岩土工程勘察中地下水问题研究陈洋

(整期优先)网络出版时间:2019-06-16
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岩土工程勘察中地下水问题研究陈洋

陈洋

广东省重工建筑设计院有限公司510670

摘要:在工程建设的过程中,前期的地质勘察工作的重要性毋庸置疑。想要切实提升地质勘察质量,不但要仔细勘测与岩土工程息息相关的水文地质问题,还必须针对地下水对岩土体和建筑物所造成的影响做出更加全面的评价。文章从多个角度出发,对岩土工程勘察中地下水问题进行更加深入的分析,提出有效的防治策略,从而保证工程建设的有序进行,保障工程建设的质量。

关键词:岩土工程;工程勘察;地下水问题

岩土工程实际运行阶段具有显著的流程化特点,勘察、设计及施工都是其中不或缺的一部分。岩土工程中涵盖着岩石及地下水等不同的结构体系,尤其是地下水一旦控制不当,就会导致岩石形态发生改变,工程质量也会随之下降。地下水本身就与岩土工程密不可分,一旦地下水出现问题,就会为后续工程项目的高效推进带来消极影响。在建筑工程设计中地下水是较为重要的影响因素,应当被纳入重点考量范畴,通过将可行性措施落实到位,降低地下水对岩土工程的危害。

1岩土工程勘察过程中常见的地下水问题

1.1地下水水位上升

地下水位的上升通常是由多种不同的原因造成的,比如长时间或者强降水、地质环境的变化等。而地下水位的上升会给正在施工中的工程建设造成非常大的影响:首先会使得原本的地基的承载力减小。这是因为地下水位的上升,会使得原本的地基遭到地下水的浸泡,使得岩土结构更加松散和软化,所能承受的压力自然也比之前减小。其次可能造成地面崩塌、移位,因为地面承受压力的减小,原本可以安然无恙压在地面上的建筑物或自然环境很可能会无法再平稳地矗立在原位置,一旦岩土结构软化到不能够承载地面重量的时候,就会发生崩塌和位移。而建筑物的崩塌沉降会造成地面砂石黏土,进一步降低地面的承载力。最后,粉细砂基于自身特性液化难度较小,在地下水位上升的同时,其含水量也会大幅度增加,在液化作用下土壤颗粒将加速流失并形成流沙,不仅施工难度会因此而上升,工程的安全性及稳定性也会大打折扣。

1.2地下水水位下降

地下水下降与地下水上升相比存在一定特殊性,这是因为出现此类问题的出现大多与人为因素密切相关。例如:工业生产用水、建筑施工取水以及农业灌溉等方面,都会对地下水进行利用,一旦打破其应有的平衡,就会导致地下水水位出现非常规性下降,这同时也会为岩土工程的建设带来相应危害。如果地下水水位大幅度下降,就会导致浮力降低,进而导致山体的稳定性下降,崩裂问题也会随之出现,建筑物的安全系数也会不断降低,最终为人民的生命财产带来相应威胁。除此之外,在水资源利用阶段缺少合理性,致使地下水资源大幅度流失,进而打破生态平衡,在生态环境遭到严重破坏的同时,自然灾害的发生频率也将随之上升,影响社会发展及人民正常生活。

1.3地下水位的频繁升降

地下水位频繁升降会引起岩土产生不均匀的胀缩,导致岩土变形,且在反复升降的影响下,岩土胀缩变形也较为反复,且胀缩的幅度还会越来越大,进而导致地面裂开的现象出现,继而对建筑的安全稳定产生影响。此外,地下水位的频繁升降,对岩土层的金属成分产生很大影响,导致铁、铝等元素流失,进而导致岩土层变得稀松,承载力随之下降,不利于岩土工程的展开。因此,勘察人员应当对地下水位的升降情况进行详细了解,然后对岩土情况分析和处理,为工程的建设提供参考。

1.4地下水的腐蚀性

地下水的腐蚀性会对混凝土体和金属物件造成损害,地下水中含有的某些腐蚀成分破坏了建筑物基础,影响其稳定性。地下水在一些化学成分过高时,如氯离子和硫酸根离子,会对混凝土、钢铁件和钢筋造成腐蚀作用,钢筋在腐蚀情况下体积增加,从而导致混凝土破裂分层,进而进一步加速腐蚀过程,减小了其负载能力,使混凝土遭受破坏;地下水受到污染或经过一定条件下的多次干湿交替作用时,混凝土中的高浓度盐溶液会析出盐晶体,晶体的膨胀作用和多次重复潮解和再结晶加快了混凝土腐蚀速度,缩短了其使用寿命;地下水在水位较高和硫酸根含量较大的同时作用下,建筑物将处在强腐蚀性环境中,在几年时间内即可发生强烈的腐蚀现象,对建筑物的耐久性和稳定性造成非常大的威胁。

