刍议当前岩土工程勘察中的地下水问题

来源:网络(转载) 作者:徐小军 付彩霞 发表于:2012-08-28 11:02  点击:
【关健词】岩土工程勘察;地下水;防治措施
地下水问题的调查与分析是岩土工程勘察、设计和施工中的重要任务。为了解决地下水对建筑物设计施工的影响,从岩土工程勘察角度,对地下水位的测定等四个方面进行了分析讨论,提出了目前存在着勘察时水位量测不准确等问题,从而提出相对应的解决措施,供大家作参考之用。

1 岩土工程勘察中的地下水评价
  在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中,明确了对地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:
  1.1 查明地下水的类型、赋存状态及主要含水层的分布规律,分析预测人为工程活动中地下水的变化情况。还应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测和评价可能产生的岩土工程危害,并提出防治措施。
  1.2 SE程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,包括地下水的补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等,提供选型所需的水文地质资料。
  1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当重点评价的地质问题。如:地下水对建筑物基础的腐蚀性:承压含水层对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性评价;开挖基坑应进行渗透性和富水性试验;评价基坑边坡及周围建筑物稳定性。
  2 岩土水理性质的测试和研究
  岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。岩土的水理性质主要为可塑性及稠度状态、软化性、崩解性、透水性、给水性和胀缩性等。
  2.1 可塑性及稠度状态
  是粘性土区别于砂土的重要特征,可用塑性指数与液性指数来判别,由土的状态可推知土的性能。
  2.2 软化性
  是指岩土体浸水后力学强度降低的特性。一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。
  2.3 崩解性
  是指岩土浸水湿化后,土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,崩解性通常采用耐崩解系数;以表征。
  2.4 透水性
  是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱;坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般用渗透系数表示,渗透系数可通过抽水试验、注水试验和压水试验确定。
  3 地下水位的量测和动态变化
  3.1 地下水的量测
  根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)稳定水位的时间间隔按地层的渗透性确定.对沙土和碎石土不得少于O.5h,对粉土和粘性土不得少于8h,并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。但在实际中地下水位量测存在诸多的问题。以致造成水位量测不准确、不齐全、数据不可靠。总结以往工作中的实践经验,笔者以为地下水位的量测应注意以下几点:
  3.1.1 待整个场地钻探结束24h后统一测定各个钻孔静止水位,测量工具应按有关规定执行,并定期用钢尺校正。
  3.1.2 地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深。
  3.1.3 水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合。由于勘探孔口周围的不平整等原因.造成水位量测误差过大.水位量测尽可能同孔口坐标、标高回测采用同一参照位置。
  3.1.4 分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位、平均水位.初步判断量测数据的合理性。
  3.1.5 如果钻孔深度范围内有多个含水层,应分层量测水位。
  3.2 地下水动态变化及其危害
  受地表水的影响,地下水在不同时期的动态变化.直接影响到抗浮设计水位的确定,施工的计划安排等,并且一直困扰着设计、施工等诸多单位和部门。地下水位的升降变化还可能造成了诸多的岩土工程危害。
  3.2.1 地下水位上升
  地下水位上升会使浅基础地基承载力降低,沙土地震液化加剧,建筑物震陷加剧。土壤沼泽化、盐渍化。岩土体产生变形、滑移等不良地质现象.地下水位产生冻胀作用的影响;会对建筑物、湿陷性黄土、崩解性岩土、盐渍岩土产生影响:会使膨胀性岩土产生胀缩变形。
  3.2.2 地下水位下降
  地下水位下降往往会引起地表塌陷、地面沉降、海水入侵、地裂缝的产生和复活以及地下水源枯竭、水质恶化等一系列不良地质问题.并对建筑工程产生不良影响。近年来随着城市建设突飞猛进地发展.在工程中应进行抗浮验算。经济合理地确定抗浮设计水位将涉及工程造价、施工难度和周期等一些十分关键的问题。
  3.2.3 地下水频繁升降
  地下水升降变动带内由于地下水的积极交替.会将土层中的胶结物中的铁、铝等成分淋失。由于土层失去了胶结物.这就会使得土质变得较为松动。由于含水量的孔隙比逐渐增大.就会造成压缩的模量和承载力逐渐降低。这就会给岩土工程在处理和选择上带来极大的麻烦。
  4 地下水的腐蚀性。地下水的腐蚀性反应在它对混凝土、金属材料和设备的破坏上。当地下水中含有某些腐蚀性成分时,它破坏混凝土基础。危害建筑物和构筑物的稳定性伸。为了防止此类危害的发生,在岩土工程勘察中,必须对能触及到混凝土基础及其它混凝土构筑物的水体采样,进行水化学腐蚀性分析,评价地下水的腐蚀性,为工程设计提供依据。因此,全面了解环境介质的特征,有针对性地测试分析相关的腐蚀性参数,以便采取安全合理的防护措施,已成为工程建设中一个不容忽视的重要环节。
  4.1 地下水腐蚀性对建筑物危害分析
  当地下水中的某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材、管道及钢铁构件及器材都有腐蚀作用,地下水中S042-、C1-含量高,被埋入混凝土的钢筋表面产生一层钝化保护层.这一保护层在水泥开始水化反应后很快自行生成。然而氯离子能够破坏这层氧化膜,钢筋在水和氧的存在下发牛锈蚀。锈蚀物的牛成导致了混凝土的破裂、剥落和分层,这就必然加速钢筋的锈蚀;锈蚀过程减小了钢筋的横截面积.也就减小了它的荷载能力。当地下水在受到污染等情况下,外部环境条件就加快了混凝土的腐蚀速度,缩短了建筑物的使用寿命。
  4.2 防治措施
  地下水对建筑物的腐蚀过程多种多样又极为复杂。因此须通过正确可靠的设计、施工方法提高建筑物的抗蚀性。最大限度地提高混凝土本身的保护作用。综合考虑,主要通过以下方法解决地下水腐蚀的问题:(责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

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