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地下水治理精选(九篇)

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地下水治理

第1篇:地下水治理范文

塔拉滩地区位于共和盆地西南部,距海南州共和县城约3.0km由于滩地的地表水匮乏,地下水未开发利用,塔拉滩地区居民人畜饮水及农灌水均来源于低于滩地带200余米黄河抽取,而地下蕴藏有丰富的地下水资源没有利用,生态环境却因缺水而不断恶化、土地严重沙化、草原不断退化,合理开发利用地下水资源已迫在眉睫,塔拉滩地区生态环境治理和改造已刻不容缓。

1地下水形成的自然条件

1.1地理位置

塔拉滩位于群山环抱的共和盆地中部黄河左岸,平面上呈东宽西窄的“葫芦”状北北西向展布,南北长约25km,东西宽约66km,面积约1.38万km2。地势上以3°~10°的坡降自北西向东南倾斜,至最低处的龙羊峡水库水面海拔高度仅为2574m。涉及共和县7个乡9个行政村、有人口21885人,有草地面积208843hm2,耕地面积662hm2,牲畜存栏25.3万头(只)。因受严重缺水条件限制,经济发展相对滞后,铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右,受气候环境条件的影响,塔拉滩地区风沙大,生态环境恶化,环境治理用水也异常紧缺。

1.2气象及水文条件

塔拉滩地区具有日照强烈、冬寒夏凉、日温差较大、降水集中、干旱少雨、风沙大、无绝对无霜期、气温低、冷热剧变等特点。盆地多年平均气温1℃~5.2℃,多年平均降水量为310.5mm,多年平均蒸发量1751.4mm,一般风速9m/s~10m/s,最大风速12.3m/s~18.3m/s。共和盆地干旱少雨,自然条件较差,导致地表水系不甚发育,区内主要有三大水系:1)沙珠玉河发源于盆地西部的阿拉丘一带,汇水总面积5703km2,全长95km,由泉水汇集而成,自西向东注入达连海湖,沙珠玉河多年平均径流量16232×104m3。2)恰卜恰河是黄河一级支流,河流长约70km,流域面积817km2。山口处测得瞬时流量0.483m3/s,出山后2km~3km即渗入地下,转化为地下水,至上再次溢出,转为地表水,年径流量达2828.78×104m3/年,最终流入黄河。3)黄河发源于巴颜喀拉山北麓山区,龙羊峡坝址断面的多年平均流量为640m3/s,总径流量202×108m3/年。

1.3地质及水文地质条件

1.3.1地形地貌及地层条件滩地由一塔拉、二塔拉、三塔拉组成,塔拉台表部地形平坦开阔,三个塔拉由北而南从低级到高级呈阶梯状排列,东西向自山区至平原区由高到低,滩地带高出黄河400余米,滩地东缘的黄河谷地形呈多级阶地,其中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级阶地已被龙羊峡水库淹没。共和盆地在第四纪早~中更新世内陆沉积环境中,堆积了厚达300m~1000m的松散堆积物,下部为一套早更新统亚粘土、亚砂土、中粗砂、粉细砂地层,表部覆盖了上更新统亚砂土、亚粘土、砂砾石、中粗砂、中细砂层,为盆地第四系孔隙水的赋存运移创造了良好空间。

1.3.2地下水的形成与分布具独立补径排水文地质系统特征的共和盆地地下水,严格受控于地质构造、地层岩性及地貌环境背景条件。滩地西部及北部的基岩山区是滩地地下水的补给区,广大滩地带富含丰富的埋藏深、分布较广的松散岩类孔隙半承压、承压水。共和西盆地是一个半封闭的盆地,南北山区是地下水的形成区,以大气降水补给为主。而山前平原和盆地中央是地下水的径流排泄区,地下水以径流为主,黄河谷地则是盆地地下水的主要排泄区。

1.3.3地下水的补径排条件

(1)滩地地下水来源于滩地周边基岩山区,周边基岩山区是滩地地下水的补给区。盆地北部的青海南山和南部的河卡南山,由于山区基岩,构造、风化裂隙发育,地形陡峭,大气降水迅速汇集沟谷或渗入基岩裂隙中,减少了水分的蒸发,有利于地表水和地下水的形成。另外山区气温低,降雪时间长达5个月,大量积雪于4月份融化,集中补给地下水,有利于地下水的形成。基岩裂隙水又以泉的形式排泄于沟谷中汇成地表径流,在出山口后大量渗入地下,形成第四系松散岩类孔隙潜水。大气降水形成山区地表水和地下水,它们是盆地地下水的主要补给来源,因此山区是地下水的补给区,山区沟谷是盆地地下水的补给通道。

(2)山前倾斜平原和盆地中央是地下水的径流区。无论是潜水、承压水或半承压水都是接受山区沟谷地下径流的补给和山区地表径流出山口后迅速入渗补给。其中盆地西部地区,山前倾斜平原地下水径流补给盆地中央带为半承压水,新哲农场以西,由于断裂及背斜的阻水作用,地下水位抬高,并形成大片沼泽、湿地,一部分地下水消耗于蒸发,另一部分地下水以泉的形式泄出地表形成泉集河,排泄于沙珠玉河中;南北山前倾斜平原地下水在山前断裂带附近形成地下跌水,补给盆地中央带地下水;沙珠玉河也从上游至下游由排泄地下水逐渐变为补给地下水;盆地东部地区,地下水主要接受西部邻区半承压水向东径流补给、沙珠玉河的侧向补给和山区地表水的渗入补给,并于恰卜恰河转弯处及黄河左岸溢出地表,分别排泄。

(3)黄河谷地是地下水排泄区。由于黄河深切,使共和盆地成为外泄盆地,共和西盆地上更新统含水层受黄河强烈切割影响,含水层直接,地下水在黄河Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ级阶地前缘形成阶梯状泄出带。

2地下水资源评价及开发利用前景

2.1地下水资源评价据前人资料,利用泉水泄出量统计法,武雷村黄河左岸—沙有村一带测得恰卜恰河谷右岸泉水泄出量Q1=6.68×104m3/d,拉干峡—武雷村黄河左岸测得泉水泄出量Q2=21.58×104m3/d,二者之和即为整个塔拉滩地区地下水天然径流量的主值,Q泄=Q1+Q2=28.26×104m3/d,由于龙羊峡水库的蓄水,部分泉水溢出点成为淹没区,2008年4月~6月测得塔拉滩地区东缘黄河左岸泉水总流量为15.571×104m3/d。恰卜恰河谷右岸泉水泄出量为5650.34m3/d,占整个塔拉滩地区泉水泄出量的3.63%,一塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量2.702×104m3/d,占整个塔拉滩泉水总流量的17.35%,即一塔拉地区地下水天然径流量的主值为2.702×104m3/d,二塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量7.852×104m3/d,占整个塔拉滩泉水总流量的50.53%,三塔拉地区东缘黄河左岸测得泉水流量5.017×104m3/d,占整个塔拉滩泉水总流量的32.22%。塔拉滩地区地下水水化学类型为HCO3•Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•SO4—Na•Ca型或Cl•HCO3—Na•Ca型水,呈无色、无味、无嗅,透明,矿化度小于1.0g/L,水质达到人畜饮用及工农业用水水质标准。

2.2地下水的开发利用前景

塔拉滩地区由于地下水位埋深较大,交通不便,主要为农牧民居住,基本上没有开采地下水,地下水处于天然状态。铁盖乡位于黄河左岸塔拉台上,塔拉台高出黄河约300m~400m,目前铁盖乡居民饮用水靠从恰卜恰河谷采用泵站提水解决,农灌用水依靠从黄河采用三级泵站提灌解决。铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右,没有能力负担高昂的水费,因此大部分费用均由政府承担,每年政府需要耗费大量的财力解决铁盖乡的人畜饮用水及灌溉用水问题。而当地的地下水位埋深200m,水位高出黄河200m,开采塔拉滩地下水资源意味着可少做200m提水的无用功,还不包括泵站在运行过程中的成本及维护费用。因此合理开采地下水资源可极大的降低取水成本、减少黄河泵站运行成本及维护费用、减轻政府的经济负担,所以塔拉滩地区地下水的开发利用已势在必行。塔拉滩地区东缘黄河左岸地下水总排泄量达15.571×104m3/d,这个排泄量可近似认为是地下水天然径流量,恰卜恰河河谷右岸地下水泄出量为5650.34m3/d,一塔拉地下水排泄量为2.7×104m3/d,二塔拉地下水排泄量为7.85×104m3/d,三塔拉地下水排泄量为5.017×104m3/d。这些地下水泄出量可近似作为允许开采量的极限值,则一塔拉地区允许开采量为2.702×104m3/d,二塔拉地区允许开采量为7.852×104m3/d,三塔拉地区允许开采量为5.017×104m3/d。目前,仅在一塔拉马汉台一带有少量机井开采地下水,开采量不足2000m3/d,其余地段地下水处于天然状态,故塔拉滩地区地下水开采潜力巨大。地下水的开采方式为机井,抽水设备为深井潜水电泵。开采井宜垂直地下水流向布置。一塔拉地下水埋深100m~150m左右,含水层岩性主要为下更新统河湖相粗砂、中细砂,布井间距1.0km~1.5km,井径325mm~377mm,井深300m~400m,单井涌水量600m3/d~2000m3/d;二塔拉地下水埋深180m~250m左右,含水层岩性主要为下更新统河湖相中砂、细砂,布井间距0.8km~1.2km,井径325mm~377mm,井深500m~700m,单井涌水量在1000m3/d~3000m3/d;三塔拉地下水埋深300m~380m左右,含水层岩性为早更新世河湖相中细砂,水位埋深大,开发利用成本较大,建议开采河卡滩地下水向三塔拉地区输水,或加大二塔拉地区的开采量向三塔拉输水。

