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【摘 要】地下水对岩土工程具有十分重要的危害,地下水位的上升、下降会对岩土工程造成极大的威胁,软化岩土工程,降低岩土工程的抵抗剪切能力。本文就地下水岩土工程的危害及工程勘察中的注意事项进行探讨。
【关键词】地下水;岩土工程危害;注意事项
地下水能够使岩土工程遭受巨大的危害,不仅对工程质量和企业效益有影响,还会威胁到人的生命财产安全。因此,必须采取有效地措施,以降低危害程度。以下就此进行探讨。
一、危害分析
(一)从地下水升降变化来看
地下水水位上升的原因:第一,人类活动是導致潜水位上升的重要因素。如排放工业废水、生活污水及农作物用水等造成的渗透;第二,水文气象也是导致潜水位上升的主要原因。如增加的降水量和河流汛期,都会影响地下水的动态变化。第三,地质因素也是导致潜水位上升的原因。如含水层土壤、地震等能够影响地下水的水位。从以上可以看出,地下水上升是由于多方面的因素引起的。
地下水上升的危害:一是土壤在地下水的长期浸泡下会被盐渍化,也容易形成沼泽,会腐蚀建筑,从而影响了建筑物的耐久性;二是会导致土壤中含水量的增加,从而加重了土壤重量,特别是在斜坡、河岸等地区,非常容易发生一些恶劣的地质现象,如滑坡、崩塌等,增加了发生地质灾害的频率。三是容易因为粉细砂或粉土的含水量增加而被液化,也容易出现管涌及流砂的现象;四是容易使岩土被侵蚀、浸泡而被软化,这样就会降低建筑物的抗剪切能力。
(二)地下水水位下降的危害
地下水水位下降主要是人为因素而造成的,如大量抽取地下水,或是筑坝而造成下游地下水的水位下降。这些现象会造成严重的危害:地下水水位下降会直接使地表所受到浮力减小,从而增加发生地质灾害的频率,例如地面塌陷、裂缝等,从而降低建筑物的稳定性,威胁到人们的生命健康安全。
二、地下水引起的岩土工程危害
地下水升降对岩土工程的危害。地下水位的升降对岩土工程具有十分严重的危害,主要有以下三种:一是水位上升产生的危害:地下水位上升使建筑基础位于水位以下,增加地下水对建筑基础的腐蚀性;存在地下室的建筑,会受到地下水上涨产生的浮力影响,从而影响建筑物的稳定性。地下水位上升就会使斜坡、河岸等出现滑移、崩塌等,同时,也会导致特殊结构和性质的岩土体结构遭到破坏,岩土工程被软化,其强度就降低了。此外,还会使粉土、粉细砂因为饱和液化而出现流砂、管涌等问题。二是地下水水位下降的危害:地下水过大的下降,很容易导致地裂、地面沉降等地质灾害,还会导致低下水质恶化、水源枯竭等问题,从而减弱岩土体的稳定性,甚至威胁到人类的居住环境。三是地下水频繁升降的危害。地下水的升降会导致膨胀性岩土出现胀缩变形。地下水不断地升降时,不仅会导致岩土工程发生往复地膨胀收缩,而且还会因为岩土工程不断地膨胀收缩,从而出现地裂,最终导致轻型建筑物遭到破坏。在地下水升降中,因为水的渗透而造成土层中的铁、铝等成分出现流失。土层中大量胶结物的流失会导致土质变松,增大土壤中的含水量,降低岩土工程的承载力,造成了岩土工程的基础稳定性及牢固性受到较大的威胁。此外,地下水动压力对岩土工程的危害。在动水压力的作用下,一般不会造成多大的危害,但是,在人为因素的作用下,就会造成比较严重的问题,如出现流砂、管涌等问题。
三、注意事项
(一)根据工程要求查明水文地质条件
第一:查明水文地质条件。一是查明主要含水层的相关情况,即地下水的类型和赋存状态、主要含水层的厚度、分布规律及隔水层的埋藏条件等;二是查明区域气候资料,如年降水量、蒸发量及其变化和对地下水位的影响、勘察时地下水位、历史最高地下水位、水位变化趋势等;三是查明地下水与周边环境的关系,如地下水的补给、排泄条件、地表水与地下水的补排关系及其对地下水位的影响,周边是否存在地下水和地表水的污染源及其可能的污染程度。
第二:水文地质问题中应评价的内容。一是地下水力学作用方面的评价:应考虑地下水在最不利组合情况下,对基础、地下结构物和挡土墙的上浮作用;地下水对边坡稳定性的影响;地下水位下降的影响范围内,应考虑地面沉降及其对工程的影响;当地下水位上升时,应考虑可能引起的回弹和附加的浮托力;以及在地下水位下开挖基坑或地下工程时,应根据岩土的渗透性、地下水补给条件,分析评价降水或隔水措施的可行性及其对基坑稳定和邻近工程的影响。二是对地下水物理、化学作用的评价:对位于地下水位以下的工程,应评价地下水对混凝土结构的腐蚀性、钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性;对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷性土、膨胀岩土和盐渍岩土,应评价地下水的聚集和散失所产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀等有害作用;在冻土地区,应评价地下水对土的冻胀和融陷的影响等。
四、结语
地下水升降对岩土工程具有较大的危害性,在岩土工程勘察过程中,查明水文地质条件具有重要的作用,此外,还要注重工程勘察中的有关事项,只有切实摸清了这些情况,才能够最大限度减少地下水对岩土工程的危害。
参考文献:
[1]王道炀.地下水对岩土工程的危害及预防[J].吉林地质,2009,v.28;No.11002: 71-73+78.
[2]曹辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项[J].民营科技,2013,No.15401:316+42.
