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〔關鍵詞〕:地下水、污染、污染源、污染途徑、預防措施、治理措施
中圖分類號:TU991文獻標識碼: A 文章編號:
全廣西地下水資源的分布和使用狀況
廣西地下水淡水天然水資源補給量為755億立方米/年,可開采量為273億立方米/年。北海市城市供水水源以地下水為主,南寧市、柳州市、桂林市、玉林市、河池市、百色市等城市也以地下水作為輔助供水水源地,大部分農村人畜飲用水水源以地下水為主。根據廣西地質環境監測總站的2007年《廣西壯族自治區地下水水情通報》,分別對南寧市、柳州市、桂林市、北海市、玉林市、河池市、黎塘鎮等測區進行地下水開采量調查,地下水總開采量為1.967億方/年,其中孔隙水0.6583億方/年,占地下水總開采量的34%,巖溶水1.283億方/年,占地下水總開采量的65%,裂隙水0.0261億方/年,占地下水總開采量的1.0%,由此可見,廣西地下水開采主要是巖溶水開采,其次是孔隙水,裂隙水極少,年地下水開采量約為可開采量的0.72%。
地下水主要污染源污染途徑
向水體排放或釋放污染物的來源和場所都稱為水體污染源。從行業類型來看,目前我國地下水污染源普遍存在的有工業污染、農業污染、生活污染和自然污染。
(一)、工業污染
工業污染源主要是指工業“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)。改革開放以來,我國的工業建設突飛猛進,建設了一大批工業,工業也成為了帶動中國經濟發展的重要力量。但是,部分工業因廢水、廢氣、廢渣沒經過嚴格處理就直接排放,導致地下水受到污染。
(二)、農業污染
農業污農業污染源主要包括剩余農藥、化肥以及不合理的污水灌溉。中國農業面源污染日趨嚴重,據有關部門統計,中國有機氯農藥年施用量為862300t,有機磷農藥242600t,平均施用強度10.8kg/hm²。灌水與降水等淋溶作用造成地下水大面積農藥與化肥污染。另外,中國有污水灌溉農田近1330000hm²,農灌污水大部分未經處理,約有70%~80% 的污水不符合農灌水質要求。每年由于污水灌溉滲漏的大量污水,直接造成污染地下水,使污灌區75%左右的地下水遭受污染 。
(三)、生活污染
生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。一方面,目前生活垃圾主要采取填埋的方式,隨著日曬雨淋及地表徑流的沖刷,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下水;另一方面,生活污水不能有效處置后排放,特別是廣大農村地區,生活污水有的直接排入附近水體,有的通過化糞池直接滲漏,對地表水和地下水均產生影響。
(四)、自然污染源
在有些地區,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。根據中國地質環境監測院調查統計,中國部分地區分布有高砷水、高氟水、低碘水等。由于地下水部分含水層會起補給作用,甚至有些會流出地表,匯入地表江河,這些都會造成其他水體的污染。
地下水污染帶來的危害
地下水污染不僅會導致傳染性疾病等社會公害的發生,還會因其失去水資源的經濟和生態價值而加劇水資源的短缺和緊張的局面。嚴重制約經濟和社會的可持續發展。
(一)、危害人體健康
地下水的污染,直接影響飲用水源的水質。當飲用水源受到合成有機物的污染時,會導致腹水、腹瀉、腸道線蟲、肝炎、胃癌等很多疾病的發生。特別是人們飲用受硝酸鹽污染過的地下水后會導致癌癥,還可能引起高鐵血紅蛋白癥,導致患者死亡。疾病會給廣大人民的身心受到很大的損害,同時也增加了巨額醫療費用。地下水污染嚴重區有可能導致雌激素增加,影響人類的繁殖能力,造成自然流產或先天疾病。
