水质分析对基础勘察工程的重要性探讨

张小娟

遵义黔通达检测试验有限责任公司

1 引言

在基础工程项目建设中，水质好坏会对项目建设质量产生较大影响。为了有效提升水质检测分析效果，要求制定完善的水质监测分析计划，并加强分析各环节控制，对水质监测分析全过程继续拧有效管理，进而保证基础勘察质量。因此，对基础勘察中的水质分析进行深入研究意义重大。

2 水质分析的概况和意义

2.1 水质分析的概况

通常情况下，我们称水质分析为水化学分析，该分析是利用化学、物理等多种方法对水体中的一些成分进行相关含量的检测，其检测形式分为3 种，分别为：简分析、全分析和专项分析。第一种检测形式是在野外进行环境作业，虽然水质分析的检测指标较少，但具有较高的及时性和高效率性，可用于大面积掌控各地质层中地下水的化学成分占比。第二种检测形式一般情况下，在实验室内开展，水体中的各项指标分析较为全面，结果比较完整可靠，但是通常情况下，检测时间较长。第三种检测形式则是利用精度较高的光谱仪进行部分金属离子的检测，这种检测方式准确度和精度较高，需要严格遵照相关工作要求进行，从而精确的检测水体中的反射性能。

2.2 水质分析的意义

进行基础地质勘察通常情况下是为了查验和掌握各种工程地区的地质环境条件，以便对其出现的各项问题及不足进行全方位的评价、分析和相关的预测，推测其可能发生的变化和所起的作用，进而为工程选择最合适的场地，同时，针对存在地质问题的工程项目，采取相应的解决措施，从而保证工程项目能够从设计、施工和交付使用能够顺利进行，这个过程中，水体中的各项指标分析为工程项目的进行提供了准确、科学的依据。环境水会对工程建筑产生不同程度的影响，一般情况下，主要是水会对建筑中的钢筋混凝土产生一定的腐蚀作用，对其耐久性和可靠性产生不良影响，严重时还会影响建筑整体的安全和降低质量。

3 基础勘察中水质分析的重要性

3.1 减小地质构造对工程建设的影响

水质对于土壤构造的影响比较大，地下水位、水质成分与土壤结构稳定性密切相关。在基础勘察中，如果水位发生变化，或者水体腐蚀性增强，则会造成土壤结构松散以及地面下沉等，进而影响工程项目整体质量。因此，在基础工程勘察中，必须高度重视水质分析工作，避免水体中的腐蚀性成分影响土壤结构，尽量减小对于工程项目的不良影响。

3.2 提高施工整体质量

在水质分析中，可利用实验检测分析方式。在岩土工程项目建设中，基础勘察以及准备工作至关重要，对于整个工程项目建设的顺利进行会产生较大影响。通过做好水质分析，根据分析结果采取有效的基础施工方案，可提升基础施工质量，进而为整个工程项目质量控制奠定基础。

4 基础勘察工程中水质分析实例

现如今，生态环境破坏问题越来越严重，水污染问题突出。在基础工程勘察中，有关部门必须高度重视水质分析工作，加大水质监测力度，为水质控制以及基础施工奠定基础。

本文以某基础勘察工程水质分析工作作为研究对象，水质硬度在2.65mmol/L 以上，总碱度在7mmol/L 以上，水体中含有大量的NH3-N，该基础工程项目地下水酸度在7.4 左右，水体中的Ca2+、Mg2+等比较多，对于工程项目基础结构会造成较大破坏。对此，在该基础勘察工作中，必须高度重视水质分析，为基础施工提供可靠依据。

4.1 采集样品

水质分析工作人员在采集水样时，首先需根据基础工程现场实际情况制定可靠的水样采集方案，明确采集流程、防护措施等，保证样品采集质量。水质具有不均匀性以及变异性特征，而在样本采集中，不同位置水样的差异性以及复杂性特征明显。为了保证水样的代表性，在水样采集中，应注意以下几点：第一，选择聚乙烯塑料瓶作为采样容器，合理确定采样周期以及采样时间，在该基础勘察工作中，对于混合样，要求每小时采样一次，采集时间为上午8点。第二，严格控制采样体积，对于采样体积，应控制在300mL～1000mL之间。第三，确定采样方式，在本工程水质分析中，采用两种水质采集方式，包括一点瞬时采样法以及五点混合法。

