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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(jīng)調查發(fā)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(dòng)性和水量、水位都存在著(zhù)變化,需要相關(guān)設計人員和施工人員高度關(guān)注。但是,在實(shí)際施工過(guò)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(fā)生,使國家財產(chǎn)和人民經(jīng)濟蒙受損失,為工程的人身安全和財產(chǎn)安全埋下隱患。相關(guān)工作人員需要依據已發(fā)生的地下水工程災害事件,進(jìn)行細致、專(zhuān)業(yè)分析,為將來(lái)的施工提供具體、有效的建議。 

    地基基礎工程對整個(gè)建筑施工起著(zhù)重要的作用,具有重要意義。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展,城鎮化進(jìn)行加快,相關(guān)建筑工程增多。隨之而來(lái)的地下水問(wèn)題需要引起施工人員和施工設計人員的重視與關(guān)注。如此,才能從根本上降低地下水引發(fā)工程事故的幾率,根除地下水帶來(lái)的安全隱患。 

    一、地下水的分類(lèi)與其相應特點(diǎn) 

    (一)上層滯水類(lèi) 

    上層滯水這種類(lèi)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(wèn)題。因此,這種類(lèi)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(yè)人員的重視與關(guān)注。 

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

    (二)潛水類(lèi) 

    潛水類(lèi)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(huì )引起潛水層上升,從而引發(fā)施工事故,造成施工人員傷亡,為安全建設埋下隱患。 

    潛水類(lèi)地下水的特點(diǎn):分布廣泛,流動(dòng)性強,容易受其他類(lèi)型地下水的影響發(fā)生上升現象。 

    (三)承壓水類(lèi) 

    承壓水位于**隔水層和第二隔水層之間,埋藏較深。在建筑施工過(guò)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(lèi)地下水的特點(diǎn):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(shí),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(lèi)土體發(fā)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(fēng)化作用強烈。 

    3、導致流砂現象發(fā)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(tài),使土質(zhì)液化,極易出現流砂現象。該現象尤其多發(fā)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(shí),導致黃土地區所特有接受遭受破壞和改變,使該地區土質(zhì)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(fā)生。這種事件在施工過(guò)程中發(fā)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(jīng)發(fā)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(fā)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(fā)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(kāi)展與進(jìn)行,延緩施工進(jìn)度。 

    并且,在凍土地區發(fā)生的地下水位上升事件,容易在春季或者夏季,氣溫升高時(shí),由于冰凍層的溶解而發(fā)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(guò)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(fā)地表破壞,產(chǎn)生裂痕,地表凹陷、下沉等等地質(zhì)現象,對居民的居住環(huán)境和居住條件造成巨大威脅,嚴重影響居民生活質(zhì)量與安全。 

    并且,除了對人類(lèi)居住條件和生活產(chǎn)生影響之外,地下水位下降也會(huì )引發(fā)自然環(huán)境的改變,造成水土流失等自然災害。從而引發(fā)的水源枯竭、水質(zhì)變差等問(wèn)題也影響著(zhù)人類(lèi)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(guān)從業(yè)人員做到以下幾點(diǎn): 

    (一)明確地下水的位置 

    在進(jìn)行施工前的勘探考察時(shí),即便勘探人員告知沒(méi)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(lái)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(jīng)形成地下水區域造成的影響,以及該影響帶來(lái)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(jìn)施工進(jìn)程管理 

    在施工過(guò)程中,地基的施工處理是施工的基礎和關(guān)鍵,也是應當引起重視的環(huán)節,對施工質(zhì)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(jìn)程進(jìn)行有效管理,在保證施工進(jìn)度同時(shí)注意地下水位變化以及施工質(zhì)量。不能一味求快,應當在穩中求進(jìn)。

    (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(chǎn)生流動(dòng)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(kāi)始進(jìn)行挖掘工作。在挖掘時(shí),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(dòng)。 

    2、針對凍土層的預防措施 

    在凍土層地區施工時(shí),應當盡量選擇地勢較高,且地下水位較低的動(dòng)土地區,并注意地表的排水性能是否良好。密切關(guān)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(fā)生施工問(wèn)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(gè)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(guò)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(jìn)度。對施工人員進(jìn)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(lái)的后果,確保該土層工程施工項目順利進(jìn)行。 

    四、結語(yǔ): 

    本文從地下水的分類(lèi)與其相應特點(diǎn)、地下水位上升與下降兩個(gè)方面,對地下水進(jìn)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(jìn)施工進(jìn)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(shí)施,并為之后的施工項目清除安全隱患。


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