地下水處理方法范文
時間:2023-12-26 18:05:57
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篇1
關鍵詞:深基坑;地下水;處理方法
一、引言
隨著我國國民經濟的快速發展和城鎮化進程的加快,高樓大廈的建設已經成為了我國建筑領域的重點項目,而伴隨著高樓大廈的不斷崛起,深基坑工程也獲得了長足的發展與進步。面對著越來越高的樓層建設和地下空間的不斷擴大,我們對于深基坑工程的技術及質量要求也越來越高。但與此同時,深基坑工程還面臨著許多來自于地質等多方面的不確定因素,往往會造成深基坑事故,造成巨大的損失。據一些研究者調查發現,目前我國經常發生的深基坑事故大約有七成以上是由于地下水處理不當造成的,這不僅對地質造成破壞,還影響到了周圍建筑物的安全,造成了很大的安全隱患。因此,對于深基坑工程當中地下水的處理已經迫在眉睫,必須引起我們的高度重視,把握不同土體的滲透規律,采用科學合理的地下水處理方法,保證隔滲效果,從根本上杜絕發生深基坑工程事故的可能性。
二、地下水對深基坑工程的破壞
要想保質保量的完成深基坑工程建設必須滿足以下兩個條件:一是基坑必須要一直保持干燥狀態,這樣可以保證施工的順利進行;二是要保證周圍邊坡的穩定,以確保安全施工。這兩個條件是深基坑工程正常施工的前提條件,而它們都與地下水處理是否得當密切相關。
深基坑工程的實施要根據地下水的狀態和土質的結構進行相應的調整,在一些地下水經常會發生變化的地區開展深基坑工程需要對地下水的處理進行格外的注意,這樣才能保證深基坑工程的順利進行。在深基坑工程的實施過程中,首先需要把握的是土的透水性。所謂土的透水性,就是指水流穿過土中小孔及縫隙的難易程度。如果土質的構成越粗糙,它的透水性就會越大,如果把夾雜著碎石的粗土塊和細膩的粘土放在一起比較,顯然粘土的透水性會更低一些;如果保證其他施工條件相同,土的透水性越大,就越容易被水滲透并加快滲透速度。
除了把握土的透水性以外,我們還需要掌握地下水的運動規律。地下水的運動有兩種情況,即紊流和層流。紊流顧名思義是指水毫無秩序的流動,經常性的在土的寬大空隙中流動且速度較快;而層流是指水在土質較密的土中有秩序的流動,互相不混雜的狀態。在深基坑工程的建設當中,我們必須通過對土的透水性,以及地下水運動規律的把握來防止流砂和滑坡現象的出現。通過測算我們發現,在細砂和粉土中最容易出現流砂,這是因為水的滲透力一直大于土的浮重,土質自身喪失內部壓力導致其懸浮狀態的出現,最后出現流砂。而粘土當中出現流砂的現象則比較少見,這主要歸功于粘土的粘聚力大,壓力較小的水流很難對其造成影響,使其變為流砂。因此,合理的把握地下水的滲透力和土浮重度之間的關系,對于流砂及沙沸現象的防止有十分重要的借鑒作用。
同時也應當意識到,流砂現象的出現很容易造成邊坡土體的滑坡,而在深基坑工程施工的過程中若遇到降水,就很容易出現大的水力坡降,導致地下水紊流的情況出現。如果不能對此及時采取措施,坑內很容易被坑外的地下水所滲入,造成泥沙的大量涌出,引起周圍地面下沉,嚴重威脅到周圍建筑群的安全。
三、地下水的處理方法
1.查明地下水情況,仔細設計
當前很多深基坑工程發生事故大多數是由于工程師之前沒有對地下水情況進行仔細的了解和把握,沒有引起大家足夠的重視。如果在對地下水的情況還沒有查明之前,就盲目的進行深基坑工程的設計,在深基坑挖至地下水位以后,就會產生一系列的問題,如在上文中提到的流砂、邊坡土體滑坡、地下水對深基坑的滲流和坑外周圍地面的下沉等等,最后導致深基坑事故的出現。因此,在深基坑工程實施之前,我們必須做好相關工作,查明地下水的具體情況,并做到具體問題具體分析,仔細設計,采取相應的防水和降水措施。如果遇到軟土地區,則需要更加謹慎的對地下水情況進行勘察和處理。
2.止水法
止水法是指在深基坑周圍做上止水帷幕,即在深基坑工程開挖和施工時防止地下水的滲流,以確保地下水不會突涌的一種止水措施。止水帷幕是為了保持深基坑的干燥,保證地下施工作業的正常進行和防止坑外土地的下陷及變形,同時止水帷幕還可以有效防止地下水滲入基坑,阻止周圍土體的位移變形。在選用止水帷幕時,也需要綜合考慮多方面的因素,如工程水文地質的條件、基坑周圍的環境條件以及較高的資金投入等。
止水帷幕的設置方法有很多種,目前采用較為廣泛的主要有高壓噴射注漿法、壓力灌漿法和漿噴深層攪拌法等,這三種設置方法各有利弊,在不同地質條件下能夠發揮不同的作用。高壓噴射注漿法適用于粘土、粉土等土質條件,但是對于卵石層等土質設置止水帷幕時,效果欠佳。壓力灌漿法有著與其他設置方法不同的優點,它適用于巖溶溶洞和砂礫石的斷裂面,對于難以處理的軟土和較濕的黃土都有著很好的作用。漿噴深層攪拌法對于粉質和較軟的粘土、含有礦物質的粘土都能起到良好的止水作用,但也應該注意。漿噴深層攪拌法對于卵礫石等地層以及PH值偏低的土層很難起到良好的加固作用與防水作用。
止水帷幕在設計時,不僅需要進行大量的勘測與計算,還需要工程師掌握大量的土質和施工經驗,只有將二者結合起來,才能確保深基坑工程的安全性。止水帷幕在進行平面布置時一般會考慮兩種布置方式,一是可以將研發、數據、培訓中心三個基坑都做獨立止水設計;二是將這三個基坑連接在一起形成一個大的連通基坑,這種平面布置方式能夠起到節約資金、提高止水效率的作用。
3.降水法
降水法是指通過對地下水位的降低,保證深基坑工程能夠在地下水位以上進行施工,從而避免地下水對其的滲透壓力,防止邊坡滑坡和流砂等現象的出現。降低地下水位的常用方法主要有以下兩種:一是井點降水,二是明排降水。一般來說,井點降水的適用范圍較廣一些,隨著我們科技的進步與發展,井點降水也逐漸出現了多種具體的方法,主要包括電滲井點、管井點、情形井點、輻射井點等,這些方法針對不同的地質情況進行,取得了不錯的效果。
井點降水法要求井點深度要深于降水的深度,然后通過井點的引滲或者抽水來進行對地下水位的降低,保證深基坑工程的順利進行。井點降水的采用有利于保證優質的工程質量、確保施工的進度以及工程的安全。目前看來,井點降水法是增加邊坡穩定性和夯實地基的有效手段之一,能夠防止基底的破壞和隆起,充分截止地下滲流,減少側土壓力,有效預防深基坑工程事故的發生。另外,在降水法當中還需注意的一點是地下水位在降低之后會對施工帶來一些不利影響,比如對殘留水的處理、對周圍建筑物的影響、地面沉降等方面。因此如果降水法對深基坑工程造成一定影響的話,可以采用堵截法對基坑與地下水進行分離,從而繼續施工。
總之,深基坑工程當中地下水的處理對于保證工程質量,防止事故發生都有著極其重要的作用,我們必須對此加以重視,從根本上杜絕深基坑工程事故。在本文中筆者提出了一些具體的地下水處理方法,以期對以后的深基坑工程的施工能夠有所幫助。
參考文獻:
篇2
關鍵詞:地下洞庫防排水 噴錨注漿彈簧濾水管
中圖分類號:S276 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
對于地下洞庫的防排水,應始終遵循“以排為主,防排結合,因地制宜”的原則,從事前控制入手,在施工中的各個階段均要嚴格貫徹該原則。本工程在防排水施工中結合現場實際情況,分別對擴建罐室穹頂、罐室開挖的巖石面、上下通道及洞內的小型溶洞等特別重要的滲漏點進行了專項治水,同時也對罐室的防潮做了相應的措施。下面就這些專項治水的特殊措施做詳細介紹。
一、工程概況
本工程位于湖南某處,地形為低山,山坡陡峻,植被茂盛,巖石類型為較硬巖,巖層表層有一層較薄的強-中風化層,其下部為微風化及新鮮基巖。所處地區多年平均氣溫15.9℃,年平均相對濕度80%,多年平均降雨量1300毫米,日最大降雨量302毫米。本工程為洞庫擴建工程,設計防水等級一級,設計使用年限50年,混凝土抗滲等級P10。共計20座1萬立方米金屬油罐,其中1號庫區擴建罐室17座,共有上下導洞一條,上導洞有洞口2個,下導洞有洞口3個;2號庫區擴建罐室3座,共有上下導洞各一條,上下導洞各有洞口1個。洞庫內罐室防護為離壁式空心磚砌筑防護,巖石開挖面掛網噴射混凝土10cm,混凝土噴射面與磚墻間最小距離20cm,空心磚砌筑完成后在內側抹2cm厚砂漿,并刷一道水泥基滲透結晶涂料。2號庫區3個罐室穹頂部位均有溶洞,溶洞口面積約0.5㎡~1㎡。
二、擴建罐室穹頂防排水
擴建罐室穹頂內側混凝土因為年久失修,已經嚴重脫落,部分部位出現漏筋現象,每處漏筋面積約1~2㎡;穹頂上側混凝土風化嚴重,清理表層浮渣后發現表面凹凸不平,部分部位有漏筋現象,穹頂上漿砌片石拱帶有倒塌現象。經相關單位檢測,擴建罐室穹頂仍能滿足使用要求,但要對其重新進行防排水施工。經過方案比選,決定采取如圖一所示防護層布置,對穹頂上下分別采取以下措施:
