引言
在建设工程中,由于各种原因,常会引发地下水环境问题,并给建设工程的正常运行和结构安全带来严重影响。为此,需要提前做好相应的防控措施。基于此,本文从地下水对工程地质勘察结果影响的角度出发,对其影响途径进行了分析,并结合典型案例进行了系统分析,在此基础上提出了相应的防控措施建议。本文主体内容共分为四个部分:第一部分阐述了地下水对工程地质勘察结果的影响途径;第二部分从勘察阶段、施工阶段以及后期管理与长效机制等多个方面,提出了相应的防控措施建议;第三部分分析了地下水环境问题在工程建设中的典型案例;第四部分提出了相关的防控措施建议。
一、地下水的基本概念与分类
地下水是指存在于地球表面以下的水,它是地球表面最丰富的资源之一,其主要成分为水和气体。根据来源和性质不同,地下水可分为降水型、潜水型、承压水三大类。降水型地下水指的是由地表径流或天然降水形成,它主要分布在地面以下10~30m的范围内,而潜水型地下水指的是由地下水补给形成的潜水和承压水两种类型,主要分布在地面以下5~50m的范围内。承压水是指在地层中埋藏着的天然隔水层、承压含水层或岩层孔隙裂隙中流动而形成的地下水,其主要分布在地下50~500m的范围内。由于其埋藏较深,一般不会对建筑物产生危害[1]。
二、工程地质勘察的主要内容及流程:
工程地质勘察的主要内容包括:①场地环境特征调查;②区域地质调查;③场区工程地质测绘;④物探勘察;⑤钻探与测试;⑥测试与试验。一般情况下,勘察工作按照以下流程进行:①勘察阶段:查明工程建设场地的工程地质条件,明确水文地质条件、岩土的工程性质,分析区域地质条件及影响因素,提供必要的地质参数等。②勘探阶段:通过勘探查明工程场地的地层结构、地层时代和成因,并在此基础上进行分析评价。③测试与试验阶段:在勘探资料基础上,对场地进行试验测试与试验分析。④结论阶段:对工程勘察结果进行评价和总结,提供相应的咨询意见。
三、地下水对工程地质勘察结果的影响分析
3.1地下水影响工程地质勘察的主要途径
3.1.1地下水对土层参数的影响
地下水对土层参数的影响主要是通过以下几个途径来实现的,一是通过对地下水的渗透作用,导致土层中水分和气体的交换,从而使得土层参数发生改变;二是在地下水活动的影响下,使得土层发生液化,导致土层物理性质发生改变;三是在地下水活动的影响下,使得土层中的孔隙减少,从而降低土层渗透系数。此外,地下水位上升或者下降也会导致土层参数发生变化,地下水上升会使土层渗透系数减小;地下水下降会使土层渗透系数增大。地下水位变化造成了岩土的物理性质的改变和工程地质参数的改变,同时也会引起工程地质勘察工作中存在勘察深度不足和不准确等问题[2]。
3.1.2地下水对勘察方法的干扰
地下水对工程地质勘察方法的干扰主要是指,当地下水位发生变化时,对工程地质勘察工作造成了极大的干扰,这是因为勘察工作人员在进行勘察的过程中,可能会出现勘察深度不足或者勘察方法选择不当等问题。如果在地下水位发生变化时,工程地质勘察工作人员没有及时地将其记录下来,那么当地下水位上升时,就会导致勘察深度不足。同时如果勘察人员选择了错误的方法进行勘察,那么在地下水位上升时,就会导致岩土出现液化或者是软化等情况。此外,如果地下水活动比较强烈,就会导致基坑边坡失稳、建筑工程倾斜等问题。因此,地下水对工程地质勘察方法的干扰也是十分明显的。
3.1.3地下水对工程安全性的影响
地下水的存在可能会导致工程结构出现安全问题,例如,当地下水位下降时,就会导致建筑物出现下沉或者倾斜等问题。此外,在地下水的作用下,还会导致地基土出现软化等问题。同时如果地下水的活动比较强烈时,就会导致基坑边坡失稳或者是建筑工程倾斜等问题。除此之外,在地下水活动比较强烈的时候,还会导致基坑的护壁出现裂缝、地基变形等问题。最后,由于地下水的作用,还会导致地基中的一些物质发生变化。例如,如果地下水活动比较强烈时,就会导致一些矿物出现溶解现象或者是结晶现象,最终导致地基的稳定性出现问题。
