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          地下水對地基基礎工程的危害及事故預防

          2019-12-13 18:50:29

          經調查發現,大部分地基工程方面出現的事故都由地下水造成,由于地下水的流動性和水量、水位都存在著變化,需要相關設計人員和施工人員高度關注。但是,在實際施工過程中,由于設計人員和施工人員往往忽略地下水的變化,導致工程事故頻頻發生,使國家財產和人民經濟蒙受損失,為工程的人身安全和財產安全埋下隱患。相關工作人員需要依據已發生的地下水工程災害事件,進行細致、專業分析,為將來的施工提供具體、有效的建議。 

          地基基礎工程對整個建筑施工起著重要的作用,具有重要意義。隨著我國經濟的發展,城鎮化進行加快,相關建筑工程增多。隨之而來的地下水問題需要引起施工人員和施工設計人員的重視與關注。如此,才能從根本上降低地下水引發工程事故的幾率,根除地下水帶來的安全隱患。 

          一、地下水的分類與其相應特點 

          (一)上層滯水類 

          上層滯水這種類型的地下水常分布于局部隔水層之上,一般由大氣降水和生活用水造成。在建設初期的工程考察階段,難以掌握其分布規律,極易在之后的施工階段中引起事故,導致施工安全問題。因此,這種類型地下水對施工工程的影響不容忽視,需要引起勘探和建筑施工從業人員的重視與關注。 

          上層滯水類地下水的特點:埋藏程度較淺,受氣候、底線管道建設、水文影響大,容易發生變化,并且難以掌握其變化規律。 

          (二)潛水類 

          潛水類型地下水廣泛分布于自然界中,一般存在于巖石裂縫和溶洞內,大氣降水和承壓水都會引起潛水層上升,從而引發施工事故,造成施工人員傷亡,為安全建設埋下隱患。 

          潛水類地下水的特點:分布廣泛,流動性強,容易受其他類型地下水的影響發生上升現象。 

          (三)承壓水類 

          承壓水位于第一隔水層和第二隔水層之間,埋藏較深。在建筑施工過程中,如果打穿它的上層隔水層,則承壓水容易噴涌出地表,對建筑造成破壞。 

          承壓水類地下水的特點:埋藏程度較深,水頭較高,容易受外力的影響形成自流水。 

          二、地下水位上升與下降 

          (一)地下水位上升 

          1、導致建筑物變形 

          當地下水由于人為原因或自然原因在基礎壓縮層水位升高時,容易導致地基軟化,承受壓力強度降低,土層壓縮性加強,導致地面建筑物下沉和變形。 

          2、導致丘陵臺地形坍塌 

          由于地下水位上升,容易對斜坡巖石類土體發生較大程度的滑移、坍塌,尤其是在丘陵臺地形地區,因為該地區受風化作用強烈。 

          3、導致流砂現象發生 

          由于受人為和自然原因而水位上升的地下水,極易使粉砂、細砂以及粉土被地下水浸泡,導致粉砂、細砂以及粉土一直呈現出松散狀態,使土質液化,極易出現流砂現象。該現象尤其多發于第四系粉砂和細砂土層中。 

          4、導致建筑物失去平衡 

          由于地下水上升,極易造成地下洞、地下室被地下水沖擊、浸泡,使基礎土層上浮,造成建筑物失去平衡。 

          5、黃土地區變形 

          由于黃土地區特有的潮濕性和容易下陷特征,當地下水由于人為原因或自然原因在基礎壓縮層水位升高時,導致黃土地區所特有接受遭受破壞和改變,使該地區土質承壓能力下降,并且下降程度不均勻,形成該地區局部凹陷現象發生。這種事件在施工過程中發生概率較高,應當對此高度重視。 

          6、導致建筑物被破壞 

          在已經發生土層膨脹的地區,由于季節性降水而導致的地下水位變化,容易致使巖石、土壤發生多次較大程度的收縮與膨脹,以及局部性的收縮與膨脹。引發地表建筑物破裂、毀壞、變形。 

