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摘要:岩土具有物力性质和水理性质,这两种性质都非常的重要,尤其是水理性质,是影响工程质量的重要因素,对建筑物的稳定性与耐久性有着决定性的作用。在岩土工程勘察中我们要视工程的实际情况,采取相对应的措施,并且要对具体的情况进行分析和总结,以避免工程质量问题的出现。
关键词:地下水水位;水位变化;腐蚀性
岩土工程勘察施工中,地下水的勘测、试验与评估是关键。因为岩土工程面临着复杂的地下水问题,地下水的水位、腐蚀性等都可能对岩土、构成威胁,也可能对工程地基带来破坏性影响。
一、地下水位对岩土工程的危害
随着地质、水文、气候、人类各因素的变化,岩土工程勘察中地下水的问题越来越受到关注,严重影响工程的质量问题。地下水对岩土工程有着严重的危害,主要原因还是因为地下水位的不确定变化和水压力作用两种因素,使得对工程产生了不利的影响。
1、地下水位变化对工程的影响
地下水位上升,地下水位下降,地下水位频繁升降是地下水位变化的三个方面。地下水位的变化对工程的危害主要有以下两点:第一,由地下水位的频繁升降可以引起膨胀性岩土产生不均匀膨胀变形,甚至地裂。第二,地下水位的升降对建筑物的基础产生腐蚀等其他影响,导致基础不均匀沉降或者变形,进而使得建筑产生不均匀沉降、开裂等破坏。
2、渗透变形
工程中地下水一般不会对工程产生危害,即使造成危害也比较微弱,但是如果工程的实施使得地下水失去了原有的平衡,这就大大的影响了工程的进程,甚至会发生流土管涌的情况。流土管涌这种问题的发生会使得地基随着砂土层一起浮动,产生了位移和持力层变化的情况。单位颗粒土体承受的孔隙水压力太大也会发生流土状况,所以在工程的勘察中一定要做好分析检查工作,分析出地下水是否足够安全,不能存在衍生的危害情况。
3、岩土地基遭受地下水侵蚀危害
一些地下水中有腐蚀性成分,这类地下水会不断侵蚀工程地基,通常情况下,这类地下水会和地基中的混凝土和钢筋等材料发生反应,最终使得地基受到侵蚀,严重者可能导致地基脱落分层,使得建筑地基地下结构不稳,最终影响建筑稳定性。另外一些地下水,其在天然情况下水力作用较为微弱,但是一些人为工程活动使得地下水原有的天然动力平衡被破坏,并在原有的动水压力之下,常常会导致基坑突涌、管涌及流土等严重工程危害。
二、地下水位的量测和变化幅度
1、地下水的测量
根据当前国家新标准规定,稳定水位的时间间隔按地层的渗透性确定,对砂土和碎石土不得少于O.5h,对粉土和黏性土不得少于8h,并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。稳定水位的测量宜在整个场地钻探结束24h后测定稳定水位,水位量测读数精度不得低于20MM,测量地下水位的工具应按有关规定执行,并定期用钢尺校正。这是因为经过扰动的地下水恢复到天然状态下的时间长短不仅与自身的性质有关,还与钻孔的方法有关,实际中稳定水位的时间间隔要比规范规定的时间间隔长。为了得到的数据准确,齐全,可靠,故在24h后测定稳定水位。
2、地下水位的变化的危害
地下水位的变换是动态的,即地下水位与工程勘察时的地下水位存在一定的差别,这个变化幅度的多少,不仅困扰着勘察设计单位(是否在设计中考虑水浮力的影响,结构的防水等)同时也困扰着施工单位(是否需要降水等)。
(1)地下水位上升:地下水位上升的危害有以下几个方面:第一,降低浅基础承载力;第二,造成不良的地址现象,如砂土地震液化加剧,建筑物震陷加剧,土壤沼泽化、盐渍化,岩土体产生变形、滑移等;第三,使膨胀性岩土产生胀缩变形。
(2)地下水位下降:地下水位下降的危害有以下几个方面:第一,造成不良地质问题,如地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂缝的产生和复活以及地下水源枯竭、水质恶化;第二,影响建筑工程的质量,造成建筑物不均匀沉降。造成地下水位下降主要有两个原因:第一,某些大型建筑的基坑工程需要工程降水;第二,长时间的持久降水造成城市地下水位整体下降。
(3)地下水频繁升降:土层中的胶结物中的铁、铝等成分随着地下水位变动的淋失,造成土质松动,土的压缩的模量和承载力随着含水量的孔隙比的逐渐增大而降低,给工程带来极大的困扰。
三、岩土工程地下水勘察处理措施
1、水文地质勘察要求
对拟建工程场地进行水文地质勘察,为建设工程项目的顺利施工提供了安全保证。水文地质勘察包括地质构造条件、地下水位变化情况、含水层特征等。通过水文地质勘察,了解工程区的区域地质构造特征和新构造运动影响,确定最高地下水位和最低地下水位以及水位变化趋势,确定含水层水文地质参数,为制定相关预防措施提供了依据。
2、根据地下水具体危害原因,制定对应的处理措施
(1)根据地下水造成的危害,进行岩土工程现场勘察过程中一定要加强重视,其中对于地下水勘察时,要严格观察地下水、含水层分布及水位留存状况,并通过这些数据来进行地下水影响预防,进而制定合适的预防措施;
(2)在进行岩土工程勘察过程中,还必须要从整个工程角度上对可能影响工程结构稳定性的水文状况做勘测,并做好地下水位人工控制升降预防措施,以尽可能避免地下水位升降对工程的影响;
(3)在进行工程设计时,要根据地下承压含水层实际情况做设计,根据这一点需要在基坑开挖结束之后做好承压水动水压力冲击底板相关数据的分析,并做合理布置,地基设计的合理与否将直接关系到地下水动水压力对工程的影响,最终有效降低地下水动水压力对工程基底板的侵蚀,提高工程质量;
(4)在进行工程施工前,要根据工程实际情况,如果地下水确实含有一些腐蚀介质,必须要根据实际情况选取合适的抗腐蚀材料,增强工程基底抗腐蚀性,最终有效延长工程寿命。
四、结束语
岩土工程问题中,地下水问题占有相当重要的位置,准确合理地查明地下水位,不仅使资料的可靠程度更高,而且可更好地利用岩土体的潜在能力。因此,为提高工程勘察质量,在工程勘察中,查明地下水的类型、埋藏条件、补给及排泄条件、水位埋深及变化幅度,提供各主要地层的渗透系数,评价地下水及场地土对建筑材料的腐蚀性,以消除或减少地下水对工程的危害。
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