4.2 保存水样

在水样采集完成后，水样在生物因素、化学因素等的影响下，会造成水质成分发生一定的变化。另外，污水样本的组成比较复杂，并且与地表水样本相比稳定性也比较差。对此，在水样分析前，必须做好水样保存管理。通常情况下，对于清洁水样的保存时间，应控制在72h以内，对于轻污染水样的保存时间，应控制在48h以内。

4.3 实验室控制

在基础工程水质分析中，要求对样本pH 值、碱度Na+、Fe2+、Cu2+等含量进行检测分析。在对水样酸碱度进行检测时，可利用pH 计进行测定；对水体中的Na+、K+、Ca2+、Cl-、SO42-等离子检测时，可采用离子色谱仪进行测定；水体中的HCO3-、CO3

2-和游离的CO2，可利用滴定仪进行检测；在该基础勘察项目中，在水质分析中，采用滴定法对样本氨氮进行检测，在水样中，氨氮（NH3-N）可以游离氨（NH3）的形式存在，而水样pH 值会对游离氨（NH3）产生较大影响，如果水样pH 值比较高，则NH3含量也比较高。

4.3.1 水体中的Na+、K+、Ca2+、Cl-、SO4

2-等离子的检测（1）根据《水质可溶性阳离子的测定离子色谱法》可检测水体中的Li+、Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+等。水体中的离子进入色谱柱进行交换分离，由抑制型或者非抑制型的电导检测器测定，依据图像中出现的风高或者峰面积进行定量，但存在因个别离子含量较低或者不存在的情况时，没有峰出现的结果。

（2）根据《水质无机阴离子的测定离子色谱法》检测水体中

F-、Cl-、NO2-、Br-、等8 种阴离子。检测方法和结果如上述（1）中所示。

4.3.2 用pH剂检测水体的pH值

采用玻璃电极法检测水体中的pH 值，用pH 计检测水体中的指标并记录仪器上的数值。在本项目检测的水样中存在着数据误差，主要有以下2 个操作与其有关：（1）pH 值定位：pH 计在使用前，需要用pH 标准缓冲液将其校正，使其误差控制在±0.1以内。（2）水样测定：水体进行检测前，禁止在空气中长时间暴露，目的是降低空气和水体中的二氧化碳浸入或者产生挥发，检测水样时，需要将电极多次浸入水体中进行检测，以降低水样中产生的测量误差。

4.3.3 水体中的HCO3-、CO3

2-和游离的CO2的检测（1）采用电位滴定法对水体中的HCO3-、CO3

2-含量进行检测，选用的溶液为0.05mol/L的HCl溶液，其作为标定溶液。

水样检测中有两次滴定记录：首先是pH值控制在8.3，遵循实验仪器的操作说明进行滴定，所消耗盐酸标准液的体积为V1（假如水样的pH 值低于8.3，可省去操作）；后续是把终点的pH值控制在4.1，用HCl标准液继续滴定至终点，所消耗的HCl标准液体积为V2，根据相关数据和计算公式测定HCO3-和CO3

2-的含量。下列所包括的变量V-所取水体的体积，mL；c（HCl）-HCl标准液的浓度，mol/L;ρ（HCO3

-）—HCO3

-的浓度，mg/L；ρ（CO32-）—CO3

2-的浓度，mg/L。

①当V1＞0，V2=0，表明水样中只含有OH-，不含有HCO3-、CO3

2=离子。

当V1＞0 时，表明水体中的pH 值高于8.3，其中存在着许多OH-离子。V2=0时，表明在水样中添加甲基橙指示剂后，当多滴加半滴的HCl 标准液后液体变为橙红色后，pH值控制在4.1内，表明水体中含有许多H+。但是H+和CO32=不能共存，因此，水体中一定不存在CO32=。然而OH-也不能和HCO3-一起存在，所以，水体中也不会存在HCO3