(二)、降低農作物的產量和質量
很多地區的農民有喜歡用污水澆灌農作物的習慣,以為污水相當于糞池里的水,適合農作物需要的營養成分。其實不然,當農作物吸收污水廢水和化肥肥料中過量的氮素時,這些有害的氮素會降低農作物受機械損傷的抵抗力,降低農作物的質量,減少香力和冬季的耐藏力,還能降低某些農作物的養分。
(三)、加速生態環境的退化和破壞
地下水受污染造成水質惡化對生態環境的影響是巨大的。污染物排入水體后,對魚類和生物生長造成危害,甚至造成某些生物的滅絕。由于水生物的減少或滅絕,破壞了水的生態平衡,加劇了水生態環境的惡化。
(四)、造成經濟損失
地下水污染對人體健康、農業生產、生態環境的負面影響,都表現為經濟損失。中國環境科學研究院曾對我國118個大中城市地下水的監測資料進行過分析,因水污染給我國水資源每年造成的經濟損失約377億元,其中地下水污染每年造成的經濟損失占二分之一左右。可見,地下水污染帶來的經濟損失是巨大的。
地下水的污染的防治措施
綜所上述,地下水污染給人類帶來的危害是巨大的,使我們不得不重視地下水污染的預防措施和治理措施,只有做好防治措施,我們才能保證地下水源的質和量。地下水防治措施應采用多種手段,進行系統分析的方法,全面控制水污染。
(一)、預防措施
1、加大宣傳力度,提高公眾的環境意識
國家制定了一系列有關水污染防治的法律、法規,如《水污染防治法》、《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國環境保護法》可通過廣播、電視、報紙等信息媒體及培訓班等不同宣傳手段,提高全社會對地下水污染帶來的危害的認識,增強全民環境意識。
2、統籌規劃,合理開發利用地下水
加強環境地質的科學研究,盡快摸清各地區水環境容量,并以其指導規劃和建設。如工業布局要綜合考慮水環境承載能力,在水環境容量超負荷地區,要嚴格控制高耗能、重污染工業的發展,對縣屬中小型企業及鄉鎮企業要嚴格管理,不能只考慮地方經濟利益而棄環保利益于不顧。建立排污許可證制度,新、擴建企業必須執行“三同時”,使環保與建設同步或超前進行,對污染嚴重又不能治理的企業應限期轉產或搬遷。
3、建立和完善水質監測站網,加強水質監測,發現問題及時解決
逐步建立和完善水質監測站網體系,對重點污染地區進行重點監測,系統掌握城市地表水、地下水水質的污染發展變化及動態特征,為保護水環境提供科學依據。當發現地下水水質指標有明顯變化或不達標時應立即從源頭上查明原因,采取相應的控制措施或治理措施,使地下水水受污染得到及時控制和治理。
4、完善現有的法律法規體系
我國現行的《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》、《城市地下水開發利用保護規定》、《城市供水條例》等都對地下水資源的保護作了規定,但是一般重點都放在地下水的水量保護,而對地下水的水質涉及不多,也沒詳細的規定。因此,建議出臺地下水水質保護的有關法律法規,特別重點加強對有關單位和個人的處罰。同時,由于各地區水文情況存在的差異,不可能按同一方法、同一標準來保護地下水水質,所以各地區應根據當地的實際情況因地制宜制定出本地區地下水資源的保護標準。
(二)、治理措施
首先應查清現狀,了解當地的污染源滲漏污染基本情況,分析各種污染物的具體來源(工業、農業、交通、建筑、垃圾掩埋等),要認真、負責地查清和分析污染源,不管涉及到什么企業和什么人都依法辦事,淘汰排放不達標的企業和追究排放不達標污物的個人法律責任,不涉及違法的對其進行法律知識教育,停止污染物的排放,只有這樣才能從根本上解決污染源來源的問題。另外,對已造成污染的水域實行分類、分批綜合治理。