2.3地下水开发利用对生态环境的影响程度

塔拉滩泉水泄出量15.571×104m3/d,黄河在龙羊峡坝址多年平均流量5529.6×104m3/d,泉水泄出量仅占河水流量的0.307%,开采塔拉滩地下水对龙羊峡水库基本上没有影响。开采塔拉滩地下水,对黄河岸边的泉水有明显的影响,对由泉水形成的小湖泊影响较大,可能存在泉水断流及小湖泊干枯现象。由于泉水及湖泊均位于龙羊峡库区的沙漠化地区,少量泉水断流及小湖泊干枯对生态环境影响不大。塔拉滩地下水的开采会造成泉水流量的减小,在泉口附近生长的植被减少或消失,形成土地沙化,但泉口植被原本就很稀少,因而土地沙化基本可忽略不计。塔拉滩地区地下水位埋深100m~300m,现有旱生植被对地下水没有依赖性,因而开采地下水对塔拉滩地区植被影响甚微,仅对泉口泄出带的植被有较大影响,从地面测绘的调查结果来看,黄河岸边泉水泄出带多为沙化严重地区,泉水泄出量的减少不会产生更严重生态环境的问题。现状条件下塔拉滩沙漠化处于扩展状态,草场退化加剧,水土流失严重。塔拉滩上现有的植被与地下水位埋深没有丝毫关系,地下水合理开采不会对现有植被造成危害,同时由于地下水的开采利用灌溉可有效的加强塔拉滩植被的生长,防止土地沙化的扩展,减少水土流失。通过对1985年~2006年的共和盆地牧草生长气象因素分析,除了气温因素对牧草的生长起着决定性作用外,降雨量对牧草的生长也起着重要的作用,也就是说水对植被的生长有着至关重要的作用,合理的利用地下水资源可极大的改善塔拉滩地区的生态环境。塔拉滩地区土地沙化缺水,而地下却蕴藏着丰富的地下水,水位高出黄河水100m~200m,就地开采地下水可节省大量的电力资源,同时开采地下水并加以开发利用可避免大量的水资源白白流失。综上所述,开采塔拉滩地下水资源不仅不会造成生态环境的恶化,而且可以节约大量生产成本,解决人畜饮水困难,可在改善生态环境的同时加快塔拉滩的合理开发利用。

3塔拉滩地区生态环境现状及治理措施

3.1生态环境现状

塔拉滩总面积为2136km2,海拔2600m~3200m之间。因受缺水条件限制,土地利用率较低,经济发展相对滞后,铁盖乡全乡人均纯收入仅为1000元左右,受气候环境条件的影响,区内风沙大,生态环境恶化,环境治理用水特别紧缺。塔拉滩地区土壤类型为栗钙土、轻壤或沙壤。土层厚度在40cm~60cm的约占60%,100cm左右的土层不足1/3,这种土壤一旦失去植被的保护,在强风的侵蚀下极易遭风蚀,造成沙漠化及水土流失。塔拉滩原生植被优势种为克氏针茅、紫花针茅、青海固沙草、岌岌草、扁穗冰草、细叶苔草等。由于气候温暖干旱,草地沙化、退化,草群的牧草种类单纯,以旱生丛生禾草克氏针茅、岌岌草、青海固沙草为优势种,伴生种有细叶苔草、针茅、赖草、早熟禾、火绒草、一裂委陵菜、多裂委陵菜等牧草。塔拉滩生态环境恶化主要表现在四个方面:1)沙漠化处于扩展状态。2)草场退化加剧。3)水土流失日趋严重。4)草原鼠害猖獗,毒杂草危害严重。

3.2生态环境治理的措施

治理的主要措施:1)治理的核心是解决水的问题,兴建水利设施,建立草原灌溉系统,实施打井取水、建池蓄水和节约用水制度,充分利用得天独厚的地下水资源进行植树种草、防沙固沙治理工程建设。2)做好休牧育草工程,切实抓好草地退牧休牧育草工程。3)通过营造防护林、水土保持林、林田防护林网和实施草地围栏。4)加强退化的草场治理,培育和引进适合塔拉滩地区气候特点的耐寒、耐旱经济林木与优良牧草种植,实施人工种草、飞播种草、围栏封育等措施。5)应建立健全水资源监测系统,做到科学用水、统一管理、统一规划,提高用水效率,加强节约用水新观念,树立保护水资源思想意识,使水资源系统维持一种良性循环状态,以达到水资源永续利用的目的。

4结语

(1)塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水。地下水的补给来源主要是西部邻区半承压水向东的径流补给以及沙珠玉河的侧向补给,其次为山区地表水的渗漏补给和南部阿让山地下水少量的侧向补给;径流区为沙珠玉河至塔拉滩东缘之间;排泄区为塔拉滩东缘黄河左岸及东北缘的恰卜恰河拐弯处,大部分以泉的形式、少部分以地下暗流的形式排泄于黄河及恰卜恰河中。塔拉滩地区赋存有较丰富的松散岩类孔隙水,含水层为第四系早更新世河湖相中细砂层,地下水类型为承压、半承压水。

第2篇:地下水治理范文

通过计算得出晋江市的地下水开采潜力指数为0.96。开采潜力小于1,说明现状开采量已经稍微的超出允许开采量。这样的结果引起了地下水水位的持续下降,植被衰退,严重破坏了生态平衡。另外,内陆地区如北京、河北省等地,深层承压水开采后自然补给均很困难,水位下降非常迅速。1.2地面沉降

地下水开采过度将造成大面积区域性地下水下降的漏斗现象,从而改变了地下水压力、开采含水层和含水层上下滞水层的应力状况。而地面沉降将会使铁路路基、建筑物基础下降,公路桥梁开裂等。1.3地下水污染

中国的大多数城市地下水水质指标已经严重超标。这其中主要是矿化度、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、氯化物、氟化物、硫酸盐以及PH值的变化。1.4灌溉地区的土壤次生盐碱化

河水灌溉区的土壤次生盐碱化的根本原因是灌溉用水量过多。地表水对于地下水的供给远远超过了地下水的排泄量,地下水水位上升至地表,潜水蒸发加剧了表土积盐,造成土壤的次生盐碱化。2地下水开发引起环境问题的治理对策2.1回补地下水面对区域性地下水水位持续下降这一问题,我们目前切实可行地解决措施便是回补地下水,尽快平衡区域性地下水的水位,通过地下水水位的平衡恢复对周围的生态环境产生积极影响。具体说来,沿海地区进行地下水回补的工作难度相对较小,反而是北京、河北等内陆地区,要想进行地下水回补,需要充分利用所在地区的地势地形和水文等特点,具体问题具体分析,有针对性地进行水位平衡工作。举例而言,对于河北省来说,可以选择通过平原上的水田进行蓄水渗水来进行地下水回补,还可以利用附近的黄河开展引黄工程,在降水量较少的时节进行水位平衡,减少施工难度和时间的同时提高了回补地下水的效率和水量,起到了事半功倍的效果。2.2建立健全政策法规体系另外,要想有效提高回补地下水的工作效率,规范回补地下水工程的施工秩序,政府的相关部门要不断建立健全地下水开发方面的政策及法规体系,使开发、利用和回补地下水工作都能够有序进行、科学管理。具体包括以下几点:第一点,相关部门及单位要对各项资源进行整合优化,并做好整体的工作规划和建设目标;第二点,相关部门及单位要对地下水开发引发的环境问题中出现的污染源进行研究和治理,并制定相关的规定减少各单位进行污染物排放,提高污染净化和治理技术;第三点,相关单位在进行地下水开发时要从源头上做好合理开采,预防和避免地下水水位不平衡現象产生;第四点,政府相关部门要完善现有的地下水开发规范,推动有偿用水政策的实施,提高人们的节约用水意识。2.3加强地下水资源的监测工作

在容易出现地表下沉的地区建立起长期动态观测地下水的工作站。对地下水开采量相对较高的地区进行严格监测工作,实时掌握当地地下水水质、水量和开发利用量,从而根据测得的结果综合分析未来地下水的变化趋势。2.4地下水污染的净化图1为地下水净化系统的示意图。通过抽取污水,到地面进行水的净化,再将净化后的水送入地下水中。在地下水流中利用隔水的粘土渣分隔开污染的地下水和净化的地下水。

2.5开发地下微盐水发展灌溉

第3篇:地下水治理范文

关键词:地下水;渗流;隧道工程;岩体;

Analysis of underground water effect on tunnel construction and management method

Abstract: Engineering problems caused by the seepage of underground water was a hardest work in tunneling engineering. The seepage of underground water affects directly the construction quality in the tunneling engineering and even causes disasters. This paper will analyze the harm of seepage of underground water, the seepage mechanics of underground water and the influence of underground water on the mechanics of rock mass of tunnel. Engineering measures of tunnel seepage proposed. It is believed that the research has reference to the tunnel construction under poor geological condition.