圖一 擴建罐室穹頂防護層布置圖
1、將穹頂內側的鋼筋除銹,清除松散的混凝土層,將穹頂內側用高壓風吹凈,確保混凝土面干燥,涂刷一層環氧樹脂后噴射5cm厚混凝土。環氧樹脂能夠有效的起到阻銹作用,還能起到噴射混凝土層與擴建罐室穹頂混凝土粘結作用。環氧樹脂涂刷和噴射混凝土應分片連續進行。環氧樹脂一次涂刷面積應根據涂刷開始到噴射混凝土完成時間確定,確保在噴射混凝土完成前不凝固。在涂刷下一次環氧樹脂時,應與前一次有30cm~50cm的搭接,確保不漏涂漏噴。
2、對于穹頂上側,將原有的拱帶在環梁位置拆除寬約1m的人行通道,并將已砌筑的拱帶最頂層石塊拆除后在拱帶上鋪設一層防水板,再補砌頂層的石塊,防水板在每側拱帶外露50cm,自然順搭在拱帶上,以阻擋頂部水滴沿拱帶滲入拱頂;將穹頂上側風化的混凝土清理干凈,并用高壓風吹凈后,用高壓水進行沖洗,完成后將穹頂用5cm厚防水砂漿進行找平,再施工原設計的2cm防水砂漿,砂漿中需按設計比例摻入抗裂防滲劑。水泥砂漿防水層應密實、平整、粘結牢固,不得有空鼓、裂紋、起砂、麻面等缺陷。防水砂漿在拱帶處做成L形,并向拱帶上延伸40cm。以正對罐前室位置的環梁為最高點,抹不小于2%的排水坡到罐前室,將穹頂上側的山體滲水排到洞庫的排水系統中,抹排水坡時,將砂漿向山體上翻邊不小于40cm,以防穹頂上側的水排到環梁后通過巖層滲入到下面罐壁上。
三、罐室開挖面防排水
罐室開挖完成后,個別洞室的巖壁上有裂隙和小型孔洞,在雨季時,山體的滲水通過這些裂隙和孔洞形成水柱沿巖壁流下,水大的位置流量達到10L/分鐘。處理這些裂隙和孔洞的原則是以排為主,最好不要封堵,以防山體內的水又從其他位置滲出。實際施工時采用彈簧濾水管加防水板的處理方法。
對于裂隙,采用DN75的彈簧濾水管沿裂隙鋪設,并將濾水管一直延伸到罐室外側的排水系統內,在濾水管外側包裹一層防水板,防水板要嚴格檢查,不得有肉眼看的到的破損,將防水板和濾水管固定在巖壁上,再噴射10cm厚混凝土。噴射混凝土時注意不得直射濾水管,以防將包裹濾水管的防水板打破造成滲水。
對于孔洞滲水處,先將孔洞鑿深約30cm直徑50cm的碟形,將DN75彈簧濾水管一端插入孔內,用水泥摻加速凝劑將碟形槽抹好。將彈簧濾水管緊貼巖面固定好,引到排水系統中(見圖二)。噴射混凝土做法同裂隙處理方法。
圖二 小溶洞處理示意圖
為減少環梁處巖壁滲水量,對擴建罐室的環梁一周及罐前室部位進行打孔注漿。注漿材料采用水泥漿和水玻璃雙液漿注漿的方法,注漿配合比為水泥漿1:1,水泥漿和水玻璃的體積比1:0.75,水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥,水玻璃波美度大于35Be’。 注漿孔布設在上坑道環梁外側,沿環梁布設一圈。在布設注漿孔前仔細觀察罐室巖壁的滲漏水情況,在環梁下有滲水點處注漿孔間距為1m,并沿環梁向滲漏點左右側各延伸3m,在沒有滲水點的位置孔間距布置為5m。罐前室位置布設3排注漿孔,第一排注漿孔距離環梁0.5m,注漿孔間距1m,梅花形布設。鉆孔工具采用風槍,罐前室的孔必須豎直鉆進,孔深不小于3m。沿環梁鉆孔垂直,沒有施工條件的位置,角度最大不宜超過45°,孔深不小于3m,鉆孔直徑4.2cm。注漿從罐前室開始,沿環梁向罐室兩側進行注漿。施工順序為:確定注漿參數—分別配置雙液漿—試泵—壓水試驗—正式注漿—檢查—記錄。注漿時應根據現場實際情況,適當調整注漿壓力,既要保證注漿效果,又不得浪費材料,注漿過程及用料要現場做好記錄。
四、罐室防潮
本工程罐壁采用C20空心磚砌筑,墻厚30cm。罐壁外側巖面雖然進行了防水處理,但由于冷凝水和一些小部位沒有處理干凈的水滴的存在,這些水滴仍然會順著巖壁向下滴濺,有些水滴就會滴濺到砌筑的罐壁上。日久天長,水就會沿著空心磚的毛細孔滲透到罐壁內側,形成罐壁內潮濕的現象。對于這種空心磚滲水的現象,當然在靠近巖壁的迎水面一側抹砂漿處理是最直接的方法,但由于罐壁與巖石面間距只有20cm,工人無法施工,經現場實際考察,采取如下辦法:在砌筑的內側抹2cm厚的防水砂漿,砂漿凝固后涂抹一層水泥基滲透結晶涂料,封堵砂漿內的毛細孔,在結晶涂料外側再抹一層II型JS聚合物防水涂料。
JS聚合物防水涂料涂刷前,確保施工表面干燥,可用抹布將罐壁表面水擦凈;對罐壁表面的浮灰、雜質要清理干凈,對凸凹量超過基準面±10mm的凸起坑洼和疏松、蜂窩部位用水泥修補平整。取聚合物的甲乙兩組分施工前現場混合,充分攪拌至沒有粉質顆粒后使用,并在1小時內用完。施工時沿罐壁豎向涂刷二遍,第一遍用料1kg/㎡,第二遍用料2kg/㎡。第一遍涂刷時要用力來回搓,確保涂料與基層粘接良好且無氣泡;第二遍涂刷時要輕按刷子,確保涂膜有一定厚度。涂料防水層要與基層粘結牢固,不得有脫皮、流淌、鼓泡、露胎、皺折等缺陷。施工完后要注意不要破壞防水涂膜。
五、通道防排水
通道內排水采用彈簧濾水管引至排水系統內,在外面包裹防水板后噴射混凝土的工藝。彈簧濾水管安裝前要仔細檢查,一般包括玻璃纖維布或塑料濾布是否套緊、彈簧涂塑層是否均勻,有無老化、管徑是否是否與設計尺寸一致等。管道布置按5m一道布設環向彈簧排水管,局部涌水量大時還應適當加大其密度。安裝時彈簧濾水管應盡量緊貼滲水巖壁,盡量減小山體水由圍巖到彈簧排水管的阻力。管道布置時沿環向應盡量圓順,尤其在拱頂部位不得起伏不平。彈簧排水管與下部縱向排水盲管的連接,確保彈簧排水管下部排水暢通。管道安裝好后包裹防水板,噴射混凝土。混凝土噴射時不得直接對著管道噴射,以防將包裹濾水管的防水板打破造成滲水。
結束語
通過以上防水施工完成后,除冷凝水外,洞庫內已無明顯滴水,墻面無滲漏現象。說明施工中所采用的防水措施和施工方法起到了很好的作用,為類似工程積累了經驗。
參考文獻
[1] GB50455-2008《地下水封石洞油庫設計規范》計劃出版社
篇3
【關鍵詞】地下建筑物;方法;防水
一、地下建筑物防水設計的要點
(一)設計人員和開發商對地下建筑物要重視
設計時要考慮材料防水層對混凝土的保護,確保混凝土的耐久性。另外在結構混凝土自防水設計中,關鍵是控制鋼筋混凝土裂縫的產生及其寬度,混凝土出現裂縫,滲漏現象很難避免。荷載引起的裂縫危害最大,直接決定結構承載力,可以通過正確的設計和合理使用來控制裂縫出現或限制其寬度。而結構變形引起的裂縫因無法精確計算,設計時只能根據規范、原理、經驗,采用補償收縮混凝土,精心確定配合比,選擇高效膨脹劑和干縮小的水泥與骨料,同時加強養護,配置適當鋼筋減小混凝土溫度回降進的收縮變形值,並提高混凝土的抗拉強度。
(二)地下建筑物的防水設計
作為地下建筑物的防水工程,地下建筑物防水施工的重要部分就是防水設計,防水設計的成功與否將直接決定地下建筑物防水作用的效果。在進行地下建筑物防水設計的時候,要遵循建筑施工防水準則,按照預防為主、注重給排水等相關途徑進行相結合,根據地下建筑物防水施工的實際情況,進行合理的設計與防治。
(三)材料防水層的設計
防水層的封閉層是封堵防水混凝土表面的毛細孔、孔洞、微細裂縫,形成很強的致密防水層,且要滲入混凝土毛細孔內,牢固地與混凝土粘結,防止水從混凝土的毛細孔或微裂縫中滲透;防水層的主防層與封閉層緊密結合,并具有一定抵抗變形、耐穿刺、不吸水和不透水的能力。
卷材施工前應將基層清理干凈,涂刷處理劑應保證基層平整牢固、清潔干燥,并應保證處理劑與卷材性質相容,基層處理完畢后應將特殊部位施加附加層,若卷材采用熱熔法則應控制火焰噴嘴同卷材底面距離適中,并在幅寬內加熱均勻,加熱以底面瀝青熔融至光亮為宜,應避免過分加熱而燒穿管材,底面熱熔后應立即實施滾鋪及排氣,后用鏟刀將縫邊封好,并用噴火均勻的加熱密封一遍。
(四)維護地下室墻面材料防水的設計方法
采用粉煤灰加氣混凝土,因為粉煤灰加氣混凝土的強度主要由水化產物低水化硅酸鈣CSH(B)和托貝莫來石決定。水化產物的相互搭接、對粉煤灰顆粒的包裹程度、粉煤灰本身的水化程度對其強度發展有決定性影響。對于墻體材料性能很重要的是與砂漿的結合力問題,它直接影響到砌體的力學性能如抗壓強度、抗剪強度等等。由于灰砂磚的結構較為密實,孔隙較小,吸收水分和釋放水分的速度較另兩種材料慢;同時灰砂磚的表面平整,比表面積較小,與砂漿的結合較為薄弱,應在使用中配制專用砂漿或在生產中對成型模具進行改造,這樣才能更好的減少地下室滲水的可能性。
二、對地下建筑物防水常見問題的設計
(一)表面滲水
