探析地下水對巖土工程的危害與對策

蔣華琛+李現(xiàn)柯

摘 要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對巖土工程的認(rèn)識(shí)程度愈加深刻。一般情況下，影響巖土工程發(fā)展的因素包括許多方面，其中地下水的升降變化最為明顯。首先，地表中水的存在形式不同，技術(shù)人員無法根據(jù)一定的規(guī)律對儲(chǔ)存量進(jìn)行確定，使得水體溢出的狀況發(fā)生。另外，地下水的發(fā)展是不可控的，如果不能及時(shí)解決則會(huì)使問題無限度擴(kuò)大。因此，本文針對地下水對巖土工程的危害，分析其解決措施。

關(guān)鍵詞：地下水；巖土工程；危害；對策

從本質(zhì)上來講，地下水是指存在于巖石縫隙中，并以固、液、氣三種不同形式表現(xiàn)出來的深埋物質(zhì)。地下水與巖土是兩個(gè)不可分割的成分，二者相互聯(lián)系、互相影響。但由于巖土工程的規(guī)模和難度不同，地下水的分布規(guī)律也無法得到預(yù)測。因此，我們要從具體的危害性出發(fā)，并積極探索解決方法。

1 地下水水位變化巖土工程的危害與對策分析

1.1 地下水位升降產(chǎn)生的危害

地下水位升降給巖土工程帶來的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，巖土的抗壓性與密度會(huì)隨著內(nèi)部含水量的變化而提升或者降低。如果工程中的水量過大，土層的分化現(xiàn)象會(huì)相對嚴(yán)重，每一部分的抗剪強(qiáng)度會(huì)不斷下降。地下水從中心位置向兩端流動(dòng)，在循環(huán)運(yùn)動(dòng)下還會(huì)帶入一些顆粒性較大的次生礦物質(zhì)，使邊坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常。但當(dāng)?shù)叵滤窟^少時(shí)，顆粒性土塊就會(huì)在土體外層進(jìn)行不斷摩擦，甚至與負(fù)向電荷出現(xiàn)相互吸引的現(xiàn)象，導(dǎo)致巖土內(nèi)部過于松弛，彈回力度增強(qiáng)。另外，地下水的成分主要是“自由水體”，當(dāng)土層中的粘性程度上升時(shí)，顆粒之間的吸附性會(huì)增強(qiáng)，潤滑效果也比較顯著，從而出現(xiàn)因流砂分散而導(dǎo)致的坍塌現(xiàn)象。第二，有些建筑物的邊坡角度設(shè)計(jì)不佳，地下管因土地的循環(huán)性流程出現(xiàn)纏繞情況，傾斜角的發(fā)生導(dǎo)致地基的強(qiáng)度降低，使地下水能夠輕易的滲透到建筑當(dāng)中，并對巖土內(nèi)部施加壓力，在同一方向中自上而下的進(jìn)行浮重循環(huán)，最終導(dǎo)致了流砂的不可抗性。

1.2 防治措施

根據(jù)以上情況，施工人員應(yīng)該對工程中的巖土材料進(jìn)行重新配置。例如：可以對水管的位置進(jìn)行設(shè)定，將線路與巖土交叉設(shè)置，并通過橫向固定的方法來擴(kuò)大利用效率。再如：我們也可以將一些細(xì)沙、粉土融入到顆粒性較大的流砂當(dāng)中，并采用來回?cái)噭?dòng)的方式促進(jìn)三者的融合。鑒于地下水的數(shù)量無法得到控制，施工人員可以利用“管涌”對一部分水體進(jìn)行處理，使它們沿著兩端的坡角度排放出去。這種能夠協(xié)調(diào)地下水量，避免它對巖土工程產(chǎn)生影響，降低土層中的粘性，提高利用效率。同時(shí)，還可以使用“集水井明排法”將水輸出。工作人員首先對水位進(jìn)行測定，以基坑的地線作為控制中心，在其兩側(cè)設(shè)置排水溝。其次，取其中的四個(gè)邊角，每隔30m注射一個(gè)孔位，并在中心點(diǎn)處設(shè)置集水井。地下水則會(huì)通過由兩端向中心集合的方式統(tǒng)一到一起，施工人員在孔位處加注水泵即可。這種方法是巖土工程中最常用的一種，它可以根據(jù)地下水的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，將循環(huán)過程加以完善，并將流砂和粉砂進(jìn)行區(qū)分，并將土顆粒較大的部分排除，提升工程的承載能力。同時(shí)，我們還可以通過觀察流砂的具體方向，來對水壓進(jìn)行初步測定。如果土體的結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)失衡的現(xiàn)象，施工人員則要選取兩個(gè)較低的井點(diǎn)位置，在中心處進(jìn)行柱樁。為了穩(wěn)定對地下水加以控制，還可以在枯水期選建筑基坑的兩端點(diǎn)，打造連續(xù)性防水墻。