          7、破壞邊坡結構 

          在凍土地區,地下水往往集中分布,由于地下水位上升,容易在地下土層和地下巖層中形成冰錐、冰凍夾層,導致地面突起,影響建筑施工工程的開展與進行,延緩施工進度。 

          并且,在凍土地區發生的地下水位上升事件,容易在春季或者夏季,氣溫升高時,由于冰凍層的溶解而發生地下水自流出地表現象,使邊坡結構受到破壞。 

          (二)地下水位下降 

          由于過量抽取地下水、大規模建壩筑堤、修建水庫等人為因素,往往造成地下水位下降,從而極易引發地表破壞,產生裂痕,地表凹陷、下沉等等地質現象,對居民的居住環境和居住條件造成巨大威脅,嚴重影響居民生活質量與安全。 

          并且,除了對人類居住條件和生活產生影響之外,地下水位下降也會引發自然環境的改變,造成水土流失等自然災害。從而引發的水源枯竭、水質變差等問題也影響著人類生活用水。 

          三、地下水對地基基礎工程危害的預防 

          想要做到有效預防地下水對地基基礎工程的危害,需要相關從業人員做到以下幾點: 

          (一)明確地下水的位置 

          在進行施工前的勘探考察時,即便勘探人員告知沒有地下水的存在,設計人員和施工人員也要考慮到地下水的其他外來因素,例如季節性降水或者其他人為因素等等。并且,要考慮到工程施工對已經形成地下水區域造成的影響,以及該影響帶來的施工后果,例如灌注樁承受力下降、止水帷幕失去作用、回填地基下降等等。 

          (二)改進施工進程管理 

          在施工過程中,地基的施工處理是施工的基礎和關鍵,也是應當引起重視的環節,對施工質量和成本都具有重要意義。因此,施工管理人員應當對施工進程進行有效管理,在保證施工進度同時注意地下水位變化以及施工質量。不能一味求快,應當在穩中求進。

          (三)針對性預防措施 

          1、針對細砂土層的預防措施 

          由于受地下水水位變化的影響,細砂土層容易產生流動現象,增加工程施工的難度。針對這種情況,可以先利用地表原有的持力層,盡量避免對砂土層的挖掘。使用人工手段,降低地下水的水位,待地下水水位下降后再開始進行挖掘工作。在挖掘時,可以預先將板樁打入土中,加固坑壁。如果遇到流砂在局部地區出現的情況,可以將大型石塊拋入坑中,制止流砂流動。 

          2、針對凍土層的預防措施 

          在凍土層地區施工時,應當盡量選擇地勢較高,且地下水位較低的動土地區,并注意地表的排水性能是否良好。密切關注凍土層的凍脹情況,針對凍脹性強的地基,應當采用獨立地基、自錨式地基等手段。并且,提前做好排水設施,以避免季節性降水、生活廢水等浸泡地基。另外,對于設計了采暖設備的建筑,如果在凍土層結凍前不能完成施工,應當對地基加強冬季的保濕措施,以避免結凍期間發生施工問題。 

          3、針對金屬礦山巖土層的預防措施 

          金屬礦山巖土層的防治手段主要分為三個方面,一,增強對地下水危害的科研能力;二,制定針對金屬礦山巖土層的地下水危害防治內容;三,增加地下水的排水力度。在以往對金屬礦山的勘測過程中,常常忽視對地下水的勘測,致使該土層施工受阻,影響工程進度。對施工人員進行培訓,明確他們的施工對象與防水內容,如此才能提高防治地下水危害的準確性。除此之外,增加地下水排水速度與處理力度,可以在教大程度上降低地下水危害帶來的后果,確保該土層工程施工項目順利進行。 

          四、結語: 

          本文從地下水的分類與其相應特點、地下水位上升與下降兩個方面,對地下水進行闡述與分析,并提出不同土層相應的預防措施,即明確地下水的位置、改進施工進程管理、針對性預防等方法,為地基施工工程提供建議,以保證不同土層地基工程順利實施,并為之后的施工項目清除安全隱患。


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