1、工業體系
在工業體系中對污染源排放實行總量控制。加強污染物流失總量的管理,以污染物流失總量為管理指標,把環境要求變成指標,對于工業“三廢”采用先進技術,改進生產工藝,采取無污染或少污染的新工藝,應用閉路循環模式把工業“三廢”的污染消化在生產過程中。建立污水處理廠處理污水,達標后方可排放到自然界中。
2、農業體系
在農業體系中使用高效的灌溉技術和科學的耕種方式,尋求科學合理的施藥施肥方法,盡量少施化肥、少施農藥,將傳統的漫灌模式改為噴灌或滴灌模式。嚴禁使用滲井、滲坑排污,污水溝、渠要能防滲。對于還使用滲井、滲坑、自然滲漏的化糞池和清污河流制下水道排污的城市盡可能清除和改造,采取各種有效措施防止淺層地下水受污染。
3、其他措施
對于通過人工補給而被污染的地下水,應采取強排方法使其稀釋和凈化;對于某些水文地質情況特殊的地區,可通過改變地下水徑流條件,加速水的交替循環,以達到改善水質的目的。同時,也可對污染的地下水采用防滲墻或防滲帷幕進行堵塞或截流,通常應穿透含水層直達隔水層。綜合利用各種措施和技術進行組合,合理經濟的治理地下水。另外,可通過某些非直接治理措施以達到治理的目的。如廣西正在開展的城鄉清潔工程及“美麗廣西·清潔鄉村”活動,使城鄉及農村環境清潔了,可以大大減少生活污染源及農業污染源對地下水造成的污染。
五、結語
關鍵詞:地下水污染途徑危害措施
中圖分類號:P641.13文獻標識碼:A文章編號:
0.引言
關于地下水污染的概念,目前國內外尚無明確的定義,但是隨著人類社會高度發達和城市居民生活的快速發展,進入工業化社會以來,大量在工農業中使用地下水,地下水環境惡化情況加劇。對地下水污染概念的明確有重要的現實意義和理論意義。隨著地下水污染問題的日益嚴重,引起了世界各國的高度重視。我們應該采取積極的措施,防治地下水污染,避免地下水污染和過量開采使用地下水。
1.地下水污染的途徑及成因
1.1地下水污染的途徑
地下水污染途徑大致有5類。
1.1.1間歇入滲
大氣降水或其他灌溉水使污染物隨水通過非飽水帶,周期性地滲入含水層,主要污染潛水。常見的污染源有地表廢物堆、垃圾填埋場、尾礦庫、飼養場、污灌的農田等。此類途徑的污染程度與污染物的種類、污染源強度等有關。
1.1.2連續入滲
污染物隨補給水不斷地滲入含水層,主要污染潛水。常見的污染源包括廢水坑、污水池、沉淀池、沉渣池、化糞池、排污溝、管道滲漏處等。污染物在進入地下水之前,要經過包氣帶,由于地層本身具有一定的過濾和吸附作用,可以在一定程度上使污染物濃度降低,因此此類途徑的污染程度受包氣帶巖層厚度和巖性的影響較大。
1.1.3含水層之間的越流
污染物是通過越流的方式從已受污染的含水層(或天然咸水層)轉移到未受污染的含水層(或天然淡水層)。污染物通過整個層間或破損的井管污染潛水和承壓水。如地下水的開采改變了越流方向,使已受污染的潛水進入未受污染的承壓水即屬此類。
1.1.4由地表水側向滲入
污染物通過地表水補給過程進入地下含水層,污染潛水或承壓水。其特征是污染物影響范圍局限于地表水周邊,呈帶狀或環狀分布。此類途徑的污染程度受地表水水質、水動力條件以及距岸邊的距離等因素的影響較大。
1.1.5由通道直接注入
某些情況下,在利用井、孔、坑道等將污水直接排入地下巖石裂隙中進行地下處理時,排入的污染物質超過了地層的吸附、過濾等自凈能力,就會造成地下水污染,嚴重時可能形成大面積地下水的連片污染。
1.2 地下水污染的成因
1.2.1地下水超采導致地下水水質下降
過量開采地下水除了會造成區域性的地面沉降、造成地表塌陷、改變自然景觀等地震災害之外,還會造成沿海地區超采地下水會破壞地下淡水與海水的壓力平衡,使海水內侵,造成機井報廢,人畜飲水困難,土壤鹽堿化,地下水質下降。
