对工程项目建设中地下水资源保护的探究
2021-12-01张建敏
张建敏
(兰州煤矿设计研究院有限公司,甘肃 兰州 730000)
目前,工程建设的规模不断扩大,基础开挖深度也在逐渐加深,距离坑基较近的环境敏感点也较多,例如城市地铁线、地下管线等,使工程项目建设周围的环境变得日渐复杂。以往工程的基坑设计以工程的安全性和稳定性为主,过于重视基坑设计的强度,而没有考虑环境可能给工程建设带来的影响。近年来,工程重视并加强了基坑的围护设计,并对该设计的环境安全进行了评估,但未能全面考虑地下水控制给基坑周围环境带来的影响和变化。
1 地下水资源存在的问题
1.1 地下水浪费情况过于严重
结合实际情况来看,导致地下水浪费现象的原因有以下几个方面:首先是城市工业用水的利用率过低,直接造成水资源的浪费;其次是农业现有的灌溉方法和形式较为落后,最终导致水资源浪费的现象。通常情况下,农业所使用的灌溉方式都是以漫灌为主,如果灌溉区没有地表水灌溉,则会使用地下水进行灌溉,一旦到了灌溉季节,农村内的生活用水井会出现无水的情况,这样一来不仅导致生活用水的定额变高,同时也使农业灌溉用水的定额过高;最后则是洗车行业的迅猛发展使城市水资源遭到严重浪费。
1.2 地下水位急剧下降造成地面塌陷
目前,城市中的部分招商引资企业没有科学合理地应用地下水,有些洗浴场所也没有严格规范的节水措施,水资源每年的浪费量巨大,地下水位在一定程度上有所下降。这时,土地中所含有的水层浮力、砾石空隙水的支撑力消失,而土地的黏性和砂性土壤的收缩性会逐渐增大,同时在自然和平衡的状态下,不仅水流的流向会发生改变,而且比降也会随着土壤的收缩性而发生变化,这样不仅增大地下水对土壤的侵蚀力,同时在一定程度上增加了地下水对土壤的搬运能力,地下水位大幅度下降,最终导致地面出现裂缝和沉降的情况[1]。
2 工程项目建设中关于地基的基础方案
2.1 综合评价地层的岩性
工程项目建设的地基勘测深度范围,主要有第四纪洪积层和第三系砂泥岩层,地基则是由路基填土层、砂岩层以及圆砾层等共同构成。对于地基的填土层,该层的整体厚度较小、力学性质也较差,所以不能将其作为建筑物的基础层。对于圆砾层,该层整体厚度较大,各项性能和层位也较为稳定,因此,圆砾层可以作为建筑物的基础力层来应用,同时其实际埋深也较大,可以保障建筑物的持力性。
2.2 应用人工挖孔灌注桩
应根据工程项目的施工难度、对施工进度的要求以及成本预算等,科学合理地选择桩基础。通常情况下,选择桩基础时,可以按照人工挖孔灌注桩,同时也可以采用震动沉管灌注桩。结合实际情况来看,工程为了控制建设成本,同时满足对施工质量的要求,桩基础应采用人工挖孔灌注桩。
3 工程项目建设中对地下水资源的保护措施
3.1 重视管理并完善相关的地下水资源保护法
在开展工程项目的前期,应加强管理,重视地下水资源,并对水资源进行整体的管理。使用现代化的科学技术,从各个方面规划地下水资源的开发和利用,同时需要将综合利用、科学开发、开源节流相结合,避免水资源浪费的现象,使该地区的地下水资源得以重复使用。重视法制,严格按照相关的法律法规实行治水。相关单位或部门为了进一步促进水资源的可持续发展,应重视并坚持依法治水,让地下水资源可以持续使用。将法制工作落实到位,同时应成立一支高素质、高水平、高技术的专业团队,对工作过程中出现的违法违规现象,有关负责人应严格追究责任,进而保障地下水资源的合理利用[2]。
3.2 做到开源节流