2 地下水水力作用對巖土工程產(chǎn)生的危害及對策

2.1 地下水水力作用對巖石土工程產(chǎn)生的危害

地下水水力作用對巖土工程產(chǎn)生的危害非常突出。由于巖土工程會(huì)對地下結(jié)構(gòu)起到一定的改造作用，從而影響管道內(nèi)的水流動(dòng)方向和速度。但如果地下水位驟然升高或者降低，動(dòng)因力會(huì)凸顯出來，并導(dǎo)致其中的平衡性被破壞。尤其是在基坑凸起的兩夾角之間，地下水受到實(shí)際承壓例的影響在內(nèi)部中加速流動(dòng)，從而沖破基頂位置的溶洞，出現(xiàn)裂縫情況。地下水層會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分化，并在底部將流砂進(jìn)行堆積，導(dǎo)致基坑積水，巖土坍塌。第二，地下水沉降也有可能是人為因素造成的。如果某煤礦企業(yè)在該地區(qū)進(jìn)行持續(xù)性開采，會(huì)使得河岸兩旁的巖土分化，土體順著邊坡的側(cè)角進(jìn)行下滑，并使得工程結(jié)構(gòu)混亂，基線不清晰。另外，如果地下水不斷的蔓延，并將洞室完全淹沒，四周的建筑物則會(huì)受到相應(yīng)的破壞，呈現(xiàn)出地基不穩(wěn)、基礎(chǔ)上浮的情況。

2.2 防治措施

對于地下水水力的作用情況，工作人員應(yīng)該從以下幾方面入手進(jìn)行控制。第一，采用井點(diǎn)降水法。工作人員在巖土工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)定前，以基坑作為控制中心，選取四周的定點(diǎn)進(jìn)行濾水井埋設(shè)，并設(shè)置警戒線。如果地下水超過這一標(biāo)準(zhǔn)，則說明多余的水分沒有被抽出。系統(tǒng)則會(huì)進(jìn)行感應(yīng)，根據(jù)坑底與水體浮動(dòng)位置的對比進(jìn)行水的抽放。同時(shí)，地下水在循環(huán)的過程中巖土層也會(huì)隨著變化。例如：動(dòng)向水壓的整體方向?yàn)橄拢勒胀馏w自重力進(jìn)行變化，當(dāng)兩作用力能夠在基地土層相撞時(shí)，會(huì)使得基底的密實(shí)度提升。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置不同，井點(diǎn)降水法的實(shí)施方式也不盡相同。施工人員可以以水的滲透性為控制方向，設(shè)置管井井點(diǎn)的個(gè)數(shù)和間隔。同時(shí)，我們也可以采用帷幕的設(shè)置法進(jìn)行防治和改進(jìn)。取地下水滲透力較強(qiáng)的部分進(jìn)行柱樁，通過連續(xù)性擊打的方式對位置進(jìn)行加固。另外，利用打設(shè)攪拌樁的方式確定井深，并在樁木外部加入一層防水薄膜，以避免地下水的危害產(chǎn)生。

3 結(jié)語

綜上所述，本文主要從兩方面入手。第一，分析了地下水水位變化對巖土工程的危害與對策分析。第二，簡要闡述了地下水水力作用對巖土工程產(chǎn)生的危害和防治措施。從而得出：地下水對工程的影響極為廣泛，它不僅容易使巖土出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，也容易導(dǎo)致建筑物周圍環(huán)境的混亂。因此，施工人員要根據(jù)實(shí)際建筑中的地形地勢進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，提升地下水防治的技巧性，制定出有效的利用方案，為巖土工程的長遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

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