1.2.2地表污(廢)水排放和農耕污染造成的硝酸鹽污染
農耕污染具有量大面廣的特征,未經利用的氮肥在經過地層時通過生物或化學轉化成硝酸鹽和亞硝酸鹽,長期飲用這種污染的地下水將可能導致氰紫癥、食道癌等疾病的發生。
1.2.3石油和石油化工產品的污染
隨著石油的大規模勘探、開采、石油化工業的發展及其產品的廣泛應用,石油及石油化工產品的泄漏對于地下水的污染已成為不可忽視的問題。在目前已發現的地下水有機污染物中,石化產品是生物難以降解、對人類健康危害較大的污染源。
1.2.4垃圾填埋場滲漏污染
許多垃圾填埋場采用的是混合填埋法,各種垃圾沒有進行分類,統統堆放在一起,且大部分垃圾填埋場的防滲層都只有單層結構。垃圾填埋場長期滲漏積累造成有毒物污染地下水,很容易進入食物鏈系統,進而造成更大的危害。
2.地下水污染的危害
地下水污染不僅對工農業產生影響,而且對人類的身體健康產生潛在威脅。人類生活無時無刻不在利用地下水,地下水一旦遭受污染,則會對長期依賴地下水的人類造成嚴重影響。人類在開發利用地下水資源的同時,如果不積極加以保護,將會惡化人類賴以生存的生態環境,造成無法彌補的損失。地下水污染對人類生活及生產活動帶來的影響主要概括為以下幾個方面:
首先,地下水污染對工業生產的影響。地下水的硬度的變化會影響工業生產,硬度變強,便會不利于工業水的使用。地下水的污染將嚴重影響工業生產,對工業生產特別是工業設施的危害極大。利用地下水的硬度增加,不僅會使工業設施消耗增多,易產生次品或廢品,而且需對硬水進行軟化處理,大大增加企業的生產成本,不利于清潔生產工藝在現代企業的推廣。
其次,地下水的污染嚴重對農業生產產生極大的危害。農業中大量利用受污染的地下水進行灌溉,長期的大面積的灌溉會使農田中的土壤組分變化,土壤結構產生改變,長期使用污水進行灌溉會使土壤板結嚴重,最終導致無法進行耕作。不僅如此,地下水污水中由于含有大量的對人體有害的礦物質,比如井水中的氯離子、硫酸鹽的含量過高,不僅會對農業生產帶來不利的影響,抑制農作物的生長,同時造成大量農作物的減產,而且對人體健康產生威脅。
最后,地下水污染對人體健康的影響。地下水遭受污染后,水中大量不適合人類飲用的礦物質增多,危害人體健康。
3地下水污染的防治措施
3.1 預防固體廢物對地下水污染。固體廢物包括工業廢渣和城市垃圾,這些廢物雖然通過回收和焚化可減少其排放量,但極大部分仍然堆放在地面上,在降水和融雪水的淋濾作用下,可把含有大量無機污染物的溶濾液帶入地下水中。為此,一些國家要求把固體廢物置于具有工程設施的排放系統中去。在這種坑中,固體廢物要經過壓實并分層蓋土。固體廢物在水的溶濾作用下,除了產生溶濾液之外,還產生有機物分解而產生的二氧化碳、甲烷、硫化氫、氫和氮等氣體,因此需要在坑中設通氣孔,以防止地下水位以上的土壤帶中累積甲烷。
3.2 預防城市污水排放對地下水污染,實現污水資源化。從城市下水道排出的污水,對地下水污染危害最大。在工業化國家中,城市污水大部分經過一級和二級污水處理廠加工后排放,從而減少對地下水的污染。污水處理廠加工產生的固體剩余物———污泥,可作為肥料使用,但它的潛在性副作用可能對地下水產生污染。城市污水處理廠處理后的污水,某些企業可以將其作為冷卻水或其他水資源統統加以利用。污水經過處理加以利用,將會有效地緩解缺水所帶來的巨大壓力。國內外經驗表明,對廢污水進行處理回收在技術上是可行的。
