不良的地质问题,地下水位上升可能会导致沙土地震液化的加剧和浅基础地基的承载力的降低。极端情况下,受岩土结构不均匀缩胀的影响,土层孔隙比率和含水量变动,地裂现象、地基较浅建筑物的坍塌较为常见,严重影响到工程施工的有序进行。地下水水位波动过于频繁时,同时伴随着岩土结构的剧烈变动,极易促使岩土中的金属元素成分随着土壤淋溶作用的发生而大量流失,快速改变土壤质地和属性,致使土质孔隙度增大、含水量增加、土质变松,进而降低岩土压缩模量和承载力,为工程的施工等带来极大的安全隐患。
 
     (2)水压波动打破岩土环境的稳定性。宏观层面,地下水本身及其活动都会对周围岩土产生一定的压力。自然且稳定状态下,地下水水压较小或是岩土中的压力处于平衡状态,基本不会对工程建设产生危害性影响。但人为活动的参与,极易打破原有的水压平衡,改变地下水活动状况,变动的压力牵一发而动全身,岩土中土壤颗粒物质改变原有平衡状态,管涌、流砂、基坑突涌等极易发生,就可能给工程造成严重的影响。
 
     (3)水体腐蚀性降低岩土工程寿命。地下水所含化学成分复杂,腐蚀性化学组分众多,氯盐、硫酸盐、镁盐等通过电解质作用对岩土工程中的混凝土构件、钢铁、管道器材、可溶性石材等有强烈的腐蚀作用,以此降低地基的稳定性。混凝土中的某些成分在受到地下水侵蚀时,会引发钢筋水泥表层保护膜的破坏,加速钢筋的锈蚀,进而减小钢筋的横截面积,降低其载荷能力。
 
     2岩土工程中水文地质的勘察要点
     在岩土现场开展勘察活动是工程建设的基本准备,此时开展合理的地下水水文地质勘察分析是非常有必要的。
 
     (1)相关水文条件的检查。水文地质作为自然环境的一部分,在对相关的水文条件进行检查时,区域性的气候资料必不可少,例如像工程所处地区地下水补给条件、水位动态变化、降水量等关键参数的确定。其次,多数情况下,工程施工及周边在建工程因为改动了地基岩土稳定的平衡环境,多数会对地下水造成影响。
 
     (2)水文地质问题的查明。只有从实际地下水情况以及现场人工活动对地下水位的影响出发,获得岩土工程施工地区准确的水文地质资料,才能为地下水对后期人为工程活动危害性进行较为准确的预测。随后,针对具体问题需要具体解决,找出地下水可能对工程实施危害性影响的根源与关键点所在,进而采取综合的防治措施。最后,根据不同类型的工程建设不同的施工要求,明确相关的水文地质问题。
 
     (3)重视岩土工程地质勘测。因为处于地下水水位之下的工程建筑基础与地基,必然会受到地下水的影响,所以在测定水位的同时,还要对地下水对钢筋、混凝土的建筑材料的腐蚀情况进行考虑,以应对地下水腐蚀危害。测定时,需要严格根据测定顺序及注意事项进行各项内容的测定,要事先将测水管打入含水层中或者要洗孔之后再进行测量,提高岩土建筑的耐久度。
 
     3岩土工程中水文地质的勘察处理方法
     (1)严格根据勘测顺序,加强静水位的测量。静水位指的是抽水前或水位恢复后井、孔中的地下水水位,表征了水文地质稳定状态下的水位情况。必须获取真实有效的地下水净水位数据,在勘测中依照分层测定原则,严格执行测定时间表上的各项进程。将测水管下放至含水层20cm处对静水位进行测量,在得到地下水勘测所得数据的基础上,对其进行科学分析预估地下水对建筑的影响程度,做出预防方案,尽可能减小地下水对工程的危害。
 
     (2)加强水理性质分析。在进行岩土工程先期勘测时,应该做好岩土水理性质的勘测。岩土主要的水理性质有崩解性、透水性、软化性、胀缩性、给水性五种。崩解性和土质的矿物成分和颗粒成分有着很大的关系,可以用抽水试验来测量透水性,软化性是岩土耐水浸、耐风化能力的指标,胀缩性通过产生基坑隆起控制着土坡表层的稳定性,对场地施工时间有影响的给水性可以通过室内实验获取。
 
     (3)对症下药,制定对应的处理措施。首先,岩土工程现场勘查中的水文地质勘察是重中之重。一定严谨细致,依据地下水潜水层、含水层分布及水位留存数据来进行地下水影响预防,进而制定合适的预防措施;其次,为了避免地下水位升降对工程的危害性影响,做好地下水位人工控制升降预防措施,在岩土工程勘察中要对可能影响工程结构稳定性的水文状况做勘测;然后,要合理布置,根据地下承压含水层实际情况做好承压水动水压力冲击底板相关数据的分析,最终有效降低地下水动水压力对工程基底板的侵蚀;最后,工程寿命的长短跟地下水中的腐蚀因子关系相对较大。为了增强工程基底抗腐蚀性,要根据工程实际情况,以工程场地地下水腐蚀环境调查为基础,仔细分析腐蚀介质以及腐蚀特点,有针对地对不同pH值的地基进行处理,优选普通水泥、硅酸盐水泥以及骨料,优化混凝土的配合,添加适量的外加剂,同时对混凝土采取附加隔离防护措施。
 
     4结语
     在岩土工程勘察的内容中,地下水问题是岩土工程施工中非常重要的一个方面,不管是水位的升降,还是水压环境的波动,地下水是保证工程勘察质量以及岩土工程安全和性能的重要方面,都需要准确、详实的地下水水文地质条件调查结果的科学支持,以此准确把握岩土体中的水文地质条件。只有做好对水文地质的勘察工作,岩土工程勘察的效果才会得到根本性的极大提高。
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