-离子。

②当V1＞V2＞0 时，表明水体中含有OH-和CO32-，不含有HCO3

-，根据下述公式进行计算：

③V1=V2＞0时，表明水体中含有不具有OH-和HCO3

-，根据下列的公式进行计算：

④0＜V1＜V2时，表明水体中存在，不存在OH-，按照下列公式进行计算：

（2）可用酚酞指示剂滴定的方法检测水体中含有游离的CO2，可用作酚酞作为指示剂，将NaoH 作为标准滴定液，浓度为0.05 mol/L，根据以下原理进行：

可按照以下公式进行计算：

其中，

ρ（fCO2）——水体中存在的游离的CO2的质量浓度，mg/L；

c（NaOH）——标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V1——水体中消耗NaOH的体积，mL。

若水体中放入酚酞指示剂后马上变红，说明水体中不存在游离的CO2。

4.3.4 水体中氨氮的检测

4.3.4.1 试剂

在本次水质分析中，可将无氨水作为稀释水样以及试剂配制材料。在试剂准备中，将0.1mL 硫酸加入至1 升蒸馏水中，对蒸馏液体进行密封保存。

4.3.4.2 水质分析流程

（1）准备250mL 水样，根据水样酸碱度，采用NaOH 或者H2SO4，将水样pH值调整至7。

（2）在水样中加入10mL 缓冲液以及玻璃珠多粒，将导管插入至吸收液面。当馏出液达到200mL 时，停止蒸馏，同时加入50mL 无氨水、2 滴混合指示液，选用硫酸滴定，上述反应公式如下：

式中：

A——滴定水样用量；

B——空白用量；

M——硫酸浓度；

V——水样体积。

标样制作方式如下：105℃烘氯化铵1h，将3.819g 氯化铵加入1000mL水中，用于蒸馏滴定的蒸馏水为250 mL。氨氮每毫升1mg。

5 水质分析化验及水质分析质量控制

5.1 平行样分析法

在标准偏差限值被允许的范围中，平行样测定所得结果有一定差异。通常情况下，在基础勘察水质分析中，在水样采集完成后，均可利用平行样分析法进行水质分析。不同样本的水质差异比较大，水质检测所得结果的差异性表达，如果水样的稳定性以及均匀性比较差，则水质分析结果的偏差也比较大，对此，应适当放宽偏差限值。如果水样的稳定性以及均匀性比较强，则水质监测结果的偏差比较小，在水质分析中可严格依据标准偏差限值。

5.2 对留存样本进行复核检测

在水样检测前，对于水样副样应做好保存处理，在水质检测完成后，对于副样可进行复查检测，进而保证检查结果的准确性以及可靠性。在对水样副样进行复查前，要求采用密码形式对水样进行编号，根据编号对水样进行复检。对于两次检测所得结果进行比较，即可确定水质检测结果的影响因素，避免自然因素对于水样监测的影响。

5.3 进行密码样分析

在基础勘察中，在水质监测完成后，检测人员要求严格监测水样质量，将检测所得结果进行比较分析，确定监测结果与实际操作之间的误差。在水样分析过程中，必须重点监测检测结果，将监测结果作为水样检测的重要依据。

5.4 实施检测质量过程监控

为了有效保障基础勘察中水质分析的顺利进行，在水质检测分析前，应根据实际需要制定完善的检测计划，根据计划要求进行水样采集、水质监测以及分析，同时监督管理人员还需对水质分析全过程进行严格的监督管理，避免各类影响因素对水质分析结果造成不良影响。

6 结语

综上所述，本文主要对基础勘察工作中的水质分析概况、存在的意义及重要性进行了阐述，同时对水质分析中一点重要的指标因子进行了详细探究。基础施工质量对于整个项目建设的顺利进行会产生较大影响，在基础勘察中，水质分析至关重要，通过做好水质分析工作，能够有效排出地下水对于基础质量的不良影响，降低或者减少水质对工程项目造成的危害，而且可针对某些超标的水质指标因子做出相应的措施，这就要求根据实际情况制定完善的水质分析方案，选择适宜的检测技术类型，为工程项目建设提供可靠依据。