Key words: underground water; seepage; tunneling engineering; rock mass

中图分类号:U45 文献标识码:A文章编码:

前言

随着我国经济的快速发展,各地城市化进程加快,城市间的经济文化政治交流日益频繁。然而,由于我国幅员辽阔,交通问题成为了制约各地经济文化发展的瓶颈。因此,加快交通建设的步伐变得日益重要。但是,鉴于我国的地质情况比较复杂,特别是中西部地区,有大约70%属于山地,那么必要的隧道工程在交通建设中就变 必不可少[1]。

隧道工程作为隐蔽的地下工程,其设计和施工难度比地上工程大得多。由于地质勘探只能分段间隔取点,所以不可能做到把所有的可能出现的特殊地质情况都预测到。在实际工程中将遇到许多不良问题。其中,地下水引起的隧道工程问题具有显著的普遍性和严重性了,通常有“十隧九漏”之说。隧道在修建过程中不可避免的将穿越不同的地质构造带,这可能将形成一个集水走廊,并且隧道的开挖也将引起围岩的应力重分布,最终导致围岩的渗透系数增大,从而改变了隧道周围岩体的天然渗流场,最终导致隧道涌水[2]。一旦地下水进入隧道,这将使得隧道周围岩体受力发生根本变化,从而严重影响隧道岩体结构的稳定性,给隧道的施工带来巨大的影响,甚至影响隧道的正常运营,更加严重的将影响隧道通行车辆中的人员安全,引起重大安全事故(图1为某隧道渗水图片)。

图1 某隧道渗水图

2 地下水渗流引起隧道工程问题分析

2.1地下水渗流机理

水作为地球上最普遍的流体介质和最主要的液相成分,广泛地参与了工程体的各类地质作用,是工程体地质灾害最主要的诱发和触发因素[3]。隧道尤其是水下隧道涌水量的多少主要取决于岩体、土层的含水性和透水性。当通过裂隙岩体含水区段时,由于人为破坏了原有地下水的渗流条件,使隧道身成为地下水以渗出、滴流、股流、大面积突水等方式向外排泄的地下廊道,形成涌水危害。

对于高应力场同时含水区段的裂隙岩体,它的平衡是由地应力和地下水的渗流场力共同达到一种动态平衡。当隧道开挖时,这种动态平衡将被打破,隧道周围岩体地应力降低,使得远方岩体到隧道周围岩体的岩体力度变大,含水裂隙就会通过地下水的渗流运动,同时借助含水裂隙岩体中的地下水渗流场和地应力渗流场之间的耦合作用,重新达到另一种动态平衡[4]。

隧道的渗透性主要由围岩的渗透性决定。而围岩的渗透系数由岩体的孔隙及裂隙结构特征决定[5]。这些缺陷不仅大大改变了岩体的力学性质(变形模量及强度参数降低,岩体呈各向异性),也严重影响岩体的渗透特性。岩体裂隙与孔隙中的地下水活动是影响岩体工程稳定性不可忽视的因素。天然岩体中的裂隙又有随机定向排列的特点,因此,作为等效连续介质的岩体,其渗透性具有明显的各向异性,而赋存于裂隙岩体中的地下水,受地质构造、地形、地层、水文地质及其他因素的影响,其中地质构造是导致裂隙岩体中地下水运动—渗流的主要因素之一。隧洞一般采用混凝土衬砌,尽管混凝土是有孔介质,但相对于围岩的渗透系数K又较小,一般为10-7-10-9cm/s以下。可是,当衬砌(尤其是二衬)一旦作为渗水的主要通道时,衬砌的实际渗透系数就要显著增大。这是水压的冲刷扩径作用。对于矿山法施工的隧道,在岩层破碎带的富水区域,水流的冲刷作用往往是引发工程事故的重要原因。

衬砌与围岩是依靠粘结力结合在一起的。当时,两者脱离;当时,两者结合在一起工作(其中为接触面法向应力,为粘结强度)。喷锚衬砌时,两者的结合紧密,浇注混凝土衬砌时,就要考虑到两者脱离的情况。当两者相脱离时,衬砌就将直接承受作用于衬砌内外缘的水头,其受力状态将发生显著改变。

对于水位较高的圆形断面压力隧道,一般应避免两者的联合作用。但对于有直边墙的无压隧洞,地下水位较高且围岩较好,一般应通过加设排水和打锚杆法来保证衬砌和围岩在边墙部位的联合作用。所以,设计人员应根据工程环境具体情况采取必要措施以保证或避免两者的联合作用[6]。

2.2 地下水渗流对隧道岩体的力学性质的影响

第4篇:地下水治理范文

关键词:不良地质;基础;处理,方法

中图分类号:TV 文献标识码:A

1 概述

一般认为,高度大于30m的岩质边坡为高边坡,土质边坡大于20m即为高边坡。边坡支撑着人行走的重力,边坡的质量不高将引起人身安全受到威胁。近几年已经出现了边坡失稳造成的人员伤害。因此引起了人员的注意,将加固边坡的稳定性着重提出来。对于其重要程度来讲,不合格的边坡质量已经成为造成工程稳定性以及完成程度不达标的重要方面,制约水利水电事业的进一步发展。本文介绍了能够加固边坡稳定的若干方式方法,希望有关部门能够应用到实际当中。

2 高边坡加固治理方法及应用

2.1 混凝土抗滑结构的应用

2.1.1 混凝土抗滑桩

抗滑桩,顾名思义就是为了抗滑而设立的桩体,将圆柱形或其他形状的硬质构件放置于可能滑动或正在滑动的物体前方,起到支撑,分散重力的作用,对于底层或中层的滑体效果很好,也是能使用的较普遍的一个形式。一般埋入的深度在1/3或1/4处为好。必须保证埋藏地点地质稳定,土壤结实。并通过灌浆的方法加固,使其与周围地面浑然一体。密度和粗细根据情况来把握。

2.1.2 混凝土沉井

沉井施工为了便于保证单位质量和加快完工速度选用分阶段分层次进行,结构方面的规划是依据场地的选择,受力因素以及人员的现有条件进行的。通常在较高的边坡作业时候,沉井的作用体现在防止桩体下滑以及作为挡土墙的作用。

沉井作业时应当包括构造沉井,铺整地面,下沉及封存底面。最后两部是沉井作业较为难以掌控的两个部分,下沉较为重要。能够直接带来是否可以进行施工或减慢施工速度的问题。下沉时力求通畅无阻塞,不宜与四壁碰撞摩擦。通常开始下沉工作的时间为混凝土硬度完全合格之后。难点是保持水平下沉,注意速度和偏移路线。

2.1.3 混凝土挡墙

砼制挡墙借助自身的重量以阻挡下滑物体继续下滑的动作,能够与排水工艺等共同作用。能够使下滑物体有所支撑,并且防止变形。方法简单,是现阶段防止下滑的有效方法之一,设计时,参考滑动体的最低面的外形和角度来安排,找到合适的深度和角度。并注意安排排水孔道。一方面减少水流沉积和渗入,发生松动和流失,另一方面也可减少水体的向下的压力。

2.2 锚固技术的应用

锚固技术是将一种受拉杆件的一端固定在边坡或地基的岩层或土层中,这种受拉杆件的固定端称为锚固端(或锚固段),另一端与工程建筑物联结,可以承受由于土压力、水压力或风力所施加于建筑物的推力,利用地层的锚固力以维持建筑物的稳定。锚固按结构形式可分为抗滑桩、锚洞、喷锚支护及预应力锚固(锚索)4类。

2.2.1 锚固洞

锚固洞加固,是治理边坡稳定的一种有效措施。在锚固洞加固的过程中应遵循由内向外、自上而下、循序渐进、逐层加固等原则,统一搞成结构面的锚固洞应跳洞开挖施工,避免不利结构面上已有抗滑力的削弱,从而影响边坡的稳定。