現象:防水混凝土結構表面出現大面積或局部面積滲水,有的呈明顯的快滲或慢滲,有的呈微滲,無集中滲水點結構大面積呈潮濕狀;而結構施工時,加固模板用的螺栓位置明顯有潮濕或滲漏。
治理:①對混凝土表面有明顯滲漏水的,先檢查出漏水部位,再將滲漏范圍盡量縮小至線或點,用適宜的方法堵塞;表面微滲潮濕混凝土,可在其上抹膨脹水泥砂漿、氯化鐵防水砂漿或采用滲透結晶型防水材料堵漏防潮。②螺栓孔位置潮濕或滲漏的,清理栓孔后,用膨脹性砂漿填實堵塞。
(二)混凝土結構滲水
現象:混凝土結構表面經常出現滲水部位
治理:由于地下建筑物防水施工的面積比較大,相應的地下建筑物地板也很大,對于混凝土的使用量相對集中,我們在地下建筑物防水施工運輸材料的時候主要采用的是人力斗車,從用這種方法需要搭建馬道,馬道在拆架子的時候留下的洞眼需要重點振實,如果不注意留下一些孔洞,那么這些小的孔洞就是漏水的通道。為了防止這種現象的出現,我們在施工中可以采取泵送混凝土的方法來澆筑。一般采用的輸送泵泵管的直徑為180mm,輸送量大約為一小時60m。我們在澆灌混凝土的時候需要分段、劃分多個小組來進行,每一個作業小組的工作量以及工作的范圍的決定要素就是在二次銜接的時候不能超過混凝土的初凝時間。每個作業小組在進行操作時必須在相對固定的位置上一起開始、同一結束,這樣可以避免漏振。為了進一步防治地下建筑物防水施工的漏漿,在進行混凝土澆筑的時候,應按照相關規定嚴格施工,做到分層連續的進行,每一層的厚度應該在300至400mm之間,每一層與每一層的澆筑時間的間隔不能超過兩個小時,順序是先用振動棒進行來回插搗,最后使用平板振動器進行滿振,使混凝土結構充分結合,攪拌均勻,有利于混凝土結構的滲水。
(三)裂縫漏水
現象:裂縫漏水主要可以分為干縮裂縫和溫度裂縫。前者主要表現為比較細微的、不是很規則以及互相交叉的裂縫;后者主要表現為裂縫的表面比較寬,但是越是內部越窄,有的裂縫不規則及裂縫形狀相反并且深入到混凝土的內部,滲水在裂縫的部分。
治理:治理干縮裂縫的方法很簡單,只需要在地下建筑物防水施工的過程,每一個環節都需要按照規定去做,注重日常的管理并及時做好混凝土的養護工作,這樣就可以起到減少裂縫的作用;而溫度裂縫主要可分為施工裂縫中沒有滲水的和有滲水的裂縫,在施工裂縫沒有滲水的部位可以沿著裂縫的邊緣鑿成V字形狀的凹型槽,將水泥的素漿進行打底,采用1:2.5的比例對水泥的砂漿進行找平,并做好壓實處理的工作;而針對有漏水部位的裂縫,應根據水壓的大小、滲漏部位的大小,采用促凝膠漿或者是氰凝灌漿進行堵漏。
總結
總之,建筑物結構的穩定性以及使用壽命的關鍵因素在于地下建筑物防水的工作成功與否。所以,在實際的地下建筑物防水施工的過程當中,對每一部分的施工都要按照嚴格的規定進行相關的控制,例如防水材料的選擇、防水施工的設計等工作,都需要我們精心的去安排與施工,以期能做到最佳的施工質量,從而保證高層建筑地下建筑物的防水的功能。
參考文獻:
[1]喬征:論全面改造利用中國地下建筑物空間的方向和途徑,碩士論文,2010.
[2]王天.地下建筑物為什么要做外防水[J].中國建筑防水,2009,12:7一8
篇4
關鍵詞:二進制數據流;數據存儲;四叉樹
一.空間數據在水下地形分析中存儲和管理的必要性
隨著數據庫以及編程訪問技術的不斷成熟和完善,用數據庫來代替傳統的文件形式管理數據,并利用數據庫訪問接口編程來維護,就能很好地解決文件形式所帶來的缺點,同時,又可以實現一些新功能滿足實際工作中的需要,還能實現與GIS 平臺的結合進行數據的信息管理。長期以來,在航道系統中,水下地形分析是一項重要的工作,而數據則是進行這項工作的基礎。這里的數據,主要是大量離散的水深數據,還有建立TIN(不規則三角網)生成DTM (數字地面模型)過程中的輔助數據。在當前水下地形分析應用中,原始數據大多數是以文件形式來存放和管理的,比如,水深點數據直接以外業實測后得到的CAD 圖形文件形式保存。
一.數據庫設計時的原則及目標
考慮一些所要管理的數據,主要是水深數據,輔助數據TIN 數據。對于這樣的數據對象,考慮到數據之間的相關性(比如水深數據和其派生的三角網數據的聯系),時間和空間產生的版本的差異性以及在水下分析應用過程中的一般流程,在進行數據庫結構設計的時候需要遵循一些原則:(1)盡量減少空間數據存儲的冗余量;(2)提供穩定的空間數據結構,在用戶需要改變時,該數據結構能迅速做相應的變化;(3)滿足用戶對空間數據及時訪問的需要,并能高效地提供用戶所需的空間數據檢索結果(4)在空間數據和相關元數據元素間維持聯系,使元數據正確對空間數據進行描述。
二.數據庫設計時涉及的空間數據模型
在進行數據庫設計時首先要考慮涉及的空間數據模型。水深數據,是最重要的原始數據, 其信息主要是三維坐標(X ,Y,Z)和其ID號;輔助數據,主要是建立DTM 過程中生成的三角網數據,是由水深數據派生出來的。三角網數據主要有組成三角形的頂點信息,三角形編號等。根據水深數據和輔助數據間的關系以及其作用地位,還有編程的需要,同時為了減少數據冗余,不采用面向對象的方式,而是拓撲結構方式來描述其模型。
三.數據庫設計和相關程序解決方案
現階段有兩種空間數據的關系型數據庫存儲方案:關系模型(Relational Model)和對象關系模型(Object Relational Model)。關系模型的具體存儲又分為普通幾何方式和二進制編碼方式兩種。關系模型的普通幾何方式似乎可以比較好地滿足我們的數據模型的存放需求。但是鑒于需要處理的數據特點,這樣的方式有一個嚴重影響性能的缺點,那就是容易導致記錄數量龐大,影響記錄的檢索等操作,并且由于數據庫表記錄的最大存儲數量有限,很容易引起表記錄溢出,特別是采用的數據庫為小型數據庫, 比如Access 的時候。因此,不能使用關系模型的普通幾何方式。考慮關系模型的二進制編碼方式和對象關系模型。這兩者的相似點是圖形數據直接采用二進制來存儲。它是把幾何實體的圖形信息編碼成連續的二進制數據流,能以二進制,或Raw 、或圖形類型字段存儲在數據庫中。在數據庫中,存放這樣的數據的字段一般稱為BLOB(Binary LargeObject)字段,是大二進制數據的縮寫。可以借用二進制編碼方式,將數據信息放置于一個BLOB 字段中,只不過所存取的不僅只是對象,也可能是若干數據集信息。基于對數據的檢索, 存取的方式和頻繁度等因素的考慮,還需要做點工作。
生成TIN 建立DTM并且進行分析的前提是水深數據,為了便于程序對水深數據的檢索和空間過濾等操作,可以采用四叉樹做索引的思想來確定每條表記錄存放的水深數據點實體的集合。四叉樹法顧及所處地域的空間實體大小和空間實體密度來確定分割的深度。由于水深數據是點狀實體,在確定其與四叉數索引塊的空間關系時候,只需要借助點在矩形內的簡單算法就可以,這就使得水深數據集的確定過程高效而快速。
對于TIN 數據,由于是輔助數據或者說是中間數據,對其保存不是必須的(完全根據用戶的喜好決定存放與否),又派生自水深數據,根據生成其的條件不同又會有著明顯不同的結果, 所以對于TIN 數據,重點在于在存放好空間數據的同時,維護好需要選擇保存的那些TIN 數據生成條件的信息,比如生成TIN 的最大邊長限制,參與生成的水深數據等。另外,考慮到效率和作用的平衡,對于TIN 數據就不需要進行索引工作。
最后,為了對時空的差異性帶來的水深數據的版本進行管理,還要結合實際工作中的做法。
實際應用中,外業測量的水深數據通常以圖幅進行區域劃分,所以可以建立一張圖幅表來對數據進行區域管理, 而對于時間造成的版本差異,簡單地引入一個字段來描述版本時間就可以了。
水深數據集元數據信息表中,所屬圖幅編號確定了數據的區域管理范圍,而測量日期則確定了數據版本的時間,其對應的相關空間數據(也就是該版本下的全部水深數據)分解并確定為若干數據集塊,存放于水深數據集空間數據表中BLOB 類型的Geometry字段,而分解深度則記錄了數據分解的深度。ExtMinX, ExtMinY, ExtMaxX , ExtMaxY為該水深數據集的外包矩形坐標。
輔助數據表中, 水深數據和TIN 數據的聯系是通過所派生數據集編號和BLOB類型的生成范圍兩個字段來確定。所派生數據集編號指定了建立TIN的水深數據集,而生成范圍字段記錄了水深數據集中所選用的水深點的坐標范圍。TIN的幾何信息由LineGeometry 和Geometry 字段共同組成。
為了對BLOB字段數據進行訪問,在Windows環境下,采用微軟的ADO(ActiveX Data Object)對象的GetChunk()和AppendChunk()方法可以很方便迅速地在VB,VC++中處理BLOB字段數據的讀寫。具體方法請參考微軟的聯機幫助。
