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摘要:基礎設施建設的水平能夠直接反映出國家整體經濟實力和社會發展的狀態。科技水平的不斷進步為建筑工程項目的施工效率和質量提升帶來了幫助。在巖土工程的施工開挖等操作流程中,為了避免地下水對施工過程造成影響。應在施工前期階段進行地下水及項目周邊地質環境的勘察工作制定詳細的規則和流程。參考測算的指標和參數對勘測數據進行分析和評估,確保后期施工過程的順利開展。本文結合巖土工程施工過程中地下水對工程質量的影響方式及現場勘查時的注意事項進行了深入研究與分析。希望以此為后續的相關研究和巖土工程施工技術的發展提供具有參考價值的數據資料。
關鍵詞:地下水;巖土工程;施工方案;地質勘察
巖土工程的順利開展除了需選取適宜的施工工藝和施工技術外,還需依賴于理想的施工環境。由于巖土工程項目所處的地理位置大都較為偏遠,周邊地質條件和水文情況相對復雜。地下水的頻繁活動會對工程施工安全和效率造成影響。為確保巖土工程的各環節和工序得以穩定有序的開展,需在施工前的設計和方案制定階段對地下水及其他地質條件進行詳細,徹底的現場勘查。在以往的施工經驗中,由于施工條件和工期等因素的限制,現場地質環境勘察的開展效果不夠理想,受重視程度也不高。前期的勘察效果不佳極易引發后續施工中出現的各類突發事件,不僅影響施工進度,還極易造成各種生產安全事故。為此,在巖土工程中加強對地下水的現場勘查工作效果將具有極高的現實意義。
1地下水給巖土工程施工造成的影響
在建筑工程的施工中經常會涉及到地下水對建筑物地基和深挖施工過程的不利影響。建筑工程領域的地下水一般指地面以下的巖土孔隙中的滲出水。狹義層面的理解則包含了更為寬泛的巖土空隙中的所有水。為了保證巖土工程施工的安全和質量,要在施工前期的施工方案設計和工藝技術選定時,采取周密詳盡的實地勘察過程,重點對淺層保水帶空隙中的重力水含量及深度進行探查。考慮到地下水會隨著季節和氣候的變化而呈現規律性的變化趨勢,在特定季節和地理位置的探查過程中需選擇地下水水位變化幅度較小的時間段進行勘察。近年來,城市范圍的不斷擴張也使得地下水的規律性變化受到了人為活動的影響。原本的規律性平衡狀態被打破,這就為巖土工程的建設和現場勘察帶來了更加復雜的干擾因素。由于地下水水位時刻處于變化中,在進場施工開始前的勘測階段需對地下水進行水位測定,防止水位上升對巖土地基造成影響。潛水位的上升會導致周圍區域的土層鹽堿度升高。長此以往,使巖體化學性質和物理結構遭到破壞,甚至經長時間的浸泡后,還會造成巖石砂化。巖土工程的施工過程中一旦產生流砂等現象,必然會嚴重干擾正常施工的進度。當潛水位出現下降時,周圍高水位的地下水會自動補充,造成巖土工程的整體地基下沉,若幅度過大極易導致坍塌等危險情況發生。總而言之,地下水水位的上升和下降都會對巖土結構帶來破壞性的影響。自然界中的地下水附近土體具有自動調節水含量的作用,其含水量會呈周期性規律的變化。處于水位以上的部分由于長期受到淋濾作用的影響,含水總量較水位以下土層的小很多。而地下水的反復交替流動會帶走土層中蘊含的鐵,鋁等金屬元素,使得土層的孔隙逐漸增大。進而導致壓縮模量與承載力的整體下降。另一方面,地下水中含有的某些微量元素可能對埋設于地下,頻繁與水接觸的鋼筋混凝土結構造成腐蝕作用。逐漸使鋼筋變細,減少其橫截面積。一些沉積的銹蝕層還可導致混凝土強度的降低,嚴重危害建筑物的結構穩定性和使用安全。
2現場勘查時的注意事項
