淺析工程地質(zhì)勘察中地下水的分類(lèi)及其對地下工程的危害

  工程水文地質(zhì)學(xué)是介于水文地質(zhì)學(xué)與巖土工程學(xué)之間的邊緣學(xué)科,它是應用水文地質(zhì)學(xué)理論與知識,如何有效防止與消除地下水對巖土工程的各種災害的一門(mén)學(xué)科。隨著(zhù)工程技術(shù)的發(fā)展及科研水平的提升,工程水文地質(zhì)學(xué)逐漸成為一門(mén)獨立的學(xué)科。其研究的是地下水及相關(guān)的問(wèn)題,主要是地下水在自然環(huán)境(巖石圈、大氣圈、地表水圈及生物圈)與人類(lèi)活動(dòng)影響下,數量與質(zhì)量在時(shí)間和空間上的變化規律,并研究如何運用這些規律解決與地下水有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,諸如:合理開(kāi)發(fā)利用、調節控制和防治地下水災害等方面,以取得良好的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和生態(tài)效益。

 

  一、地下水的分類(lèi)

 

  地下水分類(lèi)的方法有很多種,但歸納起來(lái)主要有兩種,其一是根據地下水的某一因素或某一特征進(jìn)行分類(lèi)；其二是根據地下水的若干特征綜合考慮進(jìn)行分類(lèi)。如按照地下水的來(lái)源、水溫、化學(xué)成分等特征分類(lèi)屬于前一種分類(lèi)方法。這種分類(lèi)方法有很大的局限性,不能反映各特征間的內在聯(lián)系。后一種分類(lèi)方法即綜合分類(lèi),它是根據地下水的某一主要特征,同時(shí)也考慮到其他特征來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的。它能夠比較全面的反映出不同類(lèi)型地下水的規律和特征。綜合分類(lèi)主要考慮地下水的埋藏條件和含水介質(zhì)(空隙)類(lèi)型。地下水按照埋藏條件分為上層滯水、潛水和承壓水；按含水介質(zhì)(空隙)類(lèi)型分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。將上述兩種分類(lèi)條件綜合起來(lái),可劃分為9種復合型的地下水,每種類(lèi)型都有獨特的特征。

 

  二、基坑工程地下水控制措施

 

  地下水對工程的影響主要表現在以下兩個(gè)方面:地下水與巖土相互作用,使巖土的強度和穩定性降低、性能變差,從而產(chǎn)生各種不良的后果,諸如滑坡、流沙、地基沉陷、隧道涌水、壩基滲漏等,給各種土木工程工程的施工和運用造成不良的后果,甚至帶來(lái)災難性的后果。地下水中的有害化學(xué)成分,例如CO32-、SO42-、CI-等,對水位下的混凝土結構和鋼結構產(chǎn)生侵蝕、破壞作用,縮減建(構)筑物的使用壽命。

 

  1、基坑地下水對工程的影響  基坑工程一般位于地下水位以下,地下水問(wèn)題突出,地下水對基坑工程的主要影響有以下幾點(diǎn):

 

  (1)惡化基坑開(kāi)挖施工的條件。地下水滲入基坑,淹沒(méi)工作面,將嚴重影響開(kāi)挖施工的質(zhì)量和效率,同時(shí)坑內排水會(huì )造成基坑周?chē)?a href="http://keyinmall.com/t/地面沉降.html" >地面沉降、變形,導致周?chē)?構)筑物下沉、變形、開(kāi)裂、傾斜等破壞。

 

  (2)造成流沙、管涌等不良現象。在顆粒細小的非粘性土中開(kāi)挖基坑,由于坑內外產(chǎn)生水頭差,導致地下水向坑內滲流,甚至產(chǎn)生流沙、管涌等破壞作用,嚴重影響基坑工程及周?chē)?構)筑物的安全。

 

  (3)軟化基坑周?chē)耐临|(zhì),降低坑壁、坑低巖土體的強度,產(chǎn)生側壁變形、底鼓等。

 

  (4)增大支護結構上的壓力。由于地下水的存在,設計擋土止水結構上的水土壓力增大,相應地增加基坑支護的費用和施工困難。

 

  三、基坑工程地下水控制措施  基坑工程的地下水控制方法主要有明溝排水、降水和隔滲等幾種類(lèi)型。

 

  1、明溝排水。明溝排水時(shí)在基坑內設置拍(截)水溝和集水井,用抽水設備將地下水從集水井內排出,達到坑內無(wú)地下水的目的。明溝排水適用于潛挖基坑,地下水位高出坑底不多,且坑壁土層不易產(chǎn)生流沙、管涌或坍塌。

 

  2、井點(diǎn)降水。井點(diǎn)降水是利用井(孔)在基坑周?chē)瑫r(shí)抽水,把地下水降低到基坑底面以下的降水方式。常用的井點(diǎn)降水方式主要有:電滲法、輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)和深井井點(diǎn)。

 

  3、隔滲?；痈魸B方法包括側向隔滲和封底隔滲。側向隔滲方法非為截水墻、截水帷幕和凍結法等?；觽认蚋魸B設施應穿過(guò)透水層底且應進(jìn)入下臥隔水層一定深度。當透水層埋藏深、厚度大,側向隔滲設施穿過(guò)透水層難度大或不經(jīng)濟時(shí),也可采用懸掛式側向隔滲(未穿透透水層)與基坑封底隔滲相結合的方法。