在建立了上述數據庫結構之后,水下地形分析的時候只要對數據庫中的數據進行空間和屬性過濾就可以快速準確地獲得所需要的數據。其中,空間過濾所涉及的算法比較簡單,主要是點在多邊形的判斷還有多邊形裁剪兩種。
結束語
在實踐中表明,以這樣的方式存儲數據能極大地滿足水下地形分析中數據的存儲管理的需要。除此之外,目前大多GIS平臺多采用數據庫作為存儲手段,通過二次開發,就可以實現GIS手段對版本眾多的數據的管理和水下地形輔助分析系統的使用的結合。以上介紹的是在水下地形分析中關于水深,TIN數據的數據庫存儲解決方案。由于篇幅有限,簡化了數據模型、相關流程以及最終的數據庫結構。如果是以格網方式建立DTM,那么數據庫設計方案也類似上文所提。
參考文獻
[ 1] 李志林, 朱慶.數字高程模型.武漢:武漢測繪科技大學出版社, 2000:29-60
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關鍵詞:反滲透處理工藝 地下水處理 應用分析
中圖分類號:X52 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(a)-0103-01
1 地下水處理中反滲透處理工藝的選擇
作為一類獲取相當容易的水源來說,地下水在我國的分布是十分廣泛的,然而,由于氣候等外在因素的不斷變化也會嚴重的影響到地下水的水質,其會產生較大的波動性。舉例來說,如果是多雨的季節,那么地下水中就會產生大量的懸浮物,當反滲透系統中流入了這樣的地下水,其就很可能出現不可逆的污堵的現象,因此,應特別慎重的選擇其處理的工藝。通常情況下,在地下水處理中應用反滲透處理工藝時,都必須設置一個機械過濾器,以盡可能的降低地下水中高懸浮物的含量,該文以一種反滲透處理工藝舉例介紹,其具體的處理工藝流程如圖1。
2 地下水處理中反滲透處理工藝的詳細研究
2.1 混凝過濾
當天氣等外在因素不斷的變化時,井水是會受到很大的影響的,這時地下水中也會夾雜著大量的泥沙,產生非常大的濁度,這時反滲透處理系統的運行就容易出現中斷的問題,因此,應將混凝土過濾加入到反滲透預處理系統中,有效的消除地下水中的懸浮物和膠體,降低其濁度。通常情況下,衡量地下水的濁度時我們都采用污染指數這一指標,進入到反滲透設備中的地下水的污染指數都應是小于4的,地下水中本來就有一定量的懸浮物,下雨等外界因素還會對其產生一定的影響,所以,預處理系統中的混凝劑通常都選擇聚合氯化鋁,其能夠快速的形成一個網狀結構,從而得到理想的沉降速度。
2.2 盤式過濾器
當井水受到一些外界因素的影響時,多介質過濾器和砂濾等常規的過濾器都無法較好的抵抗含有泥沙和懸浮物的井水的瞬時沖擊,那么就會產生不確定的反洗周期,同時也無法滿足生產急需用水的需求,無法取得理想的處理效果,為后續的處理工作也帶來了一定的安全隱患。盤式過濾器有著特殊的疊片式的結構,這樣在抵抗含有大量懸浮物和泥沙的井水的沖擊時,其穩定性更強,大大的降低了出水中懸浮物的含量,也保證了后續超濾膜系統水源的質量,在地下水處理工藝應用的十分廣泛。
2.3 超濾膜過濾系統
此系統的最主要作用就是去除地下水中懸浮物,保證反滲透系統的所進水的污染指數是小于4的,一般情況下,經過了超濾膜過濾系統的地下水都不會有太大的污染指數,通常這一數值大概為2。同時,在超濾膜過濾系統的前端還安有盤式過濾器,所以其進水中也不會含有大量的泥沙和懸浮物,這樣在系統運行的過程中是不會出現斷絲的問題的,充分的保證了反滲透進水對污染指數的要求。通常情況下,我們都選用聚偏氯乙烯作為超濾膜的材質,其孔徑約為20 nm。
2.4 殺菌處理
一般情況下,在安裝完成超濾膜過濾系統后,我們還會再添加一個水箱,其作用就是來存放超濾膜的過濾水,有效的避免了水箱中產生微生物,進行殺菌處理的操作時,應先向其中加入適量的殺菌劑,通常我們都選用次氯酸鈉作為殺菌劑。
2.5 高壓泵
在反滲透系統中,其提供能量作用的設備就是高壓泵,應在詳細的分析了反滲透系統設計軟件中的實際壓力和流量后,從而選擇最為科學合理的高壓泵型號,高壓泵的揚塵不但會受到進水溫度等因素的影響,同時其與進水的含鹽量也是密切相關的。
2.6 還原劑及阻垢劑
我國的地下水有著較高的堿度和硬度,那么只有保證反滲透系統的運行過程中是沒有結垢的,才能保證整個系統的穩定運行,因此,操作人員應在充分的掌握了地下水水質的情況下,投入有針對性的阻垢劑。同時由于在反滲透的預處理系統的殺菌過程中是會投入一定量的氧化劑的,因此,在反滲透進水時就必須投入對應量的還原劑來還原,確保反滲透系統中進水余氯是不大于0.1 ppm的,這樣反滲透系統中的進水氧化物才能滿足實際含量的需求。
2.7 保安過濾器
通常情況下,在安裝反滲透系統之前,還需要添加適量的化學藥劑的,而此時還必須安裝一個保安過濾器,其目的就是防止反滲透系統中流入沒有溶解的顆粒狀的藥劑,同時也是保證反滲透進水的污染指數是符合要求的,應根據進水實際流量來選擇保安過濾器的流量,并且其濾芯的孔徑應為5 mm。
2.8 反滲透控制系統
通常情況下,反滲透控制系統的分散采樣控制是由可編程控制器PLC組成的,其能夠集中的監視操作人員的各項操作,應在參考具體工藝參數的情況下來設置自動切換裝置和高低壓保護開關,這樣一旦電壓、電流或是流量出現了異常問題時,系統就會自動的停止運行狀態,并實現自動切換和自動聯鎖報警,從而有效的保護反滲透膜元件和高壓泵。變頻系統可以控制高壓泵的啟動和停機,大大的降低了能耗,同時實現了高壓泵的軟操作,當出現反壓和水錘情況下,反滲透膜元件以及高壓泵也不會受到損壞,充分的保證了分滲透系統運行的穩定性、安全性和自動性。
3 結語
通過以上的論述,隨著我國科學技術水平的快速發展,反滲透技術的應用也更加的廣泛了,人們也越來越重視反滲透處理工藝了,隨著我國在新型膜技術上所取得的不斷進步,反滲透處理工藝的成本得到了一定程度的降低,而這就加快了將其轉化為實際生產力的速度,從而為解決世界性水資源短缺問題做出貢獻。
參考文獻
篇6
在具體的施工過程中,應將測量控制貫穿于整個深基坑開挖過程中,對基坑的水平位移及垂直變化等進行有效的控制。在施工過程中,由于各方面的不確定性影響因素,應定期對控制點進行檢測,保證測量的準確性,并對基坑頂部側向位移進行觀測,做好監測工作,包括施工前期檢測、施工過程檢測以及施工后期檢測。放樣時須由專業技術人員進行復查,合格后再進行進一步的施工。
2深基坑排水
在施工時,為避免垂直帷幕出現滲水情況,應在維護設施上設置排水明溝和集水箱。明溝排水后,可用抽水泵將水抽至集水箱中,通過管路排水將積水排放至城市管道中,明溝可采用混凝土管獲磚塊進行修葺,在施工進行時,如遇到雨天,也可采用以上方法進行積水排水。
3深基坑支護施工
深基坑支護應參照基坑開挖深度,采用不同的支撐方式進行支護,并通過回灌技術、井點降水以及挖掘機卸荷等,減少施工工期和投資成本,確保深基坑及周邊建筑的安全性。進行深基坑支護施工時,應充分利用原有支護樁,在符合施工要求的情況下,保留支護樁,節約施工成本。應確保深基坑支護樁施工的可靠性和安全性,以免基坑周圍因降水不當火土體變形導致底下管線、道路以及鄰近周邊建筑的沉降和不均。應按照施工操作原則進行支護施工,選擇科學合理的施工處理方法,對于不同的深基坑支護,應采用不同的承臺胎膜及支頂斜撐方式,并采用回灌技術及輕型井點進行降水處理。
4地下水處理
在深基坑開挖過程中,應保持基坑干燥及邊坡穩定,以免地下積水對施工進度造成影響,或邊坡松動造成事故發生。如基坑土質較軟或出現積水,則會導致工人站立困難,影響施工操作,因此,在進行基坑施工時,應做好地下水的處理工作。可采用止水法處理地下水,在基坑周邊設置止水帷幕,防止地下水進入基坑內,可通過地下連續墻、沉井法或灌漿法來達到止水的目的。也可采用排水法處理地下水,如井點降水和明溝排水等,井點降水具有操作簡便,容易掌握的特點,是處理地下水的好方法。井點降水的具體步驟為:在深基坑工程周圍,設置具有滲水作用的井點管,并設置抽水設施,將地下水抽出,直至地下水將至設計高度。井點降水可用于不同形狀的深基坑中,對邊坡具有一定的穩定作用,維持基坑內土干燥可以有效提高深基坑施工效率,從而提高工程質量。
5深基坑施工注意事項
在進行深基坑施工時,施工人員應嚴格按照規范操作,在基坑附近不得停放機械或堆放土料,以免造成基坑坍塌,應在在基坑周圍設置防護欄桿,并懸掛危險標志及密度網,夜間應在基坑周圍設置紅色警示燈。嚴禁施工人員在陡坡及懸壁下休息,為了加強安全防范,在雨天應停止施工作業,雨停后檢查邊坡四周及土壁的穩定性,確保施工安全。
