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地下水的监测
当建筑场地内有地下水存在时,地下水的水位变化及其腐蚀性(侵蚀性)和渗流破坏等不良地质作用,对工程的稳定性、施工及正常使用都能产生严重的不利影响,必须予以重视。地下水水位在建筑物基础底面以下压缩层范围内上升时,水浸湿和软化岩土,从而使地基土的强度降低,压缩性增大。尤其是对结构不稳定的岩土,这种现象更为严重,能导致建筑物的严重变形与破坏。若地下水在压缩层范围内下降时,则增加地基土的自重应力,引起基础的附加沉降。
在建筑工程施工中遇到地下水时,会增加施工难度。如需处理地下水,或降低地下水位,工期和造价必将受到影响。如基坑开挖时遇含水层,有可能会发生涌水涌沙事故,延长工期,直接影响经济指标。因此,在开挖基坑(槽)时,应预先做好排水工作,这样,可以减少或避免地下水的影响。
周围环境的改变,将会引起地下水位的变化,从而可能产生渗流破坏、基坑突涌、冻胀等不良地质作用,其中以渗流破坏最为常见。渗流破坏系指土(岩)体在地下水渗流的作用下其颗粒发生移动,或颗粒成分及土的结构发生改变的现象。渗流破坏的发生及形式不仅决定于渗透水流动水力的大小,同时与土的颗粒级配、密度及透水性等条件有关,而对其影响最大的是地下水的动水压力。
对于地下水监测,不同于水文地质学中的“长期观测”,因观测是针对地下水的天然水位、水质和水量的时间变化规律的观测,一般仅是提供动态观测资料。而监测则不仅仅是观测,还要根据根据观测资料提出问题,制定处理方案和措施。
当地下水水位变化影响到建筑工程的稳定时,需对地下水进行监测。
1.对地下水实施监测的情况:
(1) 地下水位升降影响岩土稳定时;
(2) 地下水位上升产生浮托力对地下室或地下构筑物的防潮、放水或稳定性产生较大影响时;
(3) 施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时;
(4) 施工或环境条件改变,造成的孔隙水压力、地下水压力变化,对工程设计或施工有较大影响时;
(5) 地下水位的下降造成区域性地面下沉时;
(6) 地下水位的升降可能使岩土产生软化、湿陷、胀缩时;
(7) 需要进行污染物运移对环境影响的评价时。
2.监测工作的布置,应根据监测目的、场地条件、工程要求和水位地质条件决定。地下水监测方法应符合下列规定:
(1) 地下水位的监测,可设置专门的地下水位观测孔,或利用水井、泉等进行;
(2) 孔隙水压力、地下水压力的监测,可采用孔隙水压力计、测压计进行;
(3) 用化学分析法监测水质时,采样次数每年不应少于4次,进行相关项目的分析;
(4) 动态监测时间不应少于一个水文年;
(5) 当孔隙水压力变化影响工程安全时,应在孔隙水压力降至安全值后方可停止监测;
(6) 受地下水浮托力的工程,地下水压力监测应进行至工程荷载大于浮托力后方可停止监测。
3.地下水的监测布置及内容
根据岩土体的性状和工程类型,对于地下水压力(水位)和水质的监测,一般顺延地下水流向布置观测线。在水位变化较大的地段、上层滞水或裂隙水变化聚集地带,都应布置观测孔。基坑开挖工程降水的监测孔应垂直基坑长边布置观测线,其深度应达到基础施工的最大降水深度以下1m处。
地下水监测的内容包括:地下水位的升降、变化幅度及其与地表水、大气降水的关系;工程降水对地质环境及建筑物的影响;深基础、地下洞室、斜坡、岸边工程施工对软土地基孔隙水压力和地下水压力的观测监控;管涌和流土现象对动水压力的监测;评价地下水dui建筑工程侵蚀性和腐蚀性而对地下水水质的监测等。
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