2岩土工程勘察过程中防治地下水问题的有效策略

2.1做好对地下水位的测定工作

地下水的上升与下降都是有一定的定律的,所以,在对岩土工程进行勘察的过程中一定要结合季节的变化以及枯水期与丰水期等的特点进行,以便准确的掌握到地下水位的状况,只有在对其进行分析、测量,从而判断出地下水位的变化规律,以此为基础制定相应的对策,来预防勘测过程中出现的地下水问题。比如,在枯水期的时候,随着地下水位的不断下降,离地面的距离也就越来越远,所以,在对其进行测定的时候也就不能保证其精确度,这样也就不能够对工程的勘察起到指导性作用。因此,可以根据此类问题展开分析,制定出有效的处理方法,以此来解决由于地下水的变化所引起的一系列问题。

2.2强化对岩土层渗透系数的测定

岩土层渗透系数是很重要的水文地质参数,在深基坑开挖过程中具有重要作用。在对岩土层渗透系数进行测定的时候一般会选用两中测定方法进行,一个是室内测试,另一个是现场注水测试,但是,这两种测定方法所得出的结果与实际的情况却是相差甚大的,这样不仅会影响到测定结果的精确性,还会对工程造成一定的影响,所以,对其试验方法进行改变是很有必要的。应从检测方法入手开展改革工作,选用野外抽水试验的方法进行岩土层渗透系数测定,确保所得数据与实际数值具备更高的契合度。然而野外抽水试验测定方法自身存在一定弊端,例如测定时间长、测定成本高、测定耗费较大等。受此类因素影响,野外抽水测定法无法得到广泛深入的运用。为此,实际过程中针对岩土渗透系数开展测定工作时往往选用室内试验、室外抽水等方法相互结合,经过反复的测算检查,得出最终的测定结果。以此为基础获取更加精准的岩土层渗透系数,为岩土工程勘察,地基工程挖掘提供数据支撑。

2.3地下水腐蚀问题防治措施

地下水体具有一定的腐蚀性特征,因此,必须加大对地下水腐蚀性的检查与测量工作力度。混凝土的强度及硬度等关键指标是否能够达到工程标准,会受到水泥灰比例的直接影响。而降低地下水对混凝土的腐蚀影响,就需要从腐蚀类型及腐蚀条件入手,对混凝土的水泥灰比例进行科学调试,促使其稳定性不断增强,进而实现对外层保护作用的重点强化。腐蚀性强的地段,可应用抗腐蚀性较强的抗硫酸盐水泥或者采用性能稳定的矿渣水泥。一般情况下,为了抵御超强腐蚀作用,可以桩身涂刷抗腐蚀材料,提高其抗腐蚀能力,在条件允许的情况下还可以在施工现场开展排水及换土等施工作业,实现对腐蚀问题的合理规避。此外,还可以对水灰比进行更加科学的调整,逐渐提升地基工程的抗腐蚀性。开展岩土工程勘察工作时,可以通过全面的检测,对地下水腐蚀性进行等级划分。并依据地下水所处腐蚀等级对工程地基采取相应的处理措施,以确保地基稳定牢固,从根本上保证工程质量和使用年限。

3结语

在进行岩土工程的施工之前,必须准确合理地勘察施工地点的地下水文情况,这样不仅可以避免很多由于地下水文变化而对建筑物的结构与质量产生不利的影响,在某些情况下还可以合理利用地下水文的性质对建筑结构进行加强。同时在进行工程勘察的过程中,需要勘察地下水位的升降情况以及腐蚀性等,采取针对性的防治措施,从而尽量避免地下水对岩工程造成危害。

参考文献:

[1]陈成.岩土工程勘察中水文地质的问题研究[J].价值工程,2018,37(34)

[2]张衎.岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题分析[J].工程建设与设计,2018(20)

[3]周默.地下水对岩土工程勘察的影响及控制措施[J].中国资源综合利用,2018,36(10)