6結束語
篇7
1.1建設階段對環境的影響
我國的鈾礦山分布在全國15個省市、30多個地縣境內,在鈾礦開發項目的建設和階段會產生一定量的污染物,這些污染物排放到周圍環境,這在一定程度上影響了周圍的大氣、水、土壤等自然環境。開發建設過程中,地表景觀破壞,耕地植被生產破壞、水土流失加劇等生態問題。礦山井下開采引起的地面沉陷,露天開采引起的滑坡等地質災害。
1.2生產運行階段的影響
生產運行階段為重點階段,也是環境污染最嚴重的階段,其中重金屬污染、地下水污染、固體廢棄物污染等已經成為了世界性話題。
1.2.1重金屬污染
尾礦、廢石中重金屬元素很容易隨雨水在土壤中遷移,重金屬進入土壤環境后,擴散遷移比較緩慢,且不被微生物降解,通過溶解、沉淀、凝聚、絡合、吸附等過程后,容易形成不同的化學形態。當其在土壤中積累到一定程度時,就有可能通過土壤—植物(作物)系統,經食物鏈被動物或人體攝入,潛在危害性極大。因此重金屬污染問題必須引起高度關注,并采取相應措施加以防止。
1.2.2地下水污染
傳統的鈾礦開采、加工和水冶過程中產生的放射性元素經過多種途徑進入地下水,并隨地下水流動而擴散,給地下水及其生態安全造成嚴重危害。礦區地質變化會引起地下水位的下降。溶浸采鈾中的原地浸出采鈾工藝,具有明顯的環保優勢,“三廢”大量減少,但溶浸液的擴散或滲漏也會在不同程度上造成地下水環境污染問題。黃國夫指出:酸法浸出對地下水影響較大,大量溶浸劑和氧化劑導致含礦含水層中各種試劑組分含量增高,水酸度增大,重金屬含量和有害元素大大超標。張振強指出:堿法浸出可使銨離子引入造成污染。對礦區及附近地下水質檢測尤為重要。
1.2.3固體廢棄物污染
我國鈾礦的開采力度在逐年增大,我國鈾礦具有類型多,規模小,形態復雜,礦化不均勻,品位低,埋藏條件多變,礦石開采量大,采礦貧化率高等特點。開采一噸鈾礦石往往需要采出4~7噸固體廢物。鈾礦采冶造成的固體廢物主要是放射性廢物,鈾礦開采、冶煉時產生大量低品位廢石和礦渣,長期堆放在礦區廢石堆和尾礦庫中,其放射性雖然不及高放廢物強但由于規模大、數量多,且多以露天存放,因而是一個不容忽視的放射性污染源。
1.3退役后的鈾礦山
退役鈾礦山的主要污染有:放射性廢渣,未封閉的坑道口,露天采場廢墟,礦冶尾渣,廢水,土壤中氡析出率等。主要工作有廢石堆治理、礦井封閉、廢水處理和輻射環境治理及監測等。
2修復技術
2.1構建環境影響評價體系
鈾礦山的各階段難免給周圍自然環境,生態環境,地質等帶來損害。既然無法避免就應使其危害最小化。環境影響評價制度,是構建人與自然和諧發展的重要手段。因此,在鈾礦山建設、開采過程中,要嚴格執行該制度,實現鈾礦開采與環境治理的一體化,并且使環境影響評價制度伴隨鈾礦開采的整個過程。
2.2重金屬污染的治理方法
目前我國常用的治理重金屬污染方法為物理法、化學法、生物法。物理法和化學法雖然效率較高,但是存在消耗成本高,對土壤結構損害較大,會帶來二次污染等缺點。生物法不僅成本較低,不會帶來二次污染,還能夠在治理重金屬污染的同時修復礦山的生態系統。但生物法也有其缺點如治理效率較低、效果較差。根據不同的土地條件,必須選擇不同的植物類型。盡管植物修復技術在治理重金屬污染方面得到了廣泛的應用,但在植物選取方面仍有待加強。尋找、篩選和培育對重金屬具有超級累能力的植物,及增加其生長量縮短其生長周期的方法。我們不僅僅是提高單個技術得營運,把三種方式結合起來揚長避短,獲得一個最優的處理方法。
2.3地下水污染修復技術
鈾礦區地下水中污染物質復雜,影響因素較多,需要相應的理論、技術和方法支持,才能做到地下水污染的修復。目前國內主要有地表凈化法和地下清除兩類。
2.3.1地表凈化法
地表凈化法是指將被污染的地下水抽取到地表專門的處理場地,經過多重化學反應,得到大量難溶行鹽類,處理后深埋地下。這種方法不僅要求專門收集和存儲措施,處理費用高,易造成二次污染,故未被廣泛運用。近幾年來,人們開始將目光轉向綠色,安全廉價的生物修復技術。植物根系過濾技術在廢水,濕地污染修復中具有極好的效果,通過植物-微生物共存作用,可將鈾從地下水體活土壤中永久性去除。2.3.2地下清除法地下清除方式是從注孔中加入凈化劑或通過專門技術構筑地下含水層處理工程,來達到消除污染的治理方式。地下清除方法較多,而微生物原位修復技術前景較為開闊。Lovely提出利用微生物以氫作為電子供體將地下水中可溶性的六價鈾轉化為難溶的四價鈾,進而防止其遷移和擴散。Pollmann等從德國鈾礦廢石中分離得到了一種細菌,可以高度富集毒性金屬以及貴金屬等,在鈾礦山地下水污染治理中具有良好的前景。
2.4固體廢棄物污染處理方法
鈾礦山固體廢棄物主要污染為氡的析出和占地面積過多。有礦石廢渣中的氡,可通過遷移而大量進入大氣中,對周圍人們造成一定的輻射,對周圍環境造成污染。目前較常用的方法為覆蓋法,即使用粘土、黃土、紅土、石塊或者水泥等不同物質覆蓋在廢渣石,以降低氡的析出。配合使用含磷物質和植物修復技術對周圍鈾、鉛等重金屬進行吸收降低其輻射和重金屬含量,最后將去除掉鈾等金屬的廢渣石進行再利用,可回填井下采空區。即可減少污染又取得了較好的經濟效果。
2.5退役后的鈾礦山
廢渣石、廢水、礦井封閉及監測為退役鈾礦山的主要工作。廢渣石可采取上述方法處理。對鈾礦山礦井封閉可采用全井充填方式或者封閉淹井的方式,效果良好。關于廢水可建造廢水沉淀池或污水處理廠。通過物理法、化學法、生物法、水稀釋法、循環利用法等方法進行廢水處理。我國部分礦山循環利用吸附尾液,使污水排放量大大減少。在退役鈾礦山治理的問題上不僅技術重要,而源項調查和長期監護方面也很重要。
3結論及展望
篇8
工業化、城鎮化是當前中國經濟發展過程中必然要走的路,然而水資源污染與經濟可持續發展成為最不可調和的矛盾之一。水污染加劇所構成的水危機也已經成為21世紀最嚴峻的問題之一。
2006年,中國地質調查局組織9個單位的地下水污染領域技術人員啟動了“地下水污染調查評價”項目。經過4年多的調查,評價結果顯示,全國大、中城市淺層地下水不同程度地遭受污染,約一半的城市市區地下水污染較為嚴重,全國113個環保重點城市的222個地表飲用水水源地,平均水質達標率只有72%。
地下水的過度開采,導致地表污水侵入,致使地下水污染加劇。而防止地下水污染的辦法,首先是減少地表水的污染,其次,應減少地下水的過度開采。
以石家莊為例,石家莊市每年超采1億立方米地下水的速度,以及基本上遍布全市近600眼自備井無計劃地過度開采,使城市實際用水量早已遠遠超過了它本身的水資源擔負能力,自備井無計劃過度開采,也直接加大、加快了城市地下水漏斗的擴大和地下水位的速降,鑒于此,石家莊市人大代表提交的《關于逐步關停市區自備井,保護城市地下水資源的議案》,提出了省會自備井關停與地下水限采工作實施意見,被市政府采納。
工業化加重地表水污染
水污染問題伴隨工業化的高速推進而急劇惡化。據《2009年中國環境狀況公報》公布的數據顯示:全國地表水污染依然較重。七大水系總體為輕度污染,松花江、淮河為輕度污染,黃河、遼河為中度污染,海河為重度污染。湖泊(水庫)富營養化問題突出。
具體到城市,水質狀況也不容樂觀。比如,廣東省自然雨量充沛,但卻形成了“經濟發展――水體污染――水質下降”的惡性循環,似乎經濟發展越快這一問題就越突出。《2008年廣東省海洋環境質量公報》顯示,珠江口近幾年來一直是該省污染最嚴重的海域,并成為繼渤海灣后全國第二個污染最嚴重的海域,荒漠化趨勢在擴大和蔓延。珠江出海口污染物年入海總量都保持在200萬噸以上,廣州、東莞、中山幾乎全部近岸海域被嚴重污染,深圳西部海域、珠海部分近岸海域也被嚴重污染。而廣州人“守著珠江沒水喝”只是珠三角經濟區生態困境的一個縮影而已。
再比如,作為我國經濟和城市化發展最發達地區之一的太湖流域,曾是我國水資源最豐富的區域之一,但隨著經濟和社會的不斷發展,節水和治污措施的相對滯后,近20年來全流域河網水質污染不斷加劇,水體環境日趨惡化,出現了3000多萬人口守著2300多km2的太湖而“水多用難”的尷尬局面。
就此而言,中國治污道路還有很長的一段路要走。
治污要義與可持續發展
今年兩會期間,環境保護部部長周生賢說:“在中國這樣一個發展中大國,人口眾多,生態環境脆弱,發達國家二三百年工業化過程中產生的環境問題,在我國30多年的快速發展中集中出現,老的污染問題尚未解決,新的環境問題又不斷產生。”
如何協調好水資源污染與經濟可持續發展之間的關系?
