巖土工程勘察地下水問(wèn)題分析
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眾所周知，巖土工程在施工過(guò)程中需要考慮多方面的影響因素，其中包括地下水文情況對(duì)巖土工程穩(wěn)定性的影響。地下水對(duì)巖石及建筑物的作用極易造成嚴(yán)重的后果，因此，在巖土工程的設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員要將水文情況作為優(yōu)先考慮的因素，針對(duì)其中存在的諸多問(wèn)題制定預(yù)防措施，以便為巖土工程質(zhì)量提供可靠保障。
1地下水水位問(wèn)題對(duì)巖土工程的危害
1．1地下水上升對(duì)巖土工程的危害
地下水文情況的變動(dòng)受到多種因素的影響，諸如人為影響、氣候影響以及地質(zhì)影響。其中，生活污水的排放、農(nóng)業(yè)抽水灌溉等均屬于人為影響因素;暴雨或者干旱則屬于氣候影響因素;地震災(zāi)害等導(dǎo)致的地層變化則屬于地質(zhì)影響因素。上述幾種因素均極易致使地下水位的上升，而水位上升對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害主要有以下幾方面:1)地下水浸泡后的土壤發(fā)生鹽堿化，此時(shí)由于水中帶有大量的離子，其對(duì)巖土工程的腐蝕作用要遠(yuǎn)大于純凈水，由此會(huì)縮短建筑物的使用壽命;2)地下水位上升會(huì)使土壤中的含水量增加，這便會(huì)間接增加土壤的重量，進(jìn)而增大發(fā)生山體滑坡或者泥石流的可能性，同樣會(huì)為山體上的建筑帶來(lái)隱患;3)粉細(xì)砂和粉土與水混合會(huì)變成液態(tài)，使巖土工程周邊出現(xiàn)管涌和流砂等情況，直接影響建筑物的穩(wěn)定?？梢?jiàn)，地下水水位的增加會(huì)改變巖土工程地基的性質(zhì)，增加地基的不穩(wěn)定性，給施工工程和施工人員帶來(lái)安全隱患，同時(shí)也會(huì)造成建筑物的質(zhì)量水平下降。
1．2地下水水位下降對(duì)巖土工程的危害
一般來(lái)說(shuō)，地下水水位的下降主要是由于人為因素所導(dǎo)致的，在西北等干旱地區(qū)會(huì)大量抽取地下水用作灌溉用水或者工業(yè)用水，而隨著生態(tài)環(huán)境的破壞，環(huán)境的蓄水量減少，地下水長(zhǎng)期得不到降雨的補(bǔ)充，這就使得地下水水位呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。沒(méi)有地下水水位作為上部巖體的支撐，上部的巖體工程也會(huì)變得不穩(wěn)定，引發(fā)沉降、裂縫等問(wèn)題?？梢?jiàn)，生態(tài)環(huán)境的逐漸失衡使近些年自然災(zāi)害頻發(fā)，由地下水位下降對(duì)巖土工程帶來(lái)的沉降等危害情況也愈發(fā)明顯，恢復(fù)水循環(huán)系統(tǒng)已成為當(dāng)務(wù)之急［1］。
1．3地下水的動(dòng)力作用對(duì)巖土工程的危害
在地下水的水壓處于平衡狀態(tài)時(shí)，地下水上面的巖體及巖體以上的巖土工程都處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)不良問(wèn)題，而如果地下水的平衡狀態(tài)被打破，地下水的動(dòng)力作用就可能對(duì)巖土工程帶來(lái)危害。當(dāng)?shù)叵滤膭?dòng)力作用較強(qiáng)時(shí)，地下水的應(yīng)力可能超過(guò)上層巖土體的強(qiáng)度，導(dǎo)致上層巖土體不穩(wěn)定，一旦上層巖土體的土質(zhì)為疏松土質(zhì)，則會(huì)造成管涌、基坑突涌、流砂等災(zāi)害。而這些情況必然會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)?duì)巖土工程帶來(lái)毀滅性的影響，因此勘察過(guò)程中務(wù)必要重視地下水的動(dòng)力作用對(duì)巖土工程可能造成的危害，盡快制定應(yīng)對(duì)方案，最大限度的減小損失。
2地下水的腐蝕性問(wèn)題
2．1地下水中腐蝕劑的腐蝕作用
地下水中含有多種離子，這些離子的存在使其對(duì)巖土工程混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性增強(qiáng)，特別是混凝土中的鋼筋。水中的離子可以與混凝土中的鋼筋發(fā)生電子交換，直觀上則體現(xiàn)為鋼筋腐蝕，引起體積膨脹，對(duì)周邊的混凝土形成擠壓作用，使混凝土產(chǎn)生裂縫，而裂縫的出現(xiàn)又會(huì)加大地下水與鋼筋的接觸面積，進(jìn)一步加劇腐蝕的程度，鋼筋的截面面積越來(lái)越小，能夠承載的負(fù)載也就越來(lái)越小。長(zhǎng)此以往，整個(gè)巖土工程的地基都會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)不到承載上部建筑物的要求，建筑物的使用壽命也會(huì)由此縮短。
2．2氣候變化導(dǎo)致地下水腐蝕加速
氣候變化同樣會(huì)導(dǎo)致地下水對(duì)巖土工程的腐蝕速度加快，作用原理如下:地下水和濕土中的鹽溶液隨毛隙水上升滲透進(jìn)入混凝土的毛細(xì)孔中，經(jīng)環(huán)境不斷的干濕交替，毛細(xì)孔中的鹽溶液被濃縮直至飽和，降溫時(shí)飽和的鹽溶液析出結(jié)晶并膨脹腐蝕破壞混凝土。在潮濕的條件下，結(jié)晶鹽又會(huì)溶解在水中，從而對(duì)建筑物形成周而復(fù)始的侵蝕，最終會(huì)削弱建筑物的穩(wěn)定性和耐久性［2］。