3.3預防工業廢水、污水的漏失和排放對地下水的污染。對生產過程中漏失廢液和污水較多的工廠,應建立各種防滲幕,防止污水滲入地下水中,并在地下建立排水設施。利用深井排放工業有毒污水, 在發達的工業國家已得到廣泛應用。國外污水注入井都在200~4000m深度范圍內,大部分深度為300~2000m,注入地層一般為砂巖、石灰巖和玄武巖,也有注入到咸水含水層的。注入井的注入壓力小于7×106Pa,注入流量在 50~1400L/min 范圍內。污水注入后所形成流場為一個圓丘,并向水流方向呈非對稱延伸。隨著注入繼續,圓丘擴展范圍不斷擴大。因此,污水向深井排放,必須選擇合適的水文地質條件,否則會帶來嚴重后果。
3.4 預防放射性堆放對地下水污染。放射性廢物包括采礦、選礦中的廢渣,鈾提純過程中的固體或半固體的低放射性廢物和反應堆廢物。具有放射性元素的廢物,要分解衰變到很低的放射性水平,需要幾百年的時間。反應堆廢物中含有各種放射性物質,其半衰期的范圍從幾秒到幾十年或更長。在國外,掩埋放射性廢物有幾種類型。盛裝放射性廢料的容器,一般是用水泥和鋼材等制作的。在美國有 4 種地層正在考慮作為儲存放射性廢物予以開放,它們是深硅酸鹽層、深結晶火成巖、深頁巖層、干砂區內厚的非飽和帶。
3.5 預防農業活動對地下水的污染。農業活動對地下水的污染包括兩個方面:一是使用肥料和殺蟲劑,以及在土地上圈養家禽或儲存家畜排放的糞便;二是污水灌溉。防治的方法是:除了對牲畜圈、廁所等設置防滲層外,最好是進行發酵處理,使有機氮的分解產物保持在 NH3- N狀態,以防止進一步氧化。經過消化處理的大糞,可提供無害的和穩定的污泥,而它的肥料價值沒有降低,同時還產生沼氣可用作燃燒或照明。大糞在消化處理過程中可消減病原微生物。農業上大量使用化肥也是重要污染源。只要抑制硝化作用,把氮素固定在土壤中,就能防止氮素下降。由于硝酸氨化肥易于淋失,故應盡量使用其他化肥來代替硝酸氨化肥。使用氮肥增效劑,對硝化作用的抑制也是有效的。
4.小結
隨著社會經濟的不斷發展城市化進程的不斷加快,在城市及周邊以及農業開發區,地下水的污染程度越來越重,逐步呈現由點向線、由線向面擴散的趨勢。因此必須采取切實可行的有效措施對地下水污染進行管控和治理,遏制地下水污染加劇的趨勢,改善地下水環境質量,以保障水資源可持續利用和經濟社會可持續發展。
參考文獻
關鍵詞:地下水;開采;沉降;地裂縫;
中圖分類號: TV211 文獻標識碼: A
地面沉降作為一種緩變型地質災害,是世界上許多國家、尤其是位于廣大平原區并以開采地下水為主要供水水源的地區共同面臨的問題。蘇州地區位于長江三角洲地帶江蘇省南部,是我國經濟最發達、城市工業化程度較高的地區之一,隨著工程經濟活動強度和規模的不斷擴大,地質災害頻繁發生,地質環境日趨惡化。其中在該地區分布最廣、影響最大的地質災害就是地面沉降。
1、城市地面沉降產生的原因
1.1抽汲地下水引起地面沉降
抽汲地下水引起的地面沉降大多發生在大量開采松散沉積物孔隙承壓水的地區。其機理是:根據有效應力原理,飽和土體的自重應力由顆粒和孔隙水共同承擔,由土顆粒所承擔的那部分應力為有效應力。當抽水引起承壓水水位下降時,含水層本身及其上下隔水層中孔隙水壓力也隨之降低。在總應力不變的條件下,飽和土體中孔隙壓力減小必然會使土中有效應力等量增大。使土體被壓密并導致地面沉降。
如圖1,在外荷載作用下,土中應力被土骨架和土中的水氣共同承擔,但是只有通過土顆粒傳遞的有效應力才會使土產生變形,具有抗剪強度。
有效應力原理: σ =σ′+μ
式中:σ為平面上法向總應力, kPa;σ′為平面上有效法向應力, kPa;μ為孔隙水壓力, kPa。
圖1:有效應力原理圖
有效應力原理表示研究平面上的總應力、有效應力與孔隙水壓力三者之間的關系,當總應力保持不變時,孔隙水壓力與有效應力可以相互轉化,即:有效孔隙水壓力減小等于有效應力的等量增加。
1.2工程降水引起局部地面沉降
在深基坑和地下構筑物的開挖過程中往往會遇到地下水位高于施工作業面的情況,為防止基坑邊坡失穩,保證順利開挖,避免水下作業,須進行基坑降(排) 水。但是,降水方案不當,會引起周圍地面沉降,導致此范圍內的建筑物、地下管網、道路及其它設施發生斷裂、傾斜,影響其正常使用和安全。