[3]胡之健.岩土工程勘察中常见的技术问题及解决措施探讨[J]. 华章,2011,No.24910:271.
【关键词】地下水;岩土工程危害;注意事项
地下水能够使岩土工程遭受巨大的危害,不仅对工程质量和企业效益有影响,还会威胁到人的生命财产安全。因此,必须采取有效地措施,以降低危害程度。以下就此进行探讨。
一、危害分析
(一)从地下水升降变化来看
地下水水位上升的原因:第一,人类活动是導致潜水位上升的重要因素。如排放工业废水、生活污水及农作物用水等造成的渗透;第二,水文气象也是导致潜水位上升的主要原因。如增加的降水量和河流汛期,都会影响地下水的动态变化。第三,地质因素也是导致潜水位上升的原因。如含水层土壤、地震等能够影响地下水的水位。从以上可以看出,地下水上升是由于多方面的因素引起的。
地下水上升的危害:一是土壤在地下水的长期浸泡下会被盐渍化,也容易形成沼泽,会腐蚀建筑,从而影响了建筑物的耐久性;二是会导致土壤中含水量的增加,从而加重了土壤重量,特别是在斜坡、河岸等地区,非常容易发生一些恶劣的地质现象,如滑坡、崩塌等,增加了发生地质灾害的频率。三是容易因为粉细砂或粉土的含水量增加而被液化,也容易出现管涌及流砂的现象;四是容易使岩土被侵蚀、浸泡而被软化,这样就会降低建筑物的抗剪切能力。
(二)地下水水位下降的危害
地下水水位下降主要是人为因素而造成的,如大量抽取地下水,或是筑坝而造成下游地下水的水位下降。这些现象会造成严重的危害:地下水水位下降会直接使地表所受到浮力减小,从而增加发生地质灾害的频率,例如地面塌陷、裂缝等,从而降低建筑物的稳定性,威胁到人们的生命健康安全。
二、地下水引起的岩土工程危害
地下水升降对岩土工程的危害。地下水位的升降对岩土工程具有十分严重的危害,主要有以下三种:一是水位上升产生的危害:地下水位上升使建筑基础位于水位以下,增加地下水对建筑基础的腐蚀性;存在地下室的建筑,会受到地下水上涨产生的浮力影响,从而影响建筑物的稳定性。地下水位上升就会使斜坡、河岸等出现滑移、崩塌等,同时,也会导致特殊结构和性质的岩土体结构遭到破坏,岩土工程被软化,其强度就降低了。此外,还会使粉土、粉细砂因为饱和液化而出现流砂、管涌等问题。二是地下水水位下降的危害:地下水过大的下降,很容易导致地裂、地面沉降等地质灾害,还会导致低下水质恶化、水源枯竭等问题,从而减弱岩土体的稳定性,甚至威胁到人类的居住环境。三是地下水频繁升降的危害。地下水的升降会导致膨胀性岩土出现胀缩变形。地下水不断地升降时,不仅会导致岩土工程发生往复地膨胀收缩,而且还会因为岩土工程不断地膨胀收缩,从而出现地裂,最终导致轻型建筑物遭到破坏。在地下水升降中,因为水的渗透而造成土层中的铁、铝等成分出现流失。土层中大量胶结物的流失会导致土质变松,增大土壤中的含水量,降低岩土工程的承载力,造成了岩土工程的基础稳定性及牢固性受到较大的威胁。此外,地下水动压力对岩土工程的危害。在动水压力的作用下,一般不会造成多大的危害,但是,在人为因素的作用下,就会造成比较严重的问题,如出现流砂、管涌等问题。
三、注意事项
(一)根据工程要求查明水文地质条件
第一:查明水文地质条件。一是查明主要含水层的相关情况,即地下水的类型和赋存状态、主要含水层的厚度、分布规律及隔水层的埋藏条件等;二是查明区域气候资料,如年降水量、蒸发量及其变化和对地下水位的影响、勘察时地下水位、历史最高地下水位、水位变化趋势等;三是查明地下水与周边环境的关系,如地下水的补给、排泄条件、地表水与地下水的补排关系及其对地下水位的影响,周边是否存在地下水和地表水的污染源及其可能的污染程度。
第二:水文地质问题中应评价的内容。一是地下水力学作用方面的评价:应考虑地下水在最不利组合情况下,对基础、地下结构物和挡土墙的上浮作用;地下水对边坡稳定性的影响;地下水位下降的影响范围内,应考虑地面沉降及其对工程的影响;当地下水位上升时,应考虑可能引起的回弹和附加的浮托力;以及在地下水位下开挖基坑或地下工程时,应根据岩土的渗透性、地下水补给条件,分析评价降水或隔水措施的可行性及其对基坑稳定和邻近工程的影响。二是对地下水物理、化学作用的评价:对位于地下水位以下的工程,应评价地下水对混凝土结构的腐蚀性、钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性;对软质岩石、强风化岩石、残积土、湿陷性土、膨胀岩土和盐渍岩土,应评价地下水的聚集和散失所产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀等有害作用;在冻土地区,应评价地下水对土的冻胀和融陷的影响等。
四、结语
地下水升降对岩土工程具有较大的危害性,在岩土工程勘察过程中,查明水文地质条件具有重要的作用,此外,还要注重工程勘察中的有关事项,只有切实摸清了这些情况,才能够最大限度减少地下水对岩土工程的危害。
参考文献:
[1]王道炀.地下水对岩土工程的危害及预防[J].吉林地质,2009,v.28;No.11002: 71-73+78.
[2]曹辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项[J].民营科技,2013,No.15401:316+42.
[3]胡之健.岩土工程勘察中常见的技术问题及解决措施探讨[J]. 华章,2011,No.24910:271.