从整体来看,开源主要是指开发地表水,同时要持续开发地下水资源。通常情况下,修建水库的供水工程会应用地表水,从而可以较好地保证水库的供水量。对相应地区的水源地进行勘察,通过应用地下水来充分保障地区的供水安全。对于节流,主要是科学合理地规划用水情况,并逐渐加大节水力度。首先,应积极利用各种宣传渠道向广大人民群众传播保护水资源的重要性,并积极推广有关保护水资源的专业知识,让人民群众树立正确的节水观念,鼓励人民群众举报浪费情况。其次,应重视城市工业具体的用水情况,并加强工业水资源的利用率,使利用率达到80%以上。除此之外,还应合理控制地区地下水的开采量,重视对地下水漏斗区的管理,逐渐缩减漏斗区的面积。
3.3 控制工程性的地面沉降
工程项目建设中的基坑降水工作会降低基坑水位,这时则转移土中孔隙水压力,这样不仅增加土体的有效应力,同时在地下水位降落漏斗的一定区域内,使得水力坡度增加,并以力学体积力的形式作用在土体上,这不但会导致土体的渗透性被破坏,而且会增加土体本身的渗透力[3]。在基坑降水和降水漏斗的共同作用下,使基坑周围的土体发生一定的沉降和变形。所以,工程项目在进行基坑施工时,应重视地下水位的变化情况,并重点控制基坑周围的地下水位,这也是防止地面出现沉降的关键措施。在此基础上,还应科学合理的安置回灌井,并合理设置工程主体外围止水帷幕的深度,通过加强对基坑承压水的控制维持地下水线,进而避免基坑降水工作给施工现场周围环境带来的不良影响。
如果工程项目建设过程中出现了因地下水引起的区域性变形,那么应采用回灌技术以取得较好的效果,尤其在承压水抽灌一体化系统管理上,该技术不但可以有效避免特定位置处一定程度的变形,而且可以使抽取出来的地下水得以充分利用,让其作为多层含水层的回灌地下水源,这样可以防止灌层水源被污染,减少地下水资源浪费的情况,保障地下水资源在生态系统中的平衡性,还降低了地下水回灌的经济成本。
3.4 加大对节水技术的开发力度
首先应重视城市工业节水技术的发展,工业领域应积极应用水资源循环利用技术、节水冷却技术等,提高工业水资源的利用率;其次应重视生活用水节水技术,对城市中所有的供水管网进行细致性地检查,并做好对供水管网的检验工作,应用先进、高端的防渗技术对管网进一步检测,重视公共区域的节水管理工作[4]。在此基础上,应对城市的供水管网进行定期的维护和修整,对城市传统管网的供水经营模式进行改造,使用合理的节水措施,杜绝“跑冒滴漏耗”的现象。除此之外,相关研究单位或机构应加大对节水技术的开发和研究力度,并积极地向广大人民群众宣传节水型器具。对于农业用水来讲,农业现有的种植结构存在一定的问题,因此,应对其进行针对性地调整,不断完善并优农业的用水配置。
3.5 合理开发和利用地下水
应合理地开发和利用地表水和地下水。无论是现有水资源的开发和利用,还是工程建设项目的水资源论证,以及企业的水平衡测试,应从各个方面对水资源进行规划,科学合理地分配水资源。目前城市对水资源的需求量逐渐增多,而城市的缺水情况较为严重,因此,应重视并采用科学合理的水资源保护措施,合理开发和利用水资源,将水资源的保护工作和治理工作落实到位,提高水资源的利用率,这样不仅可以实现水资源的综合使用,同时有利于对水资源进行科学和有效地管理[5]。
4 结语
工程项目在建设前期没有全面分析地下水的实际情况,同时忽视了工程水文地质的重要性。在对地下水进行控制设计时,应重视一体化的专项设计,并针对性地分析地面沉降,明确地下水的外排量现状。除此之外,应使用科学的方式来开发和利用水资源,要充分考虑工程建设施工对周围环境带来的不良影响,采用相对应的保护措施,有效保护建设场地周围的综合生态环境。