王棟
(河北省水文工程地質勘查院,河北 石家莊 050021)
一般情況下,地下水在天然狀態之下,總體是平衡的狀態,動水壓力作用是相對比較弱的,對于巖土工程的危害并不是很大,但是在人類工程進行活動的作用之下,地下水的天然動力平衡條件會進行改變,一些特殊的巖土工程將會受到動水壓力帶來的作用,從而出現流砂一管涌等問題。此外基坑下部存在著承壓含水層的情況下,基坑的開挖減少了上浮隔水層的厚度,在隔水層厚度減少到一定程度后,承壓水的垂向動水壓力會大于隔水層自重的反向壓力,承壓水的水頭壓力將會頂裂,甚至是沖毀基坑底板,在一定程度上會出現隆起等一系列問題。
一是地下水水位上升帶來的危害。我國每年雨季南方城市中降雨量比較大,導致其地下水位上身,因為興建蓄水庫以及地下水回灌等工程,導致附近地下水位出現上升。其危害主要是包括了以下方面:首先斜坡以及河岸巖土的物力性能出現了改變,導致失穩引發了斜坡滑動以及河岸崩塌等問題。其次導致粉細砂或者是粉土飽和液化,出現流砂以及管涌等問題。最后導致地下洞室被淹沒,嚴重的情況下基礎將會出現上浮,對建筑物的穩定性帶來直接影響。二是地下水位下降帶來的危害。我國北方城市因為地表水資源比較緊缺,人工大量對地下水進行開采,導致地下水位急劇下降和漏斗不斷的擴大,出現了地面裂縫和沉降等問題,對于建筑物的穩定性帶來了直接的威脅。一些地區因為礦山開采中疏干地下水以及修建蓄水庫,從而攔截下游的地下水補給源等,直接的導致了地下水資源出現了枯竭,同時水質會出現惡化,對于人類的正常生活和生產帶來了比較嚴重的影響,并且對于環境也會帶來一定的影響。
在巖土工程進行勘察的過程中,要高度的重視水文地質條件的勘察工作,地下水主要作為巖土體的重要組成內容,會直接影響到巖土體的物理力學性能,也是影響建筑物的穩定性和耐久性的關鍵。所以需要檢查地下水的地質條件,及時的去分析可能會出現的地質問題,這樣才能對巖土工程的勘察質量進行提高,保證巖土工程的設計準確性以及施工順利進行,提出針對性強和治理效果好的預防措施。此外地下水勘察的過程中,要充分收集場地和周邊的水文地質資料,結合鉆孔和測試等方式,及時的查看地下水類型和流向等特征,通過采取水樣來做好室內測試,鑒定出地下水水質的情況。
一是巖土體遇水軟化。巖土地下水的侵泡后,自身會存在軟化的作用,導致其強度下降,量化指標則視為軟化的系統,主要是用來衡量巖土抗擊地下水侵蝕能力的重要指標。在巖土層中存在著軟化巖土的時候,地下水作用下會出現軟化,形成軟弱夾層,導致 巖土工程性能出現降低。二是巖土滲透的性能。在場地分布具有著顆粒松散的砂礫巖土時,地下水比較容易滲入,導致其物理性能出現降低。這時量化指標主要是由滲透系數,可以通過抽水以及注水等試驗進行最終確定。三是巖土的膨脹收縮。巖土吸水之后會膨脹失水收縮這個特點,這也是導致地裂縫以及地面隆起的主要原因,在一些高嶺土以及蒙脫石等巖土較為發育的地帶是十分明顯的。衡量巖土的膨脹性能量化指標主要包括膨脹率以及自由膨脹率等。
一是礦山開采抽排疏干地下水導致的地面塌陷和沉降問題,通常情況下是采用填充法以及條帶法來進行有效的預防。二是地裂縫則采用建筑物的距離避讓和地基設防措施來進行避免。三是城市因為地下水開采漏斗不斷的進行擴大,導致其地面出現了塌陷以及沉降等問題,則是可以采用部署地面沉降的監測網,同時采用回灌以及通過水資源動態平衡等方式對開采量進行計算,有效控制和預防地面沉降問題。
一是做好原材料的選擇。根據其場地沿途以及地下水對于建筑材料的腐蝕程度,可以選擇具有著抗腐蝕的水泥和粗細集料等,使其可以提高混凝土結構的整體耐久性。二是做好混凝土配合比的設計工作。需要盡可能的采取低堿水泥來合理的搭配粉煤灰以及礦渣等,減少水泥以及混凝土之中的堿含量,對混凝土抗裂以及耐久性提高。三是需要提高混凝土的保護層厚度。四是提高防護的對策,可以在此基礎上設耐腐蝕性的碎石灌瀝青混凝土墊層。五是要對混凝土加強養護。
總結:通過上述分析得出,水文地質問題對于工程的影響主要表現為地下水動水壓力作用以及地下水水位變化帶來的危害,不僅提高了工程的施工難度,同時也降低工程的穩定性。因此要對這種影響進行消除,要提高對水文地質條件的勘察力度,不斷分析地下水對巖土工程帶來的影響,提出一些經濟合理以及針對性強的措施,在一定程度上保證工程施工質量以及穩定性。