【工程建設(shè)論文】地下水對工程建設(shè)的影響及建議

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1、【工程建設(shè)論文】地下水對工程建設(shè)的影響及建議 摘要：水文地質(zhì)是地質(zhì)學(xué)的分支學(xué)科，主要研究地下水的分布及形成規(guī)律，地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，地下水資源及合理利用，以及對各類工程建設(shè)場地、礦山開采的不利影響及其防治?；诖吮疚尼槍χ楹Ｄ彻こ探ㄔO(shè)場地中水文地質(zhì)條件對工程建設(shè)方面的影響進(jìn)行了簡要闡述，并提出幾點(diǎn)個人看法，僅供參考。 關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)條件；工程建設(shè)；影響及建議 1.前言 對水文地質(zhì)的研究就是要了解地下水的儲存條件及基本類型，包括地下水的主要理化特征作，闡述地下水儲存條件及基本類型，并探討大氣水、地表水、土壤水與地下水相互轉(zhuǎn)換、交替

2、的基本規(guī)律。通過研究了解分析出當(dāng)?shù)厮那闆r對工程建設(shè)的影響，從而有效地降低一些由水文地質(zhì)條件引發(fā)的工程問題。 2.工程概況 本工程位于廣東省珠海市橫琴新區(qū)，四周環(huán)路，擬建設(shè)2層地下室，基坑開挖深度約9.5m~11.1m。為了解基坑開挖時地下水對工程建設(shè)的影響并提出防治措施，故需查明地下水的類型及相互關(guān)系、埋藏條件，補(bǔ)給及排泄特征，判定地下水對建筑材料的腐蝕性及其影響。 3.氣象特征 3.1降雨特征 珠海市位于珠江口伶仃洋西岸，屬亞熱帶海洋性氣候，降雨充沛，平均年雨日達(dá)130天~150天。1979年~2000年，年平

3、均降雨量2061.9mm。受季風(fēng)影響，降雨季節(jié)明顯，其中4月~9月降雨量約占全年降雨量的89%。其中4月~6月為前汛期雨季，降雨主要受到鋒面低槽、低空急流、低渦或高空切變線等天氣系統(tǒng)影響所致，平均降雨量840mm，占年降雨的42%。7月~9月為后汛期雨季，降雨主要受到熱氣旋等熱帶天氣系統(tǒng)所致，平均總降雨量為946mm，占年降雨量的47%。而后汛期的臺風(fēng)強(qiáng)度大、降雨量多，一次降雨過程可以達(dá)到200mm~300mm，容易造成城市內(nèi)澇。10月至次年3月盛行東北風(fēng)，為旱季。根據(jù)實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，珠海市域內(nèi)大陸地區(qū)多年平均降雨量變幅為2000mm~3000mm，呈現(xiàn)由南向北遞減的地區(qū)分布特征。

4、 3.2氣候特征 氣溫：珠海市在北回歸線以南，地處南海之濱，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，海洋對本地氣候的調(diào)節(jié)作用十分明顯，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，溫暖濕潤，日照充足，熱量豐富。多年平均氣溫22.2℃，最高氣溫多出現(xiàn)于7月~8月，歷年日最高氣溫37.9℃（紅旗站，1994.7.13），最低氣溫多出現(xiàn)于12月~1月，歷年日最低氣溫1.5℃（紅旗站，1975.12.14）。日照：多年平均日照時數(shù)1797h，最大值2320h（1975年），最小值1406h（1985年）。蒸發(fā)量：據(jù)廣東省多年平均水面蒸發(fā)等值線圖，珠海市域內(nèi)多年平均水面蒸發(fā)量1469mm左右，合24.27億m3，占全市多年平均年降水

5、量（33.24億m3）的73%。地區(qū)變化趨勢為由北向南遞增，一般夏秋高溫期比冬春期蒸發(fā)強(qiáng)度大。相對濕度：多年平均相對濕度83.3%，每年初春時節(jié)，細(xì)雨連綿，空氣濕度相對較大，最高達(dá)100%。 4.水文地質(zhì)條件 4.1地下水特征 根據(jù)地下水賦存方式分為：一是第四系土層孔隙水；二是基巖裂隙水。第四系土層孔隙水：主要賦存的地層為素填土、淤泥、粉質(zhì)黏土、粗砂、淤泥質(zhì)土、礫砂及砂質(zhì)黏性土，它們都與大氣降水和地表水聯(lián)系密切。其中粗砂及礫砂的地下水為承壓水，具有微承壓性，是場地內(nèi)主要含水層及強(qiáng)透水層；其他土層的地下水為潛水?；鶐r裂隙水：主要是下伏基巖花崗巖各風(fēng)

6、化帶裂隙水，基巖裂隙水具如下特征：即地下水的分布受賦存巖體裂隙發(fā)育程度的影響較大，具明顯的各向異性特點(diǎn)，屬非均質(zhì)滲流場，在節(jié)理裂隙較發(fā)育的地段，裂隙水賦存較豐富，且透水性較強(qiáng)。地下水的補(bǔ)給與排泄：第四系松散土層孔隙水的補(bǔ)給來源有大氣降水、地勢高的山體地段地下水下滲、海洋水體補(bǔ)給，其天然水力坡度不大，屬淺循環(huán)地下水；基巖裂隙水主要靠大氣降水及上層地下水的垂向越流補(bǔ)給。地下水的排泄方式主要表現(xiàn)為大氣蒸發(fā)及向側(cè)面海洋滲流。地下水、場地土腐蝕性：場地地處亞熱帶地區(qū)，雨水充沛，地下水埋深相對較淺，土壤經(jīng)過雨水和地下水的充分淋溶作用，土壤中基本無可溶鹽存在，據(jù)現(xiàn)場調(diào)查走訪，場地未受污染，地下水的腐蝕性基本