首先,要進行嚴格的排污標準和新的污水處理體系建立。否則,制度的短板抵消了技術的高深――審計署的審計結果顯示,歷經6年時間,投入資金910億元,中國“三河三湖”水污染防治效果甚微,而治理資金變成了“唐僧肉”,5億多元的水污染防治資金被挪作他用、虛報多領,36億多元的污水處理費及排污費被少征、挪用和截留。
中國工程院院士王浩對此坦言,首先是湖泊治理方針、技術路線出現了偏差。
“就水論水,強調用工程與技術手段治污,而忽略了管理制度的建設與完善,忽略了源頭上的節水減排。建起了污水處理廠,但是運行率低;沿湖的截污做到了,但是陸地上的排污截不了。”這就是中國治污的現實困境。
其次,我們必須進行產業轉型和升級。一些發達國家早已走過了一條先污染后治理、犧牲環境換取經濟增長、注重末端治理的老路。
今天的中國已經行不通了,我們必須摒棄“三高一資”的中國經濟發展模式,探索出一套,低能耗、高附加值、經濟可持續發展的綠色發展模式。
水是城市的靈魂,水是人類賴以生活、賴以生存的源泉,還城市一片綠水藍天,讓“千里鶯啼綠映紅,水村山郭酒旗風”的美好風光走進我們生存的每一片土地、每一座城市。
鏈接1 他山之石:國外城市治污經驗
布宜諾斯艾利斯:公私合作
阿根廷首都布宜諾斯艾利斯在上世紀90年代初嚴重缺水,污水處理系統基本癱瘓。因此,他們大膽地把城市水系交給私營的法國蘇伊士里昂自來水公司管理。自1993年后,該城用水恢復正常,水價回落到普通市民可以接受的水平。
在8年時間內,在不提高水費的條件下,法國蘇伊士里昂自來水公司將布宜諾斯艾利斯200萬居民納入它全球的飲用水系統,并使100萬居民從污水處理工程中受益。這個城市已經找到了一種解決污水處理問題的方法,即公共部門與私營企業的合作。
馬薩諸塞州:發行債券
美國馬薩諸塞州發行債券為污水處理項目提供資金,為社區提供的污水截流、處理和處置的一整套服務。水資源管理局MWRA服務于波士頓和周圍社區,在某種程度上來說,馬薩諸塞州是典型的大都市機構。當污水服務區全部都位于一個城市內部時,普遍是由公用事業管理部門的市政局來建設和運行污水處理系統。在美國,法律不要求污水處理機構是自負盈虧的企業。在城市地區,按照州法律,以有限責任公司的形式建立污水處理機構是相當普遍的。
芬蘭:依法治污
素有“千湖之國”美譽的芬蘭,早在上世紀60年代工業污染問題就已經十分嚴重,為治理污染,芬蘭政府通過立法限制污染物排放。1962年,芬蘭第一部水法誕生。各級水資源管理和環保部門依據水法,重點對嚴重污染水源和空氣的造紙、紙漿、化工和金屬工業企業進行綜合治理,規定限期建立污水和廢液處理系統,逾期沒有達標的企業被課以巨額罰款、停產整頓甚至被關閉。
為了進一步減少工業生產對環境的污染,從1992年起,芬蘭政府對工廠企業實行環保許可證制度。工廠企業在設計規劃階段或更新擴建以及使用新原料時,必須向有關當局申請環保許可證,得到批準后才能投產。環保許可證對各種排放物進行嚴格限制,芬蘭環保部門有權隨時獲得工廠企業廢水或廢氣排放的有關資料,以便對企業是否嚴格執行有關規定進行監督。這些有力措施使工業廢水排放量得到有效控制,湖泊、河海和地下水的質量有明顯改善,使水污染問題得到及時治理。
鏈接2 近水樓臺:國內城市治污經驗
佛山:公眾力量為政府撐腰
廣東佛山市民,飽受汾江污染之苦,在此情況下,佛山通過媒體、廣告、論壇等載體,發動市民參與保護母親河等活動,激發市民保護母親河的訴求,并形成了強大的輿論氛圍。利用百姓的呼聲,佛山也增強了與企業博弈的籌碼,盡管在要求關遷的企業中,有些是政府的納稅大戶。因為有龐大的公眾輿論為政府撐腰,在綜合整治汾江的過程中,關遷污染企業99家。關遷并不是目的,最重要的是趕走污染,在“只趕走污染,不趕走企業”的思路下,佛山對污染企業采取了整體關遷、關閉廢水生產環節和改造升級實現污水零排放三種措施,這也使得本應關遷但通過減排達標而保留的企業達到13家。
唐山:集約經營
唐山市城市污水處理有限責任公司成立于1997年,污水公司全面建立現代企業制度,實行業主負責制,自主經營,獨立核算,自負盈虧。主要負責市區排水管網的建設與維護、污水處理廠的建設與運行管理,以及收費、還貸、污泥利用、中水回用等。通過4年運營,形成政府依法監管,企業依法自主、獨立運營的管理模式,增強了污水公司的經濟實力,使企業逐步進入良性循環。
南京:市場運作
南京公用水務有限公司是全國第一家按市場化模式成立的水務公司。2000年12月成立以來,作為項目法人單位,這家公司承擔了包括金川河環境綜合整治工程、南京市城北污水處理系統工程、城東污水處理廠工程等在內的多個水務項目。最直接的效果就是使南京市的污水處理能力得到迅速提升。按照規劃,這些項目全部完工后,南京市的污水日處理能力將達129萬噸,城市污水處理率將達85%,接近發達國家水平。
篇9
關鍵詞:地下水污染;抽取-處理技術;滲透性反應墻技術;土壤氣相抽提技術;空氣注入修復技術;
: the part of the urban and the rural areas in our country, the groundwater is often the only source of water supply, occupying the important status in life process. In recent decades, with the development of the industry and social economy, more and more high to the requirement of groundwater resources, and the water quality of groundwater is suffered serious damage. In this paper, the ground water pollution in our country present situation and the main control technology to do the review.