巖土工程勘察中地下水問(wèn)題的防治需對(duì)癥下藥，除了要加強(qiáng)測(cè)量工作之外，還要積極治理水資源的污染，以提高水資源的利用率，維持地下水環(huán)境的平衡。
3．1加強(qiáng)靜水位的測(cè)量
靜水位的測(cè)量是了解地下水實(shí)際情況的重要方式，這一步在巖土工程的勘察工作中是不能被忽視的。在進(jìn)行靜水位測(cè)量時(shí)，要嚴(yán)格按照分層測(cè)定原則，制定測(cè)定時(shí)間表。工程施工之前應(yīng)反復(fù)對(duì)靜水位進(jìn)行測(cè)量，避免測(cè)量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。同時(shí)在測(cè)量過(guò)程中，要保證將測(cè)水管下放至含水層20cm，以獲取有效的數(shù)據(jù)，還要嚴(yán)格根據(jù)勘測(cè)順序，切實(shí)做到科學(xué)、系統(tǒng)勘測(cè)。
3．2加強(qiáng)水理性質(zhì)分析
在沒(méi)有外界干擾的情況下，地下水變動(dòng)是有一定的規(guī)律可循的，這意味著地下水對(duì)于上層巖體的作用規(guī)律是可以探究的。所以，在巖土工程的勘察過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)水理性質(zhì)的分析，了解當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛驳鹊刭|(zhì)環(huán)境特征，明確巖土的脹縮性、崩解性、軟化性、給水性及透水性等性質(zhì)，把握好地下水位的變動(dòng)規(guī)律。有條件的還可以直接查詢地下水位變動(dòng)的記錄資料，沒(méi)有相應(yīng)條件則可以采用抽樣檢測(cè)的方法來(lái)了解地下水位的變動(dòng)情況，從而根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行巖土工程施工設(shè)計(jì)工作，將地下水對(duì)巖土工程造成的影響降到最低。
3．3地下水污染治理
地下水的污染程度加劇所導(dǎo)致的地下水平衡被打破是地下水文地質(zhì)變動(dòng)的主要原因，可見(jiàn)，加強(qiáng)對(duì)地下水污染的治理工作迫在眉睫。治理地下水的污染，首先要控制工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放，所有的工業(yè)生產(chǎn)廢水必須經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。在農(nóng)業(yè)種植中嚴(yán)禁使用化學(xué)農(nóng)藥，因?yàn)榛瘜W(xué)農(nóng)藥會(huì)隨著降雨滲透進(jìn)土壤，同樣會(huì)對(duì)水文地質(zhì)造成改變。另外，還要不斷探索新型污水處理技術(shù)，提高污水處理的效率，盡快恢復(fù)生態(tài)內(nèi)的地下水平衡。
3．4地下水腐蝕防治
地下水對(duì)巖土工程的腐蝕是不可避免的，只能通過(guò)控制水泥的品質(zhì)和水灰比的用量來(lái)提高混凝土的耐腐蝕性?？筛鶕?jù)腐蝕環(huán)境中腐蝕物的類型對(duì)混凝土的成分予以改進(jìn)，增強(qiáng)對(duì)混凝土外層的保護(hù)。一般在腐蝕性較強(qiáng)的地段可以用抗硫酸鹽水泥或者礦渣水泥來(lái)建造地基，這些水泥的抗腐蝕性能較好且性質(zhì)穩(wěn)定。對(duì)于鹽堿地等腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境，必須在樁基礎(chǔ)表面涂刷瀝青或樹(shù)脂涂膜，以隔絕外界環(huán)境對(duì)樁基礎(chǔ)的侵蝕作用。如果條件允許，可以考慮采取場(chǎng)地排水或者換土等措施［3］。
4結(jié)語(yǔ)
巖土工程的勘察結(jié)果對(duì)后續(xù)的施工過(guò)程起著重要作用，會(huì)影響到施工中操作人員的安全，同時(shí)還在一定程度上決定著整體建筑的經(jīng)濟(jì)性和質(zhì)量水平，因此必須予以足夠的重視。地下水活動(dòng)對(duì)巖土工程造成的影響非常大，如果忽視地下水活動(dòng)對(duì)巖土工程的影響，嚴(yán)重者會(huì)引發(fā)毀滅性的后果。所以，在勘察的過(guò)程中要準(zhǔn)確查明地下水對(duì)巖土工程的影響，在此基礎(chǔ)上制定針對(duì)性的預(yù)防方案，從而增強(qiáng)建筑物的耐久性及穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn):
［1］徐小軍，付彩霞．芻議當(dāng)前巖土工程勘察中的地下水問(wèn)題［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(15):74．
［2］劉明淳．淺談巖土工程勘察中的地下水問(wèn)題［J］．建材與裝飾，2013(30):146-147．
［3］黃棟聲．巖土工程勘察中地下水問(wèn)題的探討［J］．企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(中旬刊)，2012(2):145，147．
作者：梁慧 單位：山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西 太