針對巖土工程施工而開展的現場勘察工作主要包含對地下水水文條件的探查及周邊地質環境的觀測。由于水文條件的數據對于巖土工程施工方案的制定及施工工藝的選取都有著至關重要的作用。因此必須保證現場勘查的效率和效果。一般的水文條件勘察需對工程所處區域的地區蒸發量、歷史水位和水位動態變化規律進行觀測,并完成數據的收集和分析。首先,巖土工程項目所屬區域的水文情況實地勘察要本著客觀,科學的原則有序開展各項工作。在預測地下水具體情況時應排除人為活動及工程施工對水位變化造成的影響,并采取相應防治措施保證觀測數據的真實可靠。結合工程建筑類型及施工的差異化要求,有針對性地對水文數據中的特定指標和參數進行查找和對比,并結合巖土工程施工可行性方案中的指標,判斷施工技術是否符合既定要求。巖土工程地質勘測時對地下水測定需統一觀測靜止水位,以此保證實地勘察測得的水位與自然狀況下的水位保持一致。其次,在對地下水的水質進行分析時,應首先明確檢測目的和關注的水質指標。勘察過程中應明確地下水的賦存狀態并評估地下水成分可能對巖土工程施工造成的影響及其對水位以下結構產生的化學作用等。結合以往施工經驗預測工程中潛在的施工隱患和因地下水導致的不利因素。勘察工作的開展方式還要符合巖土工程建設項目的區域性要求,應對人工活動和地下水資源補給等引起的水文環境變化予以排除。對于地下水位以下的工程建筑基礎,考慮到其在未來將與地下水進行長期基礎,可能因地下水中微量元素的作用對鋼筋混凝土等建筑材料造成腐蝕,并導致其整體剛度和結構強度出現下降。須對土體內含有的松散和飽和的細粉砂層進行重點分析,評估可能對基坑底板造成的破壞程度。以此作為后續施工的參照樣本,并通過技術方案盡量避免地下水對巖土工程基礎的影響。最后,對于地下水給巖土工程施工帶來的不利影響,應選取妥善的處理和解決方式規避相關負面因素。井點降水法是實踐過程中常見的防治地下水危害的手段之一。通過在施工現場預埋管道進行降水等方式,確保工程地基整體的穩定性。由于施工的關鍵性技術和參數設定會直接影響地下水危害防治的效果,因此,管道位置的確定與安裝必須交由專業施工人員負責,同時做好施工監管工作。
3巖土工程水文地質勘察過程的要求
為了給巖土工程的施工創造理想的環境,在對地下水基本情況及相關水文條件進行現場勘查時,需結合巖土工程的施工要求和環境標準,確定若干關聯性較高的指標和參數。現場勘察時要結合所在區域的自然條件,仔細考察地貌的堆積和侵蝕情況。并判斷當地水文環境中的熱量與濕潤度等基礎性指標。對地下水水位的變化情況,水位補給排泄條件等進行記錄。地下水含水層的埋藏條件、水流流向、水層厚度等都會對施工開展帶來直接影響。與此同時,還要關注地下水與巖土之間的相互作用。考慮到地下水能夠給巖土結構帶來化學性質和物理性質的改變,應結合工程實踐中常見的軟化性,透水性和給水性標準,從巖土力學強度降低的形成條件方面衡量地下水對巖石整體強度造成的變化和影響。此外,對于滲透系數和給水性等指標也要留心觀測。
4結論
地下水水位的變化情況及其與巖土工程地基的頻繁接觸作用都會對工程的施工及交付使用后的使用壽命產生影響。為此,需針對地下水及地質環境可能存在的施工安全隱患進行施工前的現場實地勘察。在制定相應的巖土工程施工方案前,須評估施工可行性及地下水對工程質量的潛在影響。結合實地勘察的數據和結果進行客觀分析,制定施工效果最佳的巖土工程建設方案,積極強化水文地質勘察工作的效率和質量,使其在巖土工程開展的各階段都能為方案的制定及施工技術的應用提供真實準確的參考數據,全面保證施工過程的安全。
參考文獻
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作者:趙犇 單位:黑龍江省煤田地質研究院