Key words: groundwater pollution; Extraction - processing technology; The technique of building diaphragm wall by osmotic reaction; Soil vapor phase extraction technology; Air injection technology to repair;
中圖分類號:TU991.11+2文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1 引言
地下水資源是農業、工業供水的重要水源。全世界超過15億的人口主要依靠地下水作為飲用水,我國水資源總量的1/3和全國總供水量的近20%來自地下水【1】。但隨著人口的增長和社會經濟的快速發展,對水資源的需求量也大幅度增長。近30年來,我國地下水的開采量以每年25億立方米的速度遞增,全國有400個城市開采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水進行灌溉,地下水的供給量已經占到了全國總供水量的20%【2】。
近幾十年的經濟快速發展和人口劇增,使全球地下水遭受不同程度的污染【3】。根據中國地質環境檢測院公布的信息,目前,我國地下水污染擴展趨勢呈現由點到面、由淺到深、由城市到農村,污染程度也日益嚴重。全國195個城市地下水污染監測結果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趨勢加重;北方17個省會城市中16個污染趨勢加重,南方14個省會城市中3個污染趨勢加重【4】。
據估計,目前至少有50個國家約2000萬公頃的耕地使用未處理或部分處理的污水進行灌溉【5】,其中我國污水灌溉面積為361.84 萬km2(以1995年計),占我國總灌溉面積的7.33%【6】。
由于地下水不接觸陽光和空氣,其自凈能力比地面水弱得多,而且污染物被捕集在地下,揮發性化合物無法蒸發,也可能附在蓄水層的凹處和裂縫中或吸附于巖石表面,使其去除更加困難【7】。因此,通過分析地下水的污染現狀及污染途徑,加強對地下水的污染治理,成為社會發展的迫切需要。
2 地下水污染類型及污染來源
2.1地下水污染的類型
地下水污染的種類按理化性質可分為:物理污染物、化學污染物、生物污染物、綜合污染物;按形態可分為:離子態污染物、分子態污染物、簡單有機污染物、復雜有機污染物、顆粒狀污染物;按污染物對地下水的影響特征可分為:感官污染物、衛生污染物、毒理學污染物、綜合污染物【8】。
2.2地下水污染的來源
按引起地下水污染的自然屬性可劃分為:天然污染源和人為污染源。人為污染源又根據產生各種污染的部門和活動劃分為:工業污染源、農業污染源、生活污染源、礦業污染源。從我國地下水現狀污染情況看,地下水污染主要來自人類活動的影響。
按污染的幾何形狀特征可劃分為:點污染源、線污染源,面污染源,按污染物的運動特性劃分為:固定源、移動源。
2.2.1工業污染源
工業污染源主要指未經處理的工業“三廢”,即廢氣、廢水和廢渣。工業廢氣如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物質會對大氣產生嚴重的一次污染,而這些污染物又會隨降雨落到地面,隨地表徑流下滲對地下水造成二次污染;未經處理的工業廢水如電鍍工業廢水、工業酸洗污水、冶煉工業廢水、石油化工有機廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中,造成地下水污染;工業廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦及污水處理廠的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水處理不合格,經風吹、雨水淋濾,其中的有毒有害物質隨降水直接滲入地下水,或隨地表徑流往下游遷移過程下滲至地下水中,形成地下水污染。
2.2.2 農業污染源
農業污染源主要來源于土壤中的剩余農藥、化肥和廢污水灌溉等。一些常效農藥如DDT、六六六等,由于它們在自然界比較穩定,在一定的時間內,會殘留在土壤、水域及生物體內,并隨著食物鏈逐步在人體內,引起一些不良后果【9】。常用的化肥有氮肥、磷肥、鉀肥等,土壤中這些剩余的肥料將隨下滲水一起淋濾滲入地下水中,引起地下水污染。污水灌溉雖然在一定程度上可以使土壤的含氮量增加,土壤肥力大大增加,但另一方面,因污水含有各種有毒有害物質,長期使用污水灌溉,可能引起對農作物、土壤及地下水的污染,甚至造成農作物的減產。
2.2.3 生活污染源
隨著我國城鎮化步伐的加快,生活垃圾與生活污水量激增,由于無害化處理率低,造成對陸地生態環境和水生態環境的嚴重污染。我國每年累計產生垃圾達720億噸,占地約5.4億平方米,并以每年占地約3000萬平方米的速度發展。全國已有200多個城市陷入垃圾重圍之中【10】。由于填埋技術的落后和選址不當,這些廢物在生物降解和雨水淋濾的作用下,產生CL-、SO42-、NH4+、生化需氧量,總有機碳和懸浮固體含量高的淋濾液,并產生CO2 和CH4,這些垃圾的隨意堆放,最終以污水形式補給并污染地下水,特別我國地下水埋深較淺的廣大地區【11】。
2.2.4 采礦活動污染
由于采礦活動破壞了原有地質結構,使氧化環境加強,經過一系列反應,使水呈酸性會形成PH值低于6的酸性礦井水,酸性礦井水會下滲污染下伏含水系統,或者經排水污染地表水水源。同時由于礦坑排水降低了地下水,使原來處于飽和帶的礦體巖轉化為包氣帶,有些難溶礦物可轉變為易溶礦物,經過風化、雨水滲入淋濾,或由于暫時停止抽水,水位回升時的溶解,是礦區地下水中增加某些成分,造成地下水水質惡化。此外礦區大量積存露天堆放的含硫化物等有害成分的煤矸石和廢渣,經同化、淋溶、水蝕作用,形成酸性水流流入河道,滲入地下,使河川徑流和淺層地下水遭受污染【12】。
2.2.5 自然污染
有些地區,由于特殊的自然環境與地質環境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超標。我國部分地區分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全國約有1億多人在飲用不符合標準的地下水,使這些地區長期以來一直遭受砷中毒(皮膚癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困擾。
2.2.6 地下水超采引起的污染
地下水超量開采引起地下水位持續下降,形成大面積的降落漏斗,改變了動力條件,引起水質不佳的淺層水越流補給深層水;同時含水層漏斗部分的氧化還原條件增強,促使土體中有機物分解,使二氧化碳分壓增大,加之生活污染物進入土體,污染物中有機物質的分解也使二氧化碳分壓增大的復合作用,促進土體中難溶的方解石、白云石的溶解,鈣、鎂離子轉入地下水中,這是漏斗區總硬度升高的重要原因。
3地下水污染的控制修復技術
鑒于地下水有機污染的嚴重性,在過去的幾十年中,國內外學者研究設計了許多修復地下水污染物的方法。一個污染現場的修復必須要解決兩個主要問題:可溶性羽流性污染及污染源區。
通常所說的“污染控制”是指采用各種防護策略和工程措施控制污染源,使其進入地下水系統的污染物減少到最低限度;或者是把已污染的地下水控制在一定范圍內防止其擴散到未污染區【13】。選擇修復技術時必須綜合考慮污染物的種類,站點的水文地質條件,源區的特征以及表層污染物的位置等方面的因素。
通常用于處理地下水污染問題的修復方案有:1、源區的徹底清除(即挖掘清除)2、源區或羽流的遏制(如設屏障、液壓控制)3、質量縮約法(生物修復法、土壤蒸汽萃取法、自然衰減法)。決定任一修復系統最終成敗的關鍵就是看它直接的處理能力。
3.1污染源控制方案
因為常規的泵吸系統有它的局限性,人們越來越對主要用來孤立源區域限制羽流遷移的物理控制方法感興趣。保護殼的設計原理是用物理方法遏制或水利控制的方法來控制地下水表層污染物的蔓延。保護殼通常局限于池塘、儲水池或垃圾填埋場泄漏的源區域,或者用于與一個已經污染的地下水源緊密連接的源區。水壓或水力控制法常用在通過一系列圍繞在源區的井來進行注射或泵吸的地下水區域或有急速羽流存在的區域。物理控制方法的目的是為了從當時環境中把已經受污染的土壤和地下水分離出來并最大限度的減少污染向下遷移。
3.1.1挖掘去除法
通常挖一條凹渠來去除受污染土壤,或者安裝抽水井來控制羽流,并把挖掘出的污泥運到安全地點進行處理,如垃圾填埋場或地表人工湖。一般來說在大多數領域已不再允許這樣的做法。挖掘和移走污染土壤和地下水的方法具有局限性,當污染物延伸到地表深處,或污染發生在大型建筑或設備下部以及存在非水相流體,不可能整體移走污染物。
3.1.2堤壩攔截地下水涌流法
這種方法是通過修建攔截地下水涌流的物理屏障來容納受污染的地下水或瀝出液,同時可以阻止未受污染的地下水進入污染的區域,主要有:泥墻、帷帳式灌漿、打板樁、緊密襯層或土工膜。泥墻屏障施工時必須挖掘出一條圍繞在污染區域的狹窄渠道,且受地層條件限制較大。帷帳式灌漿屏障施工時注入漿液的速率必須控制好,且只有當土壤中砂粒尺寸過大時化學或微粒灌漿才是最為有效的。打板樁屏障施工時應注意施工時使用的材料,避免使用粗糙致密的原料。襯層法施工時應根據土壤和污染物的性質來選取襯層,并根據條件考慮是否需要與地表水控制和保護殼結合使用。
3.1.3地表水控制
地表水控制主要是通過控制地表水滲透效果來改變污染區域的污染物垂直遷移路徑,通常可以和其他地表保護殼方法來結合使用。
3.2 水力控制和泵吸處理系統
地下水污染的水力控制主要是通過降低地下水位和地表電位,以阻止污染向站點外排放,通過去除污染物來減少遷移的速率,或者用泵吸和注射井聯合的方法將羽流限制到一個低電位。這種方法要求對總井點和水泵的維護比較高,并且要求必須對泵吸到地面的污染水都進行生物處理或物理處理。最后根據污染場地的實際情況,對處理過的地下水進行排放,可以排入地表徑流、回灌到地下或用于當地供水等。
這種技術適用范圍廣,對于污染范圍大、污染暈埋藏深的污染場地也適用。但其自身也存在一些局限性:①當非水相溶液出現時,由于毛細張力而滯留的非水相溶液幾乎不太可能通過泵抽的辦法清除;②該技術開挖處理工程費用昂貴,而且涉及地下水的抽提或回灌,對修復區干擾大;③如果不封閉污染源,當停止抽水時,拖尾和反彈現象嚴重;④需要持續的能量供給,以確保地下水的抽出和水處理系統的運行,同時還要求對系統進行定期的維護與監測。
3.3生物降解
又稱生物修復法,生物修復法是采用諸如提高通氣效率、補充營養(對石油污染而言,主要是補充N、P),投加優良菌種、改善環境條件等辦法來提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進對污染物的降解速度,從而達到治理污染環境的目的。
生物類群可把生物修復分為微生物修復、植物修復、動物修復和生態修復,而微生物修復是通常所稱的狹義上的生物修復。
根據污染物所處的治理位置不同,生物修復可分為2類:原位生物修復(in-situ bioremediation)指在污染的原地點采用一定的工程措施進行;異位生物修復(ex-situ bioremediation)指移動污染物到反應器內或鄰近地點采用工程措施進行。異位生物修復中的反應器類型大都采用傳統意義上“生物處理”的反應器形式。
3.4土壤蒸汽萃取法
不飽和區域在決定地表下污染物傳輸和修復的動力學方面起著重要的作用,土壤蒸汽萃取目標在于從不飽和區域中去除不穩定污染物,并使污染物從水蒸汽、NAPL和水流相態中去除。這種方法的優點在于對受污土壤造成盡可能小的擾動,能用標準設備來構造,具有成本效益。它運行能否成功取決于污染物從非水相和水相到氣相的轉換速率。需要考慮的變量有:(1)污染物的特征;(2)站點的性質。
4小結與展望
地下水是水資源的重要組成部分,在經濟發展和社會進步中發揮著重要的作用。受人類生產、生活的影響,地下水污染問題日益突出,嚴重威脅著人類的生存與發展。為保障人類的健康和經濟社會的可持續發展,必須對地下水污染的治理及預防措施展開深入的研究。對于已經污染的地下水,要查明污染源,切斷污染途徑,努力開發研究有效的污染治理技術。對于沒有污染的區域,要未雨綢繆,防范于未然,積極采取預防措施,避免污染的發生。要全面貫徹“預防為主,防治結合”的方針,確保地下水環境的潔凈與安全。
參考文獻
[1]薛禹群,張幼寬. 地下水污染防治在我國水體污染控制與治理中的雙重意義 [J].環境科學學報,2009,(3).
