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地下水对建筑工程的不利影响和防治措施
陈桂艳
(中铁三局建安公司第八工程队,山西太原030000)
摘 要:在水资源中,地下水是其重要组成部分,尤其是在城市建设、工矿企业用水、农业灌溉等方面起到了至关重要的作用。但是随着社会经济的飞速发展,在工程建设与日常生产生活中用水量的增加对地下水产生了一定的影响,引发诸多的不利自然现象,如滑坡、盐渍化、沼泽化等,在工程建设中还会出现管涌、流砂、地面塌陷、地面沉降、腐蚀钢筋混凝土等问题。因此充分掌握地下水的不利影响,对保证工程建设的质量和进度有一定的现实意义,工程建设能否成功在很大程度上取决于是否有效的处理地下水。关键词:防治措施;地下水;不利影响;工程建设中图分类号:TU991.11+2文献标志码:ADOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2017.04.091
地下水指的是储存在包气带以下的中的水,例如溶洞、裂隙、岩石孔隙等地层空隙。在水资源的构成当中,地下水的重要性不言而喻,尤其是在农业灌溉、城市建设、工矿企业等方面的作用至关重要。文章主要阐述地下水对工程建设的不利影响,并分析其产生的原因,提出切合实际的防治措施。
1 地面沉降的产生原因、不利影响及防治措施
在全国范围内,因地下水不合理的开采导致近70个城市出现了地面沉降问题,沉降范围甚至有6.4万km2,其中西安、上海、无锡、苏州、太原、常州等城市的最大沉降量超过2m;常州、大同、无锡、苏州等城市在地面沉降过程中还产生了地裂缝。
地面沉降、地裂缝的出现已经严重威胁到了城市的基础设施建设,其引起的水平移动和垂直移动会造成桥墩错位、铁路扭曲、管道拉断等问题。在地面沉降可能影响到的范围内,严重危害了电力通讯管线、市政道路、建筑物、煤气热力管道、上下水管道等。实际上地面沉降不只是出现在我国,在国外沿海的软土地区也时有发生。由此可见,该环境工程地质问题具全球性,因此,人们对其务必要引起高度重视。
防治措施:综合国内外多年的防治经验,其中有效措施可以从两方面入手,一方面确保地下水开采的合理性和科学性;另一方面针对已开发地区,可对其含水层进行回灌。
2 地面塌陷的产生原因、不利影响及防治措施
2.1 产生原因及不利影响
地面塌陷指的是在人为因素或自然因素的影响下,土地、地表岩向下陷落,在地面形成塌陷洞或塌陷坑的动力地质现象,可以根据地面塌陷的类型将其分为岩溶塌陷和非岩溶塌陷这两种。在可溶岩中如碳酸盐、石膏等,如果可溶岩存在岩溶洞隙就极容易产生岩溶塌陷。可溶岩若覆盖松散土层,则在土层中容易引起塌陷,并且具有分布广、发育数量多的特点;若洞隙顶板岩石的破碎情况较为严重时,顶板陷落会引起“基岩塌陷”。非岩溶洞穴产生的塌陷称之为非岩溶塌陷,如采空塌陷等,尤其是在开采煤矿、金属矿山的过程中极容易形成采空区顶板塌陷,就目前来讲,在我国各种地面塌陷中,采空塌陷分布较为广泛。2.2 防治措施
其防治措施有如下几个方面:①采集积极有效的措施防止地表水的渗透;②合理采矿,注意保护煤柱的预留作业;③加强勘察采空区的地质情况;④有效的结合预防措施和治理措施,使工程的防护能力得到切实的提高,尤其是在重大工程项目中,禁止任何施工活动或操作流程引起地下水水位大幅度的变化,在特殊情况下若必须要施工,可以采取回灌措施。
文章编号:2096-2789(2017)04-0145-02 3 流砂的产生原因、不利影响及防治措施
3.1 产生原因及不利影响
流砂是发生在土体中的现象,多存在于饱和、松散、颗粒细且均匀的非粘性土中,尽管有诸多的原因可能会导致流砂问题,但是无一例外的是均会严重影响建筑物的正常使用及安全性。3.2 防治措施
流砂现象的发生会引起建筑物基坑坍塌、基础移动、损毁堤坝等问题,因此务必采取相应的防治措施,其具体的防治原则如下:①尽可能减小水头差,如采取水下挖掘等;②使渗流路径有所增加,如打板桩;③采取热学法、加筋法、化学加固法、换土垫层法等措施来加固土层。
4 管涌的产生原因、不利影响及防治措施
4.1 产生原因及不利影响
土中的细颗粒会在渗透水流的作用下在粗颗粒形成的缝隙中移动、流失;渗透的速度会随着孔隙的扩大而增加,直至粗颗粒也流失掉,在土体内形成渗流管道,引起土体坍塌,即为管涌。由此我们发现,管涌现象的产生需要一定的时间,其破坏程度具有渐进性特征。
土的性质决定是否会发生管涌。通常来讲,在砂性土中发生管涌的可能性较大,具体特征是不同颗粒之间,其大小存在较大差异,缺少某种粒径,大直径的孔隙会直接连通。无粘性土必须具备两个条件才会发生管涌现象:①几何条件。土中细颗粒的直径必须小于由粗颗粒构成的孔隙的直径,通常超过10以上的不均匀系数会产生管涌;②水力条件。细颗粒会在渗透水流的作用下产生移动,乃至流失,这就是管涌发生的水力条件,可用管涌水力梯度来表示。但是至今为止,计算管涌临界水力梯度尚不成熟,在实际工程中多由试验来确定。4.2 防治措施
管涌现象的防治工作可以从两个方面入手:首先,改变几何条件,为了有效地防止管涌破坏,可以将反滤层铺设在渗流溢出的部位;其次,改变水力条件,可以通过打板桩等方法使水力梯度有所降低。
当发生管涌时,上游水位升高,险情会随着时间的延长而不断恶化,大量涌水翻沙,严重破坏了水闸、堤防地基土壤骨架,扩大孔道,掏空基土,导致建筑物塌陷,引起倒闸、垮坝、决堤等事故。