2.2.2 喷混凝土护坡

喷混凝土护坡是一种生产效率高,施工速度快,不用模板,并把混凝土运输、浇筑、捣固结合在一起,实现机械化连续施工的新型混凝土施工工艺。因其是依靠一定的冲击速度喷射而成的,因而其作为临时支撑比木结构强度高,比钢结构经济。作为永久支护时,比现浇混凝土衬砌的早期强度高。配合使用锚杆,可以减少洞室开挖量,减薄衬砌厚度,节约水泥用量。特别是喷混凝土施工时,可以不用模板,不立拱架,加大了洞内的有效空间,施工时能紧跟开挖面进行喷射,减少岩石暴露风化的时间,及时控制围岩的变形。

2.2.3 预应力锚固(锚索)

预应力锚索加固的优点有:在高边坡或隧洞洞口明挖中采用,可增加边坡稳定。从而减少开挖量,也为提前进洞创造条件;可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固;用于修补混凝土裂缝或缺陷,可将集中荷载分散到较大范围内;加固洞室。改善洞室的受力条件等。这些优点使其在高边坡加固中得到广泛应用。其具体施工如下:

(1)锚孔钻造。洞室开挖应按照设计桩号采用拉线尺量,结合水准测量进行放线,并用贴钎和油漆标记准确定位锚孔位置;钻机严格按照设计孔位、倾角和方位准确就位,锚孔下倾与水平面夹角为20度。倾角误差不超过±l度,方位误差不超过±2度;锚索钻孔要求干钻,禁止开水钻;在钻进过程中应对每个孔的地层情况、地下水情况等认真做好记录,如钻孔成径、孔深要求不得小于设计值,并超钻50cm,钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻3min~5min,同时应及时进行锚孔清理;钻造结束后,须用高压空气将孔中岩土粉及水全部清除出来,并经现场监理检验合格后,方可进行锚索(杆)安装。锚孔钻造完成后,应及时进行锚筋体安装和锚孔注浆,原则上不得超过24h,以避免长时间搁置造成塌孔。

(2)锚索(杆)制作。锚索材料选用高强度、低松弛预应力钢铰线;锚筋下料时应整齐准确。误差不大于+50mm,预留张拉段钢绞线为1.5m,并注意各单元体长度的不同值;锚索在制作时,应将无粘结钢绞线绕绕承载体弯曲成u型,并用钢带与承载体绑扎牢固;注浆管与隔离架应按设计要求安设,注浆管底端距孔底20cm;各单元锚杆的外露端应做好永久性标记;制作好的锚索体在运输和安装过程中,不能出现死弯折,不得损坏隔离架、注浆管及钢绞线外包的涂塑层。

(3)锚孔注浆。锚杆注浆的注浆材料应严格按照经试验合格的配比备料,并应严格按照配合比搅拌均匀,浆体强度不低于40Mpa;应采用水灰比0.4:0.5的纯水泥浆。锚孔采用孔底返浆法进行注浆,并且注浆要一次完成,中间不得间断,待砂浆强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。注浆过程应认真做好现场注浆记录,每批次注浆都应进行浆体强度试验,试验不得小于两组。当锚索张拉锁定后,应向锚头与自由段间的空隙实施充填灌浆。

2.3 减载、排水等措施的应用

2.3.1 减载反压

减载反压工艺在治理加固作用中也较为常见。主要是通过改变下滑体的形状以达到受力点的改变,最终阻止下滑,通常是将推动下滑的部分削减后,放在正在下滑的部分的前方起到阻碍作用,这里有两种作用,一个是削减下来的部分减少了向下的压力,有助于减缓下滑,另一方面将削减部分加固于有利位置,起到支点的作用,能够阻碍下滑路线。此方法最多应用的地段是上方陡峭而下方较为平稳的地区。

2.3.2 表里排水

表里排水包括排除地表水和地下水。地表水可直接冲刷地基,导致变形,解决方法是设置相应的设施。例如设置水沟,进入到坡体内部的水可以运用保持地形和沟谷等的天然形状,加设排水装置。这有利于地基的稳固以及表面成分的不散失。并能够因此提升抗滑能力,加固,保持坡体稳定。

导流地下水工艺有深层浅层之分。两个深度的地下水排除方案是不同的,对于浅层,可设置沟渠,钻孔等直接导出,深层会选用排水廊道或深层井等方式进行水的导出,这有利于边坡的下层基础稳固,不被水冲垮,并能阻止水的深入分解。达到稳固边坡的目的。

参考文献

第5篇:地下水治理范文

[关键词]地下连续墙;施工;渗漏水;治理;措施

1.地下连续墙

1.1 地下连续墙的概述。地下连续墙施工可以结合工程的设计标准及设计要求,开挖各种深度及断面的槽段,以便建筑各种深度、长度及形状、强度的地下墙,提高工程施工的质量。首先通过成槽作业制作长度一定的槽段,并将事先制定好的钢筋笼放入槽段内,再以混凝土浇筑的方式进行墙段建筑。通过连续施工,将建筑的各大墙段相连,以便形成地下墙体。

1.2 地下连续墙的优点

1.2.1 施工时振动及噪声较小。地下连续墙不仅所需施工工期较短,而且其施工过程中所产生的振动及噪音也较小,因此,地下连续墙施工不仅经济效益较高,而且有利于保护城市环境,也可昼夜轮班施工,缩短工期,进而提高工程的施工效益及经济效益。

1.2.2 墙体刚度大、防渗性能好。地下连续墙主要通过混凝土墙体构筑成整面完善的大墙体,提高墙体承受的土压力及刚度,进而可以有效避免在开挖基坑时引发地基沉降、塌方等施工事故。另外,由于改善了地下连续墙的接头,可以有效的提高其防渗性能,使得地下连续墙的在我国工程施工中,尤其是地下工程的施工中应用更为广泛。

1.2.3 适用性强。(1)地下连续墙的适用范围较广,通过将地下连续墙的施工方法结合逆筑法,将各大墙体以各种形式、多边形的组合方式相结合,提高墙体的刚度,以便采取地下连续墙代替桩基础,即将墙体作为刚性基础。(2)可适用于各种地基条件,地下连续墙可适用的地基土的类型包括:软弱的冲积层、中硬的地层、密实的砂砾层、软质岩石、硬质岩石等,地下连续墙可在各类地基上及时施工,该施工方法的适用性极强。

2.地下连续墙的施工工艺分析

2.1 确定挖槽方案。在进行地下连续墙的挖槽工序之前,必须结合施工地的实际情况,提前考察施工地的地质情况。若施工地部分槽段的土质较硬, 应采取综合式挖槽方案;若埋深较浅的连续墙,可采取抓斗挖槽的方式;若施工地的土质极硬,可采取结合冲击成槽与抓斗挖槽的方式作为挖槽施工方案,提高工程的施工效率及施工质量。

2.2 规划槽段。在规划槽段时,应当着重考虑划分槽短是否影响槽壁的稳定性,必须确保槽壁的稳定性不受影响。另外,进行槽段规划时,应当结合地下连续墙施工地周边的建筑物分布情况、钢筋笼的重量、挖槽机类型、槽壁的稳定程度等各大因素,避免接头数量过多,确保工程施工的效率及地下连续墙的施工质量,提高地下连续墙的防水性能及整体刚度。

2.3 导墙施工。由于建筑导墙是为了作为挖槽机的导向,蓄存泥浆,防止槽口坍塌, 并作为施工时水平与竖直测量的基准, 以及安装钢筋笼、设置混凝土管、架设挖槽机具的支点。在进行导墙的施工过程中,必须在工程拆模后立即在墙间架设支撑。另外,还需确保未有重型的机械设备在导墙附近停留,避免导墙在混凝土达到设计强度以前受压而发生开裂或位移变形的情况。

2.4 调整泥浆性能

2.4.1 地下连续墙用泥浆的成分。地下连续墙用泥浆的成分主要包括:膨润土(主要成分:SiO2,Al2O3,Fe2O3)泥浆;泥浆的主要成分为膨润土、掺合物和水。

2.4.2 调整泥浆性能的措施。通过将掺合剂掺入泥浆中,可以有效改善泥浆的性能,从而提高泥浆的施工质量。(1)掺入分散剂。若泥浆粘度太大, 通过加入碳酸钙等分散剂可以有效降低泥浆粘度, 从而置换出对膨润土有害的离子。

(2)掺入增粘剂CMC。若泥浆粘度太小,可以通过掺入增粘剂CMC的方式来提高泥浆的粘度, 促使泥皮致密、坚韧,及时提高、增强槽壁的稳定性,避免泥浆发生沉淀现象。(3)掺人堵漏剂。当槽壁是透水性较大的砂砾层, 或由于泥浆粘度不够, 形成泥皮能力弱等因素而出现泥浆失水量过大时, 就需要掺入水泥、锯末等堵漏剂。(4)掺入加重剂。当松软土层或在地下水位较高的槽段施工时, 由于压力较大, 需加大泥浆比重, 以维护槽壁稳定。

