《水文与水资源管理》:
地下水是赋存在地面以下岩石空隙中的水,而水文地质则是指地下水的各种运动和变化,地下水的存在形式和变化与工程地质密不可分,既相互联系又相互影响,而且由于地下水是岩石土体的一部分,其变化会直接导致岩石土体的特性改变,从而对建筑工程的耐久性和安全性产生影响。但是在岩土工程的实际勘测中,勘测人员对于水文地质的试验与地下水监测并不重视,勘测数据也很少利用水文参数作为参考依据,甚至只将水文地质的试验当作象征性的步骤来进行,这使得因地下水变化而引发的建筑工程质量问题频发,不利于建筑企业的发展,因此勘测人员应该重视工程勘察中水文地质试验与地下水监测的重要性,了解地下水可能对岩土土体造成的危害和影响,并提出预防控制措施,以确保工程建筑的安全。
一、地下水变化的危害
地下水的变化会使得岩土土体出现滑动、地面沉降等情况,影响建筑工程的稳定性,其主要原因是因为地下水受到施工现场的环境因素影响,如大雨、人为等,导致地下水位出现升降变化以及渗透力(动水压力)作用,从而影响土体的稳定性,特别是对于砂性土壤和粉质土壤等渗水性强的土壤,地下水对其的影响颇大。而且当工程排水措施工作不到位,使地下水达到一定的程度时都会对岩土土体的稳定性造成威胁,以下是因地下水位的变化而导致的危害:
(一)地下水位上升引起的危害
导致地下水位上升的原因十分复杂,主要可分为地质因素、气候因素以及人为因素。其中地质因素有施工场地地质的含水层结构情况、岩层的产状以及岩石的岩性;气候因素有降雨量和气温变化等;人为因素有人工灌溉以及工程施工等,同时,造成地下水位上升的因素也可能使这几种因素的共同作用。而因地下水位上升引起的危害则主要是:①施工场地的土壤盐渍化或沼泽化,地下水以及岩土对工程建筑的腐蚀性增加;②工程的河岸或者斜坡边坡等,因为水位升高,渗透作用大,使得出现岩土滑移、坍塌等影响建筑稳定性的情况;③破坏具有特殊性土质结构的稳定性,使得土质密实强度下降,出现软化的现象。④使得粉质土壤、粉细砂因含水量大而出现饱和液化,引起管涌、流沙等水土流失情况。⑤施工场地的地下洞穴因水位上升而遭到淹没,基础上浮,使得工程建筑的安全性低。
(二)地下水位下降引起的危害
对于地下水位的下降,成因主要是由于人为作用造成的,例如为了减少地下水含量,进行集中抽取地下水、在进行采矿时对矿床进行疏干以及在上游建筑大坝、修建大型水库以拦截下游地下水的补给等,人为的迫使地下水干涸,地下水位过分的下降会使得地面干旱开裂、沉降和塌陷等,不仅施工困难,而且影响生态环境平衡,同时过分抽取地下水还会使得地下水枯竭,水质恶化,影响工程建筑以及人们生活环境的安全性和稳定性。
(三)地下水位的频繁变化引起的危害
引起地下水位变化频繁的原因多变,一是由于地下水位的过分下降,使得地面出现干枯开裂等情况,所以施工人员对其临时的进行地下水的补给,二是由于地域的蒸发作用,使得地下水水位下降快,三是因为气候降水的影响等。地下水位的频繁变化会使得膨胀性质的岩土出现不同程度的膨胀收缩变形,甚至膨胀收缩的幅度范围不断扩大,造成地面开裂,使得工程建筑遭到破坏。因此,如果建筑工程的地质属于膨胀性质岩土,则对岩土工程的勘测是应该注意施工现场的水文情况以及地下水的含量,当地下水位出现频繁变化时应该立即采取有效的措施,而对于工程地基的基础深度选择上最好选在地下水位以上或者以下的位置,避免选择地下水位的变动带里。
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