其主要的抢护方法分为以下几种:①反滤围井。将土袋垒在冒水孔周围,形成围井,地面与井壁底紧密接触,根据三层反滤要求将柴草滤料、砂石等铺垫在井内。将排水管安设在井口附近,引走渗出的清水,降低溢流对井壁的冲击。若涌水势态较猛,为了消杀水势可以先填块石、碎石等,在根据反滤要求铺设滤料。在这一过程中,应该加强观察防守,若填料下沉,则应该持续填加直至其稳定。这种适用于管涌集中出现,土质较好且危害程度较为严
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| 工程管理 | Engineering Management2017年4月
重的情况;②养水盆。把土袋垒在管涌周围,并形成围井,若大面积的出现险情,且保证险口附近的地基处于良好状态,可以筑成土堤,形成养水盆,即蓄水池,渗水会聚积在蓄水池内,提高其水位,使其临背水位差大大降低,可以起到有效抑制险情的作用。这种方法适用于高水位持续时间短、临背水位差小的情况,在处理过程中也可以充分结合反滤井;③滤水压浸台。在管涌面上分层铺设碎石、石屑、粗沙等等,保证上粗下细的结构,将土袋或块石压在每层20cm的地方。若砂石料不足,可以用秸柳来代替,铺设成厚15~30cm的柴排,再将土袋或块石压在上面。这种方法适用于管涌影响范围较大,数目较多的情况。
除不利影响,为工程建设的顺利进行奠定良好的基础。参考文献:
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影响[J].科学时代,2015,(13):188-189.[2]简斌,卢铁鹰,李少巍,等.地下水浮力对地下建筑结构安全的
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产,2016,(18):241.[6]杨国良,刘培玺.城市地下水开发对生态环境的影响分析与阐
释[J].工程技术研究,2016,(8):141.作者简介:陈桂艳(1983-),女,工程师,研究方向:路基桥梁施工。
5 结束语
总之,地下水对人类生活和社会发展起到了至关重要的作用,但是地下水的影响对工程建设来讲也是不容忽视的,因此,确保地下水合理开采和利用,并加以适当的保护,其重要性不言而喻,否则,极有可能引起管涌、地面塌陷、沉降等问题,并充分运用各种防治措施来消(上接第75页)评判时应给予适当考虑。
(2)外露长度较长的岩锚梁锚杆检测问题。本工程岩锚梁锚杆总长度在10m以上,外露长度最长可达到2m左右,围岩岩性都比较好,受锚杆外露长度过长的影响,反射波无法传递到杆底,容易造成误判。结合本工程实例可将传感器安装在锚杆孔口位置,尽量减少外露段的影响,获取可分析的检测信号。
(3)锚杆缺陷位置可依据时域反射波法和幅频域频差法确定。但对于锚固不密实段长度的确定没有定量的分析方法,只能靠分析人员估算,人为因素较大,而其直接影响到锚固密实度的计算和质量评定。
(4)目前锚杆无损检测无法对实测信号复杂、不能与标准图谱对应的锚杆进行锚固质量的评判,可根据锚杆和锚杆信号的类型进行分类,结合抗拔试验综合判定。
高的要求。锚杆无损检测具有现场操作简单、检测效率高等优点,也存在一定的不足之处,在工程中如何扬长避短,在提高其检测质量的前提下充分发挥快速灵活的特点,其应用前景将十分广阔。参考文献:
[1]王军民,陈义群,陈华.高速公路锚杆锚固质量无损检测技术
研究[J].地球物理学进展,2004,(4):782-785.[2]刘海峰,杨维武,李义.全长锚固锚杆早期锚固质量无损检测
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技术研究,2017,(3):60-61.作者简介:郑伟文( 1973-),男,本科,研究方向:建筑工程地基与基础检测。
4 结束语
总之,锚杆支护大量应用于地下工程,锚固质量的好坏对地下工程而言至关重要,而对锚杆无损检测提出了更(上接第125页)跌倒、坠落或者是触电导致的伤亡事故要引起检修人员足够的重视。若是视线较为昏暗,就要利用照明装置,或者是打开门厅的室外灯,确保检修环境的可视度才能开展检修工作。对检修条件和检修要求进行综合考量,确保检修现场的安全稳定,且要对一些杂物进行及时的清理,确保其满足检修条件,在安全标准操作运行过程中完成电梯的检修。2.3 电梯检修人员要提升环境检验标准
在电梯检修人员进行集中检修的过程中,要对检修环境和基本条件进行集中处理,在昏暗、恶劣环境下会出现坠落和跌倒事故。由此可见,检验好环境对电梯安全检验十分重要。现场环境昏暗和视线不清的位置,检修人员打开厅门后若是无法看清轿厢所处位置,也会导致检修人员出现坠落。而针对机械部件的漏油问题,也要提高重视程度,轿顶油滑也会导致跌倒的可能性大大增加,需要相关检修人员提高认知,确保管控效果和管理要求贴合实际需求。
伤害问题进行集中的关注,管理人员要对能规避的人为因素做好监督。特别要注意的是,检修人员要积极提升自我保护意识,从实际情况出发,提高检修质量的同时,保证人身安全。参考文献:
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国特种设备安全,2012,(3):35-36.作者简介:穆跃光(1974-),男,工程师,研究方向:机电类特种设备的检验检测、安全使用及管理。
3 结束语
总而言之,在电梯检修过程中,检修人员要对事故
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