2.4.3 净化处理泥浆。由于泥浆通过循环使用或浇筑混凝土置换后,其质量会越来越差, 泥浆只有通过净化处理,才能继续使用。

2.5合理配比地下连续墙混凝土。地下连续墙混凝土的浇筑是采用导管浇筑水下混凝土,混凝土的各项指标要比在水上浇筑的要求有所调整按导管浇筑水下混凝土法的要求,混凝土要达到的配合比设计要求是应比水下浇筑的混凝土设计强度等级提高5MPa。此外,要有较大的坍落度,流动性好而不易发生离析,使其在浇筑时,能在槽中均衡地保持基本水平上升。此时,要求的水灰比不大于0.6,水泥用量不小370kg/m3,坍落度为18-20cm,扩散度为34-38cm。

3.地下连续墙的渗漏水治理措施

地下连续墙渗漏的修复地下连续墙中出现的渗漏现象一般可分为点漏、线漏、面漏三种形式, 其渗漏程度基本上可分为渗水、漏水、涌泥浆水等。

3.1 点漏、面漏治理

3.1.1 轻微点漏、面漏。先用人工清除杂质, 凿去混凝土表面松动的石子, 并用水将表面清洗干净、凿毛, 然后选用硫铝酸盐超早强膨胀水泥与一定量的中粗砂配制成的水泥沙浆或混凝土来进行修补。

3.1.2 严重孔漏。为防止出水口继续扩大, 现场可采用镀锌水管或塑料管作引流管插入漏水口, 四周用快凝水泥嵌固, 并在出水口处支设模板, 拌制快凝混凝土形成止水内衬墙, 然后采用双管压密注浆封堵漏水点。现场可用工程地质钻机在漏水点正后方2m处开机钻孔,钻孔深度比漏水点浅2m,孔径为 100mm左右,成孔后在孔内并排插入2根注浆管,注浆管间距 2cm左右,在其中一根管中先用注浆泵泵入水泥浆,待水泥浆液从漏水点流出后,再在另一根管中泵入水玻璃溶液,水玻璃具有凝结固化作用,渗漏点在一段时间后可逐渐闭合。

3.2 线漏治理。首先对漏水处进行割缝与剔槽, 即人工修出宽3-5cm,深15-20cm 的沟槽,然后用清水冲洗干净渗漏处的夹泥和杂质。再对沟槽进行凿毛、引流和封堵, 具体做法是在接缝表面二侧 10cm范围内凿毛,凿毛后在沟槽处安入塑料管对漏水进行引流,并用封缝材料进行封堵。封堵完成达到一定强度后,再选用 TZS水溶性封漏剂,用泵进行化学压力灌浆,待浆液凝固后,再拆除注浆管。漏水涌砂治理。基坑堵漏抢险必须固砂,才能止水,从而使基坑安全通常所使用化学灌浆材料的水玻璃浓度为39-42 波美度,用清水稀释成25波美度,可以堵塞漏洞。

4.小结

随着各大城市地铁的新建,我国广泛推广、应用地下连续墙施工,地下连续墙施工技术也越来越完善。当前,地下连续墙渗漏水主要在其接缝处、预埋接驳器、砼缺陷处较为严重,在治理地下连续墙渗漏水时应着重注意。结合点、线、面漏情况,就地下墙的渗漏原因有针对性的采取相关治理措施,改善地下连续墙的渗漏情况,取得较好的治理效果。

参考文献

[1]马铭,徐赞云,吴学芹.地下连续墙接头形式及渗漏分析[J].黑龙江科技信息,2008,(10).

[2]张海.地下工程结构自防水的设计探讨[J].山西建筑,2009,.

[3]王法全,尉霞,董志强.基坑地下连续墙渗漏水事故原因和处理措施[J]. 山西建筑,2008,(26).

第6篇:地下水治理范文

关键词:水帘峡,滑坡,灾害治理

中图分类号:F407.1 文献标识码:A

一、滑坡体概况

水帘峡滑坡分布于水帘峡景区的东南部(水库东南山体),该山体长约272m,宽约60-162m,高约631.85m,高差达93m。山体坡向294°,坡角约为32°。地层岩性主要为南官庄斜长角闪岩单元斜长角闪岩和上港奥长花岗岩单元片麻状奥长花岗岩。上港奥长花岗岩单元片麻状奥长花岗岩侵入南官庄斜长角闪岩单元斜长角闪岩[1]。

据现场调查,2010年8月26日前后,在水库的东北岸路上出现裂缝及起鼓现象,9月2日经现场调查,在水库东南山坡上分布有一滑坡,滑坡体平面长约67m,后缘宽约30m,前缘宽约63-64m。后缘裂缝宽约0.4-0.5m,高差约1.2-1.3m,裂缝可见深度约为1.1-1.3m,呈圆弧形向西北方向扩展,且已贯通两侧。在滑坡体的前缘高陡边坡的顶部分布多条平行于坡面的细小裂缝,坡体前部的走廓及路面受挤压严重变形,并出现边坡垮塌现象。

2010年9月2日至9月9日断续降雨,滑坡体出现加速滑动,据9月9日现场调查,滑坡体后缘裂缝宽度增加6-7cm,高差增加10-12cm(照片2-3和照片2-4),特别是在山体的北侧西部出现一条新的弧形裂缝,方向基本平行于边坡,裂缝宽0.4-0.5m,可见深度1.0-1.2m,高差0.2-0.30m。滑坡体前缘裂缝不断发展,边坡垮塌现象不断发生,累计垮塌土石方量约为50-60m3,地面变形加剧。

由物探成果可知[2],1线纵断面滑坡体总体厚度在10-20m之间,2线厚度约为4.2~11.1m,面波3线总体厚度在5-7.5m, 4线总体厚度在4-12m,5线滑坡体厚度总体5-14m,平均厚度约为 9.28-11.7m,滑坡体平面面积约为2950m2,据计算,滑坡体体积约为35515m3。

从滑坡体体积分析,滑坡体类型属于小型滑坡。按滑坡体的厚度分析,该滑坡体属中-浅层滑坡。

二、滑坡体特征分析

根据滑坡体的所处的环境地质条件,结合野外调查,水帘峡滑坡体的结构特征如下:水帘峡滑坡体岩性主要为南官庄斜长角闪岩、角闪石岩和奥长花岗岩单元。奥长花岗岩在形成过程对南官庄斜长角闪岩进行侵入,并且地壳运动,奥长花岗岩抬升形成山地,表面表现为直接覆盖于南官庄斜长角闪岩上。由于南官庄斜长角闪岩在抬升过程中上升幅度不一,在滑坡体所在区域形成东高西低,北高南低的倾斜面。南官庄斜长角闪岩岩层表面倾向西南,与地形坡向基本一致。上覆的奥长花岗岩受构造影响,岩石破碎,沿顺坡岩层滑动,形成岩质滑坡类型中的顺层滑坡(见图1)。

图1 滑坡体结构特征图(东南-西北向)

三、滑坡灾害形成的机理

1、地质作用

(1)地质构造

根据现场调查和观察,区内地质构造发育,垂直与水平节理裂隙,岩石破碎,随着气温升降和岩石干湿变化及水的楔入和冻胀,岩石沿着已有的破碎部位形成新的裂隙,原有裂隙进一步增宽、加深、延展和扩大,从而进一步加剧了岩石的破坏。

(2)地层侵入

区域上岩浆岩十分发育,在水帘峡附近区域主要分布有南官庄斜长角闪岩单元、麻塔角闪石岩单元和上港奥长花岗岩单元。南官庄斜长角闪岩单元先期形成,在上港奥长花岗岩单元形成时,对南官庄斜长角闪岩单元岩石形成侵入。地壳抬升时,上港奥长花岗岩单元覆盖于南官庄斜长角闪岩单元,形成上港奥长花岗岩单元出露时东南高、西北低,坡面倾向西北,为滑坡产生和发展创造了条件。

(3)岩石风化影响

南官庄斜长角闪岩和上港奥长花岗岩虽然同属侵入岩,但是岩性和成分不同。上港奥长花岗岩侵入形成后,受构造影响岩石破碎,风化作用首先从地表开始,逐渐向地层内部深入。根据现场调查,上港奥长花岗岩经风化作用后,铁锰浸染现象相当普遍。通过风化作用影响,削弱破坏岩石颗粒间的联接,形成、扩大岩体裂隙,降低断面的粗糙程度,产生次生粘土矿物等,从而降低了岩体的强度和稳定性。

2、降雨

进入8月份以来,历城区柳埠镇降雨偏多且集中,据降雨量统计(见表1),仅8月份降雨量达421.1mm,其中从8月17日开始持续进行降雨,至8月27日累计降雨量达到277.8mm,约占全月降水总量的66%。径流在坡面形成时间相对较长,坡积物孔隙大,植物根系发达,雨水随根系及孔隙进入坡体,造成岩土体呈饱和状态,加上坡体上挖坑植树给积水入渗创造了条件,坡体吸收较多的水分导致坡体严重增重,下滑力加大,抗滑能力降低。