[2]羅蘭.我國地下水污染現狀與防治對策研究[J].中國地質大學學報(社會科學版),2008,(2).
[3]Burkart, M.R., Stoner, J.D. 2007. Nitrate in aquifers beneath agricultural systems. Water Sci Technol. 56(1),59-69.
[4]熊玲,鄢貴權.淺談我國地下水的污染現狀及防治措施[J].貴州科學,2009,(4).
[5]Hussain, I., Raschid, L., Hanjra, M. A., Marikar, F., & Van der Hoek, W. 2001. A framework for analyzing socioeconomic, health and environmental impacts of wastewater use in agriculture in developing countries.Working Paper 26. Colombo: International Water Management Institute (IWMI).
[6]王貴玲, 藺文靜. 2003. 污水灌溉對土壤的污染及其整治. 農業環境科學學報, 22(2): 163- 166
[7]Julie Stauffer.Water Crisis[M].science press,2000.
[8]呂書君.我國地下水污染分析[J].地下水,2009,(1).
[9]王慎,臧繼冬.地下水的污染途徑與防治對策[J].科技信息,2010,(13).
[10]趙章元.地下水污染不容忽視[J] .環境經濟,2006,(4) .
[11]楊強,李金軒,丁偉翠.淺析地下水污染的主要途徑、危害及防治[J].地下水,2007,(3).
篇10
關鍵詞:降水方法;缺陷;防護措施;考慮因素
近年來由于各種復雜原因,我國基坑工程事故常有發生,這些基坑工程事故主要表現為支護結構產生較大位移,支護結構破壞,基坑塌方及大面積滑坡,基坑周圍道路開裂和塌陷,與基坑相臨的地下設施變位以至于破壞,導致臨近的建筑物開裂甚至倒塌等等。大部分基坑事故都與地下水有關,因此,在基坑工程施工中必須對地下水進行有效治理。
一、降水方法及比較
地下水治理,主要有降水和截水兩種方式。本文主要探討基坑降水的治理辦法。基坑降水方法主要有:明溝加集水井降水、輕型井點降水、噴射井點降水、電滲井點降水、深井井點降水等等。各種降水方法有其特點和適用情況,比較如下:
(一)明溝加桑水井降水
明溝加集水井降水是一種人工排降法。它具有施工方便,用具簡單,費用低廉的特點,在施工現場應用的最為普遍。在高水位地區基坑邊坡支護工程中,這種方法往往作為阻擋法或其他降水方法的輔助排降水措施,它主要掃除地下潛水、施工用水和天降雨水。
在地下水較豐富地區,若僅單獨采用這種方法降水,由于基坑邊坡滲水較多,錨噴網支護時使混凝土噴射難度加大(噴不上),有時加排水管也很難湊效,并且作業面泥濘不堪阻礙施工操作。因此,這種降水方法一般不單獨應用于高水位地區基坑邊坡支護中,但在低水位地區或土層滲透系數很小及允許放坡的工程中可單獨應用。
(二)輕型井點降水
輕型井點降水(一級輕型井點)是國內應用很廣的降水方法,它比其他井點系統施工簡單、安全、經濟,特別適用于基坑面積不大,降低水位不深的場合。 該方法降低水位深度一般在3-6m之間,若要求降水深度大于6m,理論上可以采用多級井點系統,但要求基坑四周外需要足夠的空間,以便于放坡或挖槽,這對于場地受限的基坑支護工程一般是不允許的,故常用的是一級輕型井點系統。輕型井點適用的土層滲透系數位0.1-50m/d,當土層滲透系數偏小時,需要采用在井點管頂部用粘土封填和保證井點系統各連接部位的氣密性等措施,以提高整個井點系統的真空度,才能達到良好的效果。
(三)噴射井點降水
噴射井點系統能在井點底部產生250mm水銀柱的真空度,其降低水位深度大,一般在8-20m范圍。
它適用的土層滲透系數與輕型井點一樣,一般為0.1-50m/d。但其抽水系統和噴射井管很復雜,運行故障率較高,且能量損耗很大,所需費用比其他井點法要高。
(四)電滲井點降水
電滲井點適用于滲透系數很小的細顆粒土,如粘土、亞粘土、淤泥和淤泥質粘土等。這些土的滲透系數小于0.1m/d,用一般井點很難達到降水目的。
利用電滲現象能有效地把細粒土中的水抽吸排出。它需要與輕型井點或噴射井點結合應用,其降低水位深度決定于輕型井點尉噴射井點。在電滲井點降水過程中,應對電壓、電流密度和耗電量等進行量測和必要的調整,并做好記錄,因此比較繁瑣。
(五)管井井點降水
管井井點適用于滲透系數大的砂礫層,地下水豐富的地層,以及輕型井點不易解決的場合。每口管井出水流量可達到50-100m3/h,土的滲透系數在20-200m/d范圍內,降低地下水位深度約3-5m。這種方法一般用于潛水層降水。
(六)深井井點降水
深井井點是基坑支護中應用較多的降水方法,它的優點是排水量大、降水深度大、降水范圍大等。
對于砂礫層等滲透系數很大且透水屢厚度大的場合,一般用輕型井點和噴射井點等方法不能湊效,采用此法最為適宜。深井井點適用的土層滲透系數為10-250m/d、降低水位深度可大于15m,常用于降低承壓水。它可以布置在基坑四周,必要時也可布置在基坑內。有時這方法與其他井點系統組合應用降低水位效果更好。
對于基坑底部有可能發生突涌、流砂、隆起的危險場合,深井點降低承壓水位,有助于減除壓力、保證基坑的安全性。深井點的缺點是:由于降水深度大、出水量大和水位降落曲線陡等原因,勢必造成降水的影響范圍和影響程度大,因此基坑周圍建筑物的不均勻沉降要足夠重視、慎重對待、定時觀察,及時處理。
二、基坑降水的缺陷及防護措施
基坑工程中對場區地下水處理采用排降法較阻擋法的最大缺陷是會引起鄰近建筑物的不均勻沉降。
由于每個井點周圍的水位降低是呈漏斗狀分布,整個基坑周圍的水位降落必然是近大遠小呈曲面分布。水位降低一方面減小了土中地下水對地上建筑物的浮托力,使軟弱土層受壓縮而沉降;另一方面空隙水從土中排出,土體固結變形,本身就是壓縮沉降過程。地面沉降量與地下水位降落量是對應的,地下水位降落的曲面分布必然引起鄰近建筑物的不均勻沉降。
當不均勻沉降達到一定程度時,鄰近建筑物就會裂縫、傾斜甚至于倒塌。因此配合基坑邊坡支護進行降水設計和施工,必須高度重視降水對鄰近建筑物的影響,把不均勻沉降限制在允許的范圍內,以確保基坑及周圍建筑物的安全。為此,可以從以下幾方面制定減少不均勻沉降的措施。
由于基坑周圍的水位降落曲線隨降水要求、降水方法和具體方案的不同而差別較大,因此不要提出過高的降水深度,在滿足基本降水要求的前提下,對各種降水方法應分析和比較,篩選最佳的降水方案。
在降水井點與重要建筑物之間設置回灌井、回灌溝,降水的同時降水回灌其中,使靠近基坑的建筑物一側地下水位降落大大減小,從而控制地面沉降。
減緩降水速度,使建筑物沉降均。在鄰近建筑物一側將井點間距加大以及調小抽水設備的閥門等,減小出水量以達到降水速度減緩的目的。
提高降水工程施工質量,嚴格控制出水的含砂土量,以防止地下砂土流失掏空,導致地面建筑物開裂。
布設觀測井和沉降、位移、傾斜等觀測點,進行定時觀察、記錄、分析,隨時掌
握水位降低和基坑周圍建筑物變化動態。同時,還要了解抽水量和含砂量。做到心中有數,發現問題及時采取措施,預防事故發生。
三、基坑降水須考慮的因素
在采取上述處理方法對基坑進行降水處理時,對選擇的降水方法還應該考慮以下因素:
(一)場地條件及該建筑物設計施工資料
場地條件制約著降水方案的制定,它主要包括場地四周已有建筑物的高度、分布、結構和離擬建工程的距離;地基四周的地下設施(包括給排水管道、光纖電纜、供氣管道等);向外抽水排水通道以及供電情況等。有關設計施工資料包括基坑開挖尺寸和分布;地下建筑物施工的有關要求等。這些條件決定了所采用降水方法和具體的設計施工方案,也決定了具體保證周邊建筑物和地下設施安全的實施措施。
(二)地質情況
了解地基土分層地質柱狀圖及地質剖面圖,各層巖土的物理力學性質,地下水類型及埋藏情況,水文地址情況,水質分析結果,特別是土層的滲透性。土的滲透系數取決土的形成條件、顆粒級配、膠體顆粒含量和土的結構等因素,因此場區土層的不同深度和不同方位的滲透系數是不同的。滲透系數計算結果的真實性,勢必直接影響降水方案的選擇。由于影響滲透系數的因數復雜,一般勘察報告提供的數值多是室內試驗數據,誤差往往較大,只能供降水設計時參考,對重要工程應做現場抽水試驗加以確定。
(三)場地地下水情況