3.2影响因素系统分析
3.2.1地下水位变化
在勘察工作中,由于地下水位的变化可能会影响工程地质勘察的结果,主要表现在:(1)当地下水位上升时,地面沉降就会更加严重,建筑物出现裂缝、开裂等。(2)当地下水位下降时,会造成建筑物地基变形和开裂现象。(3)在建筑物周围地下水中,如果存在强透水层,当建筑基础位于强透水层之下时,基础的变形和开裂情况就会加剧。(4)在建筑物附近存在潜水时,潜水位的变化会导致建筑地基中出现饱和状况,从而导致地基不均匀沉降。(5)如果基坑底部存在承压水位时候,当基坑开挖时会受到承压水的压力作用。(6)如果场地周边有大量的基岩裂隙水存在时,容易引起岩土体的透水[3]。
3.2.2地下水补给与排泄条件
在工程地质勘察过程中,地下水的补给和排泄条件是影响其质量的主要因素之一。当地下水位处于正常状态下,地下水的补给和排泄条件主要由地表水的补给和径流情况决定。如果地表水体处于不饱和状态,则地表水通过蒸发作用会不断向地下补充,从而保证地下水处于平衡状态,其补给量主要受降雨情况影响。当地下水位下降到一定程度时,地表水体则会通过径流方式向更深处渗漏,从而保持地下水处于相对平衡状态,其排泄方式主要是通过重力作用来实现。
3.2.3水文地质条件与地层特性
水文地质条件与地层特性对地下水质量有着重要影响,主要表现在以下几个方面:第一,水文地质条件是地下水的补给与排泄条件,其直接决定了地下水质量;第二,地层特性是地下水补给和排泄的重要载体,也是地下水质量的决定性因素之一;第三,工程地质勘察工作过程中,若对水文地质条件不了解或没有进行正确勘察,则会对地下水质量产生严重影响。
3.3典型案例分析
某工程在施工前,由于对地层特性和水文地质条件缺乏充分了解,导致在施工过程中存在一定的安全隐患。如在基坑开挖过程中,由于施工单位没有对开挖面以下的岩土体进行详细勘察,导致基坑开挖后地下水大量涌出,对附近居民生活造成了严重影响。在该案例中,地下水对工程地质勘查结果产生了直接影响,若不能有效控制地下水,将会导致建筑物出现沉降问题。在实际施工过程中,需要对该案例的影响因素进行有效控制。此外,还需要加强施工技术应用控制力度,并全面提高工作人员专业水平和综合素质,为工程施工奠定良好基础[4]。
四、 地下水影响的防控措施研究
4.1勘察阶段的防控措施
4.1.1勘察方案优化
为减少地下水对工程地质勘察结果的影响,在进行工程地质勘察时,应结合当地的实际情况,充分考虑地下水对工程地质勘察结果的影响,对勘察方案进行优化。具体来讲,在进行地下水位测试时,应首先确定基坑开挖范围内是否存在地下水补给源;其次,根据工程要求确定需要收集和调查的地下水类型;再次,通过分析确定现场收集到的地下水类型是否会影响勘察结果;最后,通过现场勘查和勘探测试数据计算地下水位。同时应结合当地具体情况对勘察方案进行优化。另外,应在施工前对基坑开挖区域进行地下水试验,确保所获取数据的准确性和可靠性。
4.1.2针对性测试与监测
针对地下水对工程地质勘察结果的影响,在进行工程地质勘察时,应根据不同的地下水类型进行针对性测试与监测。首先,应对地下水位进行监测,并根据监测数据确定其变化情况。其次,应对场地内的地下水补、径、排条件进行详细调查,并确定其补给、径流及排泄条件,从而确保地下水类型的准确性。同时应根据勘察结果对场地内的地下水类型进行针对性地测试和监测。最后,在工程施工过程中,应根据现场实际情况采取针对性的施工方案,确保工程施工方案具有科学性和合理性。此外,还应定期对地下水监测系统进行检查和维护,并根据检测结果制定相应的防控措施。
4.2施工阶段的防控措施
4.2.1降水与排水技术应用