表1水帘峡附近(2010年8月份-9月初)日降雨量统计情况表

3、人类工程活动影响

滑坡体前缘为一人工开挖形成的高陡边坡,边坡坡度70°-75°,高差约14-17m。地势较陡,高差较大,并且坡度倾向于水库,未采取有效的边坡防治措施进行治理,致使滑坡体前缘抗滑力降低,为滑坡体形成创造了条件。

综上所述,由于地质构造造成侵入岩水平、垂直节理裂隙发育,岩石破碎;侵入岩层底部坡面倾向水库,岩石在长时间的风化作用下,铁锰浸染现象普遍。植被发育,坡积物孔隙大,降雨偏多且集中,造成岩土体饱和,自重力增大。滑坡体前缘人工开挖形成高陡边坡未进行有效治理。在自然因素与人为活动的共同作用下,从而产生滑坡灾害。

四、滑坡稳定性评价

根据《滑坡防治工程勘查规范》(DZ/T0218-2006)并参考《工程地质手册》推荐的滑坡稳定性评价公式,本次计算采用传递系数法进行。

1、计算假定

视滑坡体为不可压缩介质,且不考虑滑坡体的局部挤压变形,按滑坡面变坡点将滑坡体垂直地划分为若干块,每一块均视为刚体,滑坡体条块间传递压力而不传递拉力。

2、计算荷载

滑坡推力按自重+持续降雨或暴雨+地震(受地震力、静水压力联合作用)进行计算。

3、计算方法

滑坡推力按传递系数法计算,计算原理如图2。

图2 计算原理图

4、计算结果

根据滑坡体的滑动剖面,对剖面进行剖分,共划分成15个剖面。根据计算,滑坡体下滑力为-63.881(kN/m)。滑坡体处于不稳定状态。

五、滑坡治理措施

由于水帘峡滑坡发生在运营中的水帘峡地质公园范围内,所以滑坡治理考虑临时抢险与永久根治两个阶段进行。先按照抢险工程进行临时处置:在雨季封闭水帘峡地质公园,在坡体增设排水孔,用粘土夯实并封堵地表裂缝等应急措施,另外在滑体上布设监测系统,对滑体进行监测,及时反馈滑坡的动态信息,对出现的新情况进行及时处理。永久性治理方案则采用以下多种手段方案。

(1)在现有滑坡底部设置一排预应力锚索抗滑桩,阻挡滑坡的下滑。抗滑桩设计长度27000mm,嵌固深度23000mm,桩径φ1500mm,桩间距3000mm;主筋33Φ25,箍筋φ8@150mm,加强筋Φ16@2000mm,砼强度C30。

(2)地表及地下排水措施首先采用地表有组织排水措施,排出地表水尽量减少地表水入渗到地下,同时采用地下排水措施,在滑坡后部修建截水盲洞,以降低桩后地下水。

(3)坡面植草为防止坡面冲刷,阻止地表水入渗,对整个坡面失缺植被的地方进行植草防护,。

六、结语

通过对水帘峡滑坡的综合分析及有效治理后可得出以下结论:

1、通过对地质勘探资料和物探资料分析,该滑坡属于小型滑坡。

2、通过多因素综合分析,找到了造成该滑坡复活的原因。水帘峡滑坡主要受地层、岩性、地质构造、地形地貌、坡体结构及气象与水文等条件多因素的影响,其形成是这些因素共同作用的结果。首先,滑坡地区的工程地质与水文地质条件是产生滑坡的主要内因;其次,公园在建设过程中滑坡边坡的破坏是滑坡产生的主要外因。

3、在制定治理方案上,将应急与永久相结合,在综合考虑了滑体的变形特征和工程地质条件的情况下,制定具体治理措施,并进行优化组合。

参考文献

[1] 王庆兵等,济南市历城区水帘峡景区山体滑坡灾害调查与治理工程设计方案,2010年;

第7篇:地下水治理范文

关键词:基坑工程;基坑降水;控制降水水位

Abstract: in the excavation of deep foundation pit, in order to ensure the construction safety of foundation pit, the groundwater control is essential for the design of foundation pit supporting content. Foundation pit dewatering, design and construction should follow the "on-demand" pumping ", pumping capacity minimization" principle, reasonable selection of water level control of precipitation.

Keywords: foundation pit; dewatering; control of drawdown

中图分类号:TV551 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

随着我国社会经济的快速发展,城市化进度加快,在密集城市中心,满足日益增长的停车功能的需要,结合城市建设和开发利用地下空间已成为一种必然。基坑由于深浅不一,施工方法不同,围护结构型式多样;基坑所在场区的地质、水文地质条件因地而异,复杂程度悬殊;场地周边环境要求宽严的差异等,使得基坑降水的设计工作也相应复杂。

在基坑开挖中,为了保证基坑的施工安全,对地下水进行控制是基坑支护设计必不可少的内容。节约、保护水资源是我国的基本国策之一。基坑降排水,设计与施工应遵循“按需抽水”、“抽水量最小化”的原则。

1、降排水的作用

基坑施工中,为了避免产生流砂、管涌、坑底突涌,防止坑壁土体的坍塌,保证施工安全和减少基坑开挖对周边环境的影响,当基坑开挖深度内存在含水层及坑底以下存在承压含水层时,需要选择合适的方法进行基坑降水与排水。

降排水的作用主要有:

1)、防止基坑地面与坡面渗水,保证坑底干燥,便于施工。

2)、增加边坡和坑底的稳定性,防止边坡或坑底的土层颗粒流失,防止流砂产生。

3)、减少被开挖土体含水量,便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业。

4)、有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性。

5)、减少承压水头对基坑底板的顶托力,防止坑底突涌。

2、目前常用的降排水方法和使用条件

1)、轻型井点降水,降水深度在

2)、喷射井点降水,降水深度在8.0~20.0m;适用于以粉土、砂质粉土、粉细砂为主的承压含水层。

3)、管井(深井)降水,降水深度在>6.0m;适用于以粉土、砂质粉土、各类砂土,砾砂,卵石等为主的承压含水层。

基坑降水方案设计,根据降水深度、含水层岩性、渗透性确定,通常对于一个具体的基坑工程,其场区的含水层岩性、渗透性是确定的,基坑开挖深度分布在平面上和垂直是深浅不一,一般情况是分为基坑大板埋深和集水坑、电梯井段的局部加深区段。基坑降水深度控制根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)要求:在基坑降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下0.5m。设计时根据习惯按最不利原则考虑降水深度,即会按照集水坑、电梯井段深度来控制降水深度。而基坑大范围底板深度通常比电梯井要浅2.0~3.0m。若地下水统一降低至电梯井段基底下0.50m,因此会造成过度降水,不仅增加降水费用,也不符合“按需抽水”、“抽水量最小化”的原则;根据我公司对此降水的经验,对大部分的降水控制以大底板基底标高控制,对局部集水坑、电梯井段可以专门采取降水措施。

3、工程实例

拟建丁岸路地块工程,位于昆山市庆丰路北、长江路西;由两幢住宅楼、一幢公寓式酒店、商业及附属用房组成,总建筑面积35413 m ²,住宅楼地上18F、21F,公寓式酒店地上18F,其下均设-1F;地下室基坑平面略呈长方形,南北长150.0 m,东西宽40.0m;

本工程设计±0.000相当于85国家高程2.700m。场地自然地面标高约为2.10~2.50m(85国家高程),要求平整后场地平均标高2.40m(相对标高-0.30m);

地下室基底标高为-7.35m(纯地下室)、-7.85m(1号楼)、-8.05m(2号楼)、-7.95m(公寓式酒店),集水井、电梯井段基底标高为-9.450m、-10.85m,基坑开挖深度为7.05m、7.55m、7.65m、7.750m;电梯井、集水井段加深1.55m、2.95m。

4、场地土的工程特性

4.1该工程位于昆山市庆丰路北、长江路西。场地原为农田,经回填平整,现为开阔的空地。该工程地质物理力学指标(见表1):

表1 土层物理力学参数表

注:土的力学参数取C、Ø的标准值分别为其平均值的0.8和0.9倍,()内数值为经验值。

4.2该场地地下水:

场地内对本工程建设有影响的地下水主要为潜水、微承压水。

潜水主要赋存于浅部填土层中,填土层中富水性差;受大气降水及周边河流的侧向补给,以地面蒸发为主要排泄方式;受季节影响水位升降明显。勘探时干钻测得潜水初见水位标高为0.90~1.45m,测得其稳定水位标高在0.41~1.20m(基本同当地河水位)。

微承压水主要赋存于⑤、⑥层粉土中,富水性及透水性中等。主要补给来源为地表水的垂直入渗及地下水的侧向迳流,以地下水侧向迳流为主要排泄方式;其稳定水位标高在0.50m。第⑤层粉土顶板埋深9.90~11.50 m,相应标高为-7.45~-9.30m(绝对标高)。