7、上可代表土的腐蝕性。根據(jù)本區(qū)已有地質(zhì)資料及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，本場地地下水及水位上土層對砼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性；對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水條件下具微腐蝕性，在干濕交替條件下具中等腐蝕性。 4.2水文地質(zhì)試驗(yàn) 為了解單井涌水量、影響半徑等水文地質(zhì)參數(shù)，對場地內(nèi)粗砂層進(jìn)行了專門的抽水試驗(yàn)工作。其方法及步驟為：（1）試驗(yàn)前先量測抽水孔（及觀測孔）穩(wěn)定水位，抽水試驗(yàn)時（同時）量測抽水試驗(yàn)孔（及觀測孔）的水位、降深，并記錄時間段流量。開泵觀測時間按1、2、2、5、5、5、10、10、20及30min進(jìn)行，以后每30min觀測一次。（2）試驗(yàn)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：在抽水穩(wěn)定時間段內(nèi)，試驗(yàn)孔動水位

8、變化不超過3cm~5cm，觀測孔水位變化不超過2cm~3cm，鉆孔涌水量變化小于正常流量5%，涌水量變化不持續(xù)的上升或下降，其穩(wěn)定延續(xù)時間不少于8h。（3）抽水試驗(yàn)結(jié)束后，按1、3、5、10、15及30min時間間隔進(jìn)行抽水試驗(yàn)孔（和觀測孔）水位恢復(fù)觀測，直至完全恢復(fù)。本次目抽水試驗(yàn)所獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)及根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制時間與水位、時間與水量的關(guān)系圖，詳見表1、圖1。由現(xiàn)場試驗(yàn)測得粗砂層滲透系數(shù)為14.055m/d。 4.3基坑涌水量預(yù)測 基坑涌水量預(yù)測見下表2，降水按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）附錄E.0.3計(jì)算：Q=2πkMSd/ln(1+

9、R/r0) 5.地下水對施工的影響及建議 （1）地下水對樁基設(shè)計(jì)及施工的影響及建議場地地下水類型為第四系土層孔隙潛水和基巖裂隙水，該項(xiàng)目適宜采用樁基礎(chǔ)，成樁采用鉆（沖）孔灌注樁，成樁需要穿過樁周土為素填土、沖填土、淤泥、粉質(zhì)黏土、粗砂、淤泥質(zhì)土、礫砂及砂質(zhì)黏性土，由于成樁對含水層結(jié)構(gòu)的破壞，地下水注入土層會導(dǎo)致土層軟化而側(cè)摩阻力降低，樁基設(shè)計(jì)及施工時應(yīng)注意其不利影響。地下水作用對樁基施工影響較大，地下水涌入孔內(nèi)易造成樁孔塌孔現(xiàn)象，在樁基施工進(jìn)入承壓粗砂及礫砂層時，應(yīng)采用護(hù)筒、增大泥漿濃度等有效措施保證造壁效果。地下水對樁基設(shè)計(jì)及施工存在腐蝕性影響。有關(guān)建筑材料的

10、腐蝕性防護(hù)，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕性設(shè)計(jì)規(guī)范》。（2）地下水對基坑開挖的影響及建議基坑側(cè)壁的主要地層為素填土層、沖填土及淤泥層；基坑底板主要地層為淤泥層，局部為沖填土層。其中素填土層具有結(jié)構(gòu)松散，固結(jié)程度低，其物理力學(xué)性質(zhì)不均，自穩(wěn)能力差，容易出現(xiàn)基坑滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；沖填土層及淤泥層具有含水量高，強(qiáng)度低、靈敏度高，在無支護(hù)狀態(tài)下難以自穩(wěn)，易觸變，易震陷等特性，容易出現(xiàn)基坑滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；沖填土層為透水層，由于基坑局部地段地下水位比較淺，若開挖或基坑抽水時不采取措施，地下水的浸濕作用易導(dǎo)致基坑邊坡滑坡、流砂等不良巖土工程問題，根據(jù)基坑涌水量計(jì)算結(jié)果，基坑涌水量較大，在工程實(shí)施過程中，

11、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)配合止水同時進(jìn)行。基坑底板主要地層為沖填土層，設(shè)計(jì)時應(yīng)對基坑底板進(jìn)行地基處理，對沖填土層做滲透變形驗(yàn)算?；拥滓韵麓嬖谫x存承壓水的粗砂層，設(shè)計(jì)時應(yīng)對基坑進(jìn)行抗隆起、突涌、滲流和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，如驗(yàn)算不能滿足要求時，可采用降壓井、坑底土體加固，水泥土攪拌樁止水帷幕隔斷基坑內(nèi)外水力聯(lián)系等抗突涌措施。 6.結(jié)語 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，各類大型工程不斷涌現(xiàn)，特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，工程建設(shè)難度大大增加，由于水文地質(zhì)的復(fù)雜性，加上設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)，各類工程事故時有發(fā)生，因此必須認(rèn)真分析失敗案例，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高認(rèn)識水平，對工程建設(shè)場地地下水進(jìn)行合理控制，保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。 參考文獻(xiàn)： ［1］《橫琴華發(fā)世界匯(30#)基坑支護(hù)工程巖土工程勘察報告》[R].廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院.