首先,基坑工程施工阶段的降水与排水技术应用,应坚持“预防为主、防治结合”的原则。在此过程中,要强化对基坑周边环境的监测与控制,根据实际情况采取相应的降水与排水技术措施,尽量避免地下水水位大幅度波动造成的不良影响。其次,在基坑施工阶段的降水与排水技术应用过程中,要根据工程实际情况、周边环境、地下水类型等因素选择降水技术措施,保证地下水水位在合理范围内。最后,在工程施工阶段的降水与排水技术应用过程中,要不断优化基坑开挖和地下结构施工方案,确保地下结构施工和基坑开挖过程中的安全性和稳定性[5]。
4.2.2水文地质参数动态监测
为预防和降低地下水对工程地质勘察结果的影响,在工程施工阶段应结合实际情况选择合理的水文地质参数动态监测方法,并将其应用于工程施工阶段。首先,应根据实际情况确定水文地质参数动态监测系统的构成要素,确保系统具备较强的兼容性和可扩展性。其次,在选择水文地质参数动态监测方法时,要重点考虑其监测精度与有效性等因素,保证水文地质参数动态监测结果的准确性。最后,在进行水文地质参数动态监测时,要根据工程实际情况确定水位动态监测方式与周期,并将其应用于工程施工阶段的水文地质参数动态监测过程中。
4.3后期管理与长效机制
4.3.1地下水环境监控
地下水环境监控是指对地下水环境中污染物的浓度或迁移扩散情况进行监控,以预防和控制地下水环境污染事件的发生。主要内容包括:①在施工现场建立地下水监测井,并通过定期监测获取地下水中污染物浓度变化规律;②对工程施工过程中的水文地质条件进行调查,明确其对工程建设可能造成的影响,并针对这些影响提出合理的应对措施;③在施工过程中加强对污染源头的监管,避免由于污染源头不明确或监管不到位造成污染事故的发生。最后,施工单位应将地下水环境监测纳入工程建设全过程管理,及时向上级部门汇报施工过程中的地下环境风险,以确保工程建设的顺利进行。
4.3.2风险预警与应急预案
地下水污染事故发生后,其处理与应急救援工作的紧急程度,决定了事故处理与应急救援的紧急程度。因此,建立健全地下水污染事故应急处置体系,是确保工程建设顺利进行的重要手段之一。根据《中华人民共和国突发事件应对法》《国家突发公共事件总体应急预案》《重大危险源辨识和评估管理办法》等相关法律法规要求,建立健全地下水污染事故应急处置体系。
4.4防控措施效能评估
地下水污染防治工程措施的有效性,是其能否达到预期目标的重要保障。因此,建立健全地下水污染防治工程措施效能评估体系,可以更好地指导工程建设,及时发现和消除地下水污染风险,减少因地下水污染造成的损失。因此,有必要建立健全地下水污染防治工程措施效能评估体系,对已采取的地下水污染防治工程措施进行系统评估。此外,还需建立健全地下水污染防治工程措施效能评估制度,科学、准确地开展效能评估工作。此外,还要通过开展系统的风险排查、监测、分析、预测和风险管理等工作,不断完善地下水污染防治工程措施,提升防控成效。
结语
随着城市化进程的不断加快,越来越多的工程建设项目开展,而地下水污染也日益突出。对此,需要结合工程地质勘查结果,分析地下水对工程建设的影响,并采取针对性地防控措施。在实际工作中,应加强对地下水污染现状调查、风险评估以及防控措施有效性的评估。此外,还应建立健全地下水污染防治工程措施效能评估制度,以及时发现和消除地下水污染风险。总之,在地下水污染防治工作中,应充分重视系统分析和防控措施研究工作,建立健全地下水污染防治工程措施效能评估制度。
参考文献
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[3]楚天舒,洪世腾,陈晨晨,等。基于模糊线性规划的畜禽养殖地下水资源承载力估算[J/OL]。江西农业大学学报,1-15[2025-09-16].
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