1、2号楼以及酒店公寓楼:基坑基底标高-5.15~5.35m(绝对标高),残留粘土厚2.10m;

基坑内电梯井(集水坑)段:基底标高-6.95~-8.35m(绝对标高),残留粘土厚0.00~0.50m;

根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)附录W基底抗渗流稳定性公式:

rm(t+Δt)≥1.1Pw (W.0.1)

对1、2号楼以及酒店公寓楼基底部分:

(19.3×2.1)/(6.0×10.0)=0.67

经验算其坑底抗渗流不稳定。

对电梯井段部分:

(19.3×0.5)/(6.0×10.0)=0.16

经验算坑底抗渗流不稳定,需要采用专门的降水措施。

根据上述对基底抗渗流稳定性验算,本工程基坑纯地下车库部分总体可满足坑底抗渗流稳定;

但对1、2号楼以及酒店公寓楼(含电梯井、集水井),其基底抗渗流不稳定们需要采用专门的降水措施降水后方可开挖其下部土方,根据本工程特点建议采用轻型井点+管井对其进行降水减压,防止坑底冒砂、透水。即在基坑四周设置轻型井点,对中部以及坑中坑段设置管井的降水措施。

5、基坑降水设计

根据均质含水层承压水非完整井基坑涌水量计算公式:

(F.0.4)

本工程中地下水潜水位标高为1.22~1.45m(黄海标高),微承压水水位标高为0.93m~1.11m(黄海标高),自然地坪标高约为2.40m,基坑底部标高为-5.35m,局部段为-8.30m(黄海标高)。要求降水后基坑中部地下水水位比底板低0.50m。先根据控制水位深度可分别按-6.00m、-9.00m计算涌水量。

1) 基坑中心水位降低值为:S=7.2m\10.2m

2).环形井点的假想半径r。为:

r。=0.29(a+b)=0.29×(150+40)=55.1m

(a、b分别为基坑的长短边)

3). 抽水影响半径R为:

R=10·S·=113.0m

(井管主要位于粉土层中,根据地质资料提供的粉土的渗透系数,结合以往本地区经验,此处取渗透系数为K=1.8m/d;)

方案一:以大底板为地下水控制标高,即水位降低至-6.00m,即水位降深S=7.2m,本基坑的用水量Q:

1) 基坑中心水位降低值为:S=7.2m

2).环形井点的假想半径r。为:

r。=0.29(a+b)=0.29×(150+40)=55.1m

(a、b分别为基坑的长短边)

3). 抽水影响半径R为:

R=10·S·=96.5m

(井管主要位于粉土层中,根据地质资料提供的粉土的渗透系数,结合以往本地区经验,此处取渗透系数为K=1.8m/d;)

=1220.5(m3/d ) (M为承压层厚度,为15.00 m)

方案二:以最深处(电梯井)为地下水控制标高,即水位降低至-9.00m,即水位降深S=9.2m,本基坑的用水量Q:

1) 基坑中心水位降低值为:S=9.2m

2).环形井点的假想半径r。为:

r。=0.29(a+b)=0.29×(150+40)=55.1m

(a、b分别为基坑的长短边)

3). 抽水影响半径R为:

R=10·S·=123.4m

(井管主要位于粉土层中,根据地质资料提供的粉土的渗透系数,结合以往本地区经验,此处取渗透系数为K=1.8m/d;)

=1356.2(m3/d ) (M为承压层厚度,为15.00 m)

两者相差用水量差ΔQ=1356.2-1220.5=135.7(m3/d ),若按基坑降水运行三个月计,抽水量Q=135.7*90=12213.0(m3);可见不同的控制水位标准,需要降水量相差甚大;

6结语

地下水控制的设计和施工,合理确定地下水控制方案,在满足建设工程基本需要的时,达到节约、保护地下水资源的目的。应根据工程按需降水,尤其是在基坑部分深坑段,应对其单独处理,局部有针对性的采取降水措施,而不可使基坑降水水位按此控制。

参考文献:

[1]基坑工程书册(第二版) 2009

第8篇:地下水治理范文

[关键词]可持续发展 水文地质 环境地质 良性循环

中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0238-01

水文地质和环境地质的可持续发展是一项非常艰巨的工作,可谓任重而道远,需要相关从业人员付出长期而艰辛的努力。下面先讲一讲可持续发展理念下环境地质和水文地质工作的新要求。

一、 可持续发展理念下环境地质和水文地质工作的新要求

20世纪末期,为了实现一种理想的发展模式,联合国首先提出了可持续发展的理念,这种理念在一方面要求满足当代人们的各种需求,另一方面要求保障子孙后代的长远需求。在这种理念的指导下,当代人们不能只对自己负责,还要对未来的人们负责,人们需要在生产、生活中要做好长远的利益打算,不能将地下的资源全部消耗殆尽,更不能肆意破坏未来人们赖以生存的自然环境,以免给未来人们的生存造成不良的影响。

要想贯穿落实可持续发展的理念,不仅仅要求人类对未来后世子孙肩负着强烈的责任,而且要求人类对自身同自然之间唇齿相依的关系有一个新的认识。人类要达到生存和发展的目的就必须要依靠自然的资源以及周围的环境,只有树立可持续发展的观念,才能确保自然资源永久不衰,使自然环境得到优化,人类社会世世代代的生存下去。

可持续发展理念下的水文地质和环境地质工作,必须将思想提到一个新的高度,认真审视和深入领会可持续发展的深刻内涵,确定水文地质和环境地质工作的新思路。在可持续发展理念的指引下,不但要立足眼前,同时更要放眼未来,从更加长远的目标出发,寻求一种能够实现长治久安的发展策略。可以说,要想实现可持续发展的目标,就不能仅仅依靠头疼医头、脚疼医脚这些零敲碎打的短期手段,而要从整体出发、从大局出发、从长远出发,制定标本兼治的整体性发展策略。与此同时,必须要运用系统的方法和思想,对现有的地质环境和地下水资源进行通盘的诊断分析,不断寻求一种同时满足人类生存和环境保护的两全之策,实现人和自然的和谐共处,逐步构建地质环境系统和地下水系统的良性循环体系。

二、可持续发展背景下水文地质和环境地质工作需要注意的问题

在可持续发展的理念下,水文地质和环境地质工作呈现出了一些自身的特点,主要体现为以下几个方面:一是要运用多学科渗透交叉的方法,从更深的角度对水文地质和环境地质系统进行综合性分析;二是重新构建一个人与自然和谐共处、协调发展的良性循环系统;三是在重新构建系统的过程中,要处理好两方面的关系,一方面是正确处理好自然与人类之间的关系,另一方面是正确处理好人类之间的各种利益关系,其中包括长远利益与当前利益、整体利益与局部利益等;四是利用一整套较为系统的工作方法,从整体的角度出发,以治本为目的,构建一个水文地质和环境地质工作的可持续发展体系,不能只是采取治标的策略;五是要想实现水文地质和环境地质工作的可持续发展,需要人们付出长期的、艰辛的努力,只有这样,才能收到良好的经济效益、社会效益以及环境效益。

要想实现可持续发展,就应该构建自然和人和谐共处、良性循环的地质与水文环境系统,从多种角度对环境地质和水文地质进行较为深入的研究,掌握其自然状态下的变化规律,并对有人为因素参与后的变化规律进行诊断和分析。在对自然进行充分认识的基础上,再对水文地质和环境地质系统进行优化,不断寻求构建和谐有序水文与环境地质系统的方法和途径。

可持续发展理念下,应当从全局出发,按照系统的方法开展配套的治本策略。比如对河北平原浅层咸水的改造,需要具备各方面的条件,其中包括外来淡水的定额灌溉、配套的咸水排出渠道、科学的排咸换淡方案等。以上条件必须同时具备,否则无法开展。

可持续发展理念下,优化水文地质和环境地质工作需要多个部门之间的协同配合。比如说,要实现土壤水的有效利用,离不开农业与水文地质等部门人员的积极配合;要制定相关的防洪措施,就要有地质与水利等部门人员的积极参与。但现实情况是,由于不同部门的职能各不相同,相互之间的条块分割较为明显,在不同的单位和部门之间存在着各自的利益冲突,因此要想实现各部门之间真正意义上的协调有一定的难度。在这一背景下,各部门往往对环境地质和水文地质工作者的研究成果不重视、不认可,更谈不上支持和推广。所以,我们要不断地探讨各个部门之间的相互协调机制,倡导多个学科之间进行交叉渗透,以实现水文地质和环境地质工作的可持续发展。

在对水文地质和环境地质进行优化时,还需要各种技术和非技术的支持。例如,对咸水进行改造所需要的时间相当长,其间往往会产生一些资金方面的问题,这时仅仅依靠政府的努力是不够的,还需要转变全社会的思想意识,提高全社会的认识程度,使咸水改造工作成为大家自觉参与的行动,为其提供强大的后盾支持。

结束语

综上所述,实现水文地质和环境地质工作的可持续发展,能够促进经济、社会和环境效益的提升,是一件造福千秋万代、利国利民的系统工程。但是,要实现这样的工作目标并非一朝一夕的事情,我们还面临着比较艰巨的工作任务,这就需要我们长期付出艰苦卓绝的努力,以坚定不移的毅力和踏踏实实的劳动去换取最终的成果。

参考文献

[1] 孔金玲,王文科,翁晓鹏,麦柳妍.基于GIS的地下水及其环境问题分析[J].吉林大学学报(地球科学版),2008(6).

[2] 孙芳强,侯光才,窦妍,方长生,姜军,张乐中.额尔多斯盆地白金系地下水循环特征的水化学证据--以查布水源地为例[J].吉林大学学报(地球科学版),2009(02).

[3] 陈政治.当代水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展[J].工程勘察,2010(1).

第9篇:地下水治理范文

关键词:水利工程;施工;地下洞室;爆破;危险;控制

随着人类社会的发展,地下工程将越来越多地应用在国民经济基本建设各个领域,在水利水电、公路、铁路、油库等工程建设中,越来越多地采用了地下洞室。对于地下洞室群在开挖爆破施工中的安全、相邻洞室及交叉洞室的施工、厂房岩壁吊车梁基础的爆破施工工艺、以及如何实现快速光爆等,本人在几十年的地下工程施工中,积累和探索了一定的经验,在此与同行分享和探讨。

一、水利工程地下主要洞室开挖方法概述

(1)主厂房。Ⅰ~Ⅶ层边墙预裂、中部梯段爆破拉槽开挖、边墙保护层开挖、支护跟进。岩锚梁部位精确测量造孔、密孔、小药量开挖,开挖前锚杆上、下锁口。Ⅷ~Ⅹ层通过与尾水支洞间竖井溜渣槽(井)开挖,支护跟进。配置多臂凿岩台车,潜孔钻等设备,总用时30个月。

(2)主变室。从上、下二层开挖,底板预留保护层;边墙预裂、中部梯段爆破拉槽开挖、边墙保护层开挖、支护跟进。

(3)尾调室。上层连通洞以上部位反导井掘进至穹顶,然后由上而下扩挖至连通洞底板高程;再向下通过反井钻机形成与底部贯通的1.4 m导井,扩挖导井至6m的溜渣井,再通过手风钻造孔、小型反铲扒渣自上而下扩挖形成,平均月扩挖仅5m[1]。

(4)尾闸室。通过施工支洞分二层完成岩锚梁及其以上部位开挖后,以反井钻机形成与底部尾水支洞贯通的溜渣导井(1.4 m),再通过手风钻造孔、人工扒渣自上而下扩挖形成。

(5)压力管道竖井。以反井钻进形成贯通上、下平段的溜渣导井(1.4 m),再通过手风钻造孔,人工扒渣自上而下扩挖形成,每日平均扩挖1-1.5 m。

(6)尾水支洞、尾水隧洞。分3层开挖,边墙预裂,左、右半幅相继梯段爆破开挖,边墙保护层开挖,支护跟进,平均月进百米。

(7)导流洞。通过多工作面分 3 层开挖,边墙预裂,左、右半幅相继梯段爆破开挖,边墙保护层开挖,支护跟进。 配置多臂凿岩台车,潜孔钻等设备。 平均月进百米。

(8)抗力体置换洞。分2层开挖,采用光面爆破,手风钻造孔,小型反铲、装载机、运输车出渣,竖井溜渣后再通过大型设备装运渣月。进度 40~60m。

(9)泄洪洞有压段、无压段。分3层开挖,边墙预裂,左、右半幅相继梯段爆破开挖,边墙与底板保护层开挖,支护跟进[2]。 配置多臂凿岩台车,潜孔钻等大型设备,平均月进百米。

(10)泄洪洞工作闸室。通过施工支洞分 2 层完成交通洞底板以上开挖,通过正、反井作业形成与泄洪洞沟通的溜渣竖井,以潜孔钻、反铲进行自上而下的扩挖、扒渣、支护。早期爆破时对设备予以覆盖保护,后期通过渣堆使设备移向泄洪洞躲炮,安全效果优异。

(11)泄洪洞龙抬头段。通过正、反井作业形成约 70#5m)的溜渣斜井,以潜孔钻、反铲自上而下分层扩挖形成。

二、水利工程地下洞室爆破施工过程分析

(1)施工准备

施工准备工作包括场地平整、测量放样,以及其它常规准备工作。由于预裂面一般就是最终的边界开挖面,因此,预裂缝的位置必须准确,当采用垂直的预裂孔时,放样工作没有什么困难,只要按设计的孔位精确的测量就可以了。对于倾斜的孔,特别是预裂面呈某种曲折面的斜孔,放样工作就要复杂得多,这是因为斜孔的孔口与孔底并不在同一个坐标位置上,而是随该孔的倾斜度以及地面的起伏而变化。此时,采用整体样架放样就要方便得多。

(2)钻孔

钻孔的机具根据炮孔的直径和孔深来选用,一般情况下,直径小于50mm,深度在6m以内的孔,多采用手风钻,孔径在70mm以上的深孔,则要采用潜孔钻。钻孔时,必须严格控制质量,允许的偏斜度应控制在1度以内[3]。由于岩面的不平整或钻进的方向不是垂直,往往容易引起孔口的偏离,此时,可以采用人工撬凿或用钻机冲击的方法,凿出孔口位置,经检测无误后,才开始钻进。

(3)药包加工

用于预裂爆破的药包,最好能在钻孔内均匀地连续分布。在实际施工中,大多须在现场加工制备,通常采用两种方法:一是将炸药装填于一定直径的硬质塑料管内连续装药,为了顺利地引爆和传爆,在整个管内贯穿一根导爆索。另一种是采用问隔装药,即按照设计的装药量和各段的药量分配,将药卷绑扎在导爆索上,形成一个断续的炸药串。由于每个孔的深度不一致,装药量也不同,因此,对于每一个孔应当分别准备各自的药串,编上该孔的孔号,不能混淆,然后包扎好待用。

(4)装药、堵塞和起爆

为使炸药爆炸时能够获得良好的不藕合效应,药柱(或药卷串)应置于炮孔的中心。为达此目的,可采用一种塑料制的膨胀联结套将药柱固定在炮孔中央。在我国的预裂爆破中,多半将药卷串绑在竹片上,再插人孔中。对于垂直孔,竹片应置于保留区的一侧,对于倾斜的孔,竹片应置于孔的下侧面。

炸药装填好以后,堵塞之前先要用纸团等松软的物质盖在炸药柱上,堵塞过程中,应注意使药卷串保持在孔中央的位置上,不要因堵塞而将药卷串推向孔边。堵塞应密实,以防止爆炸气体冲出,影响预裂效果。在预裂爆破中,一般都采用导爆索起爆,效果较好。也可采用电雷管或非电雷管起爆。预裂爆破最好能一次同时起爆,但当预裂规模大时,为了减轻预裂爆破过程中的振动影响,也可以分段起爆。

三、水利工程地下洞室爆破安全防护技术措施

我们要根据爆破安全规程的要求,结合本地的实际情况,制定好安全防护措施和做好安全警戒工作:

(一)参加爆破工作的人员应有公安部门颁发的爆破安全作业证,要持证上岗。

(二)爆破作业人员必须树立安全第一的思想,严格按爆破安全规程规定的安全事项和要求操作。

(三)现场爆炸物品都由炸药库统一配送。爆炸物品的使用必须按照当地公安部门的要求,在爆炸物品到达工地后应放到指定地点存放,并由专人负责看守。领发时必须指定爆破工专人领取并做好登记,不得随意发放。

(四)从装药时开始,场地四周应放出警戒,根据本工地的周围环境,确定爆破的警戒范围为200m,并要按照警戒位置固定专人布置哨位,在附近特别加强了警戒。参加施工的爆破人员,都佩戴明显的标志,其他无关人员一律禁止入内。

(五)爆破装药、连线完成后,应由爆破指挥长按照爆破安全规程规定的起爆顺序,在各警戒点到位后预警-起爆-解除警戒的信号[4]。

(六)爆破结束后,爆破人员对现场又做了进一步检查,尤其要对爆后形成的浮石和危石认真进行排除,处理时周围也要警戒,防止发生意外事故。组织有爆破经验的专职队伍进行爆破作业,关注爆破先进技术的推广,严格组织和管理爆破队伍,将大大提高我国地下洞室开挖爆破的安全生产水平。

参考文献:

[1] 陈志刚,刘殿魁.SH波冲击下浅埋任意形孔洞的动力分析[J].地震工程与工程振动. 2004(04)

[2] 马宏伟.引水隧道在地震波入射时的动力响应解析解[D].北京交通大学 2013

[3] 陈志刚,刘殿魁.椭圆孔对SH波散射的远场解[J].哈尔滨工程大学学报. 2003(03)