工程降水引起的地面沉降機理有多種: 如下
1.2.1由于孔隙水從土中排出,導致有效應力增加,地層固結沉降;
1.2.2水位降低,減少了土中地下水對地上建筑物的浮托力,使軟弱土、層受到壓縮而沉降;
1.2.3土壤中的細小顆粒隨著流動的水不斷流失,在土層中形成空洞,隨著抽水的不斷進行,空洞擴大,最終形成塌陷沉降。
2、地面沉降的危害
2.1對建筑物的破壞和影響,建筑物地基下沉、房屋開裂破壞。
2.2形成地裂縫,它直接或間接地惡化環境。
2.3許多機井因地面沉降,井管較地面相對上升,泵房地面及墻體開裂,造成泵房破壞,嚴重影響抽水。
2.4由于地面沉降、水準點失準,城市工程建設所需水準資料,需從地面未沉降區水準點引測,增大了水準測量的工作量。
2.5影響建筑物抗震能力,致使地震災害加重。
2.6由于地面沉降作用,局部改變地形地貌條件,形成地面沉降降落漏斗,降低防洪排澇工程效能,造成大面積積水,洪澇災害加劇[1]。
3 、蘇州地區地質特點與沉降現狀
3.2.地質結構的影響
蘇州地區基底巖性主要為石英砂巖、泥質石英砂巖、紫紅色粉砂質泥巖、灰巖、白云巖、泥灰巖等。其地貌格局主要奠定于中生代末的燕山運動,褶皺和斷裂作用強烈,構造錯綜復雜,凹陷和隆起相繼形成,基底地形極其復雜。該地區地質結構變化大,第四紀沉積物成因類型復雜,發育有多個含水砂層和軟土層,在地質歷史時期賦存了豐富的地下水,其中埋藏于70~130 m的第Ⅱ承壓含水層富水性好、水質優良、分布廣泛,是蘇州地區地下水主要開采層。
蘇州地區基巖面起伏不平,高低落差大,松散地層的厚度與結構變化也大,地面沉降易產生不均勻性差異沉降,導致地裂縫和地面塌陷災害發生。因此,同樣由于過量開采地下水所誘發的地質災害,在蘇州地區所造成的破壞性會更大、災害更嚴重。
圖2是蘇州地區潛水埋深的歷史情況。
圖2蘇州地區潛水埋深隨時間的變化情況
蘇州市第Ⅱ承壓水雖開采量不大,但在主開采層(Ⅲ上)的強烈開采影響下,Ⅱ承壓水通過弱透水層或局部“天窗”越流排泄給第Ⅲ承壓水層,水位逐年下降。蘇州市區20世紀6O年代以前深井總數不過8眼,60年代末為47眼,70年代以后井數猛增到234眼,日開采量也由原來的數千立方米增到10×104m3以上。1980年至1982年日開采量為18×104m3,1983年起由于壓縮了開采量,地下水位下降趨于和緩。目前深井數已達300多眼,中心區水位已降至-50 m高程以下。蘇州市區地面沉降最早始于20世紀60年代初,70年代日趨嚴重,市區沉降速率40~50 mm/a,市郊20―30 mm/a。2008年市區沉降中心的最大累計沉降量超過1600 m。
3.2.固結歷史的影響
從圖2蘇州市歷年地下水開采量、中心區水位、年沉降量曲線中可以看出蘇州市的地下水位從1989年至1997年一直呈下降趨勢,但平均年沉降量卻不同。1989年至1992年年均沉降量逐年增加,而1992年以后卻逐年減緩。產生這一現象的原因可能與粘性土層的壓縮有關
3.3地面沉降的時間效應
在地面沉降的發生和發展過程中,粘性土和無粘性土在時間效應上有很大差別。一般認為:當水位下降后,砂層的沉降是瞬時完成的。當水位從持續下降轉入反復升降時,砂層的變形為彈性變形。粘性土則不然,由于粘性土的滲透性小,孔隙水需經一定時間才能排出,故有一定滯后效應。
4、防治措施
(1)加強管理、統一規劃、避免開采中的盲目性。加強全區的地下水統一管理,制定地下水資源開采利用的長遠規劃,并堅決予以落實。加強宣傳,增強防災意識:不斷提高全民的防災減災意識,依法嚴格管理地下水資源,要合理開發利用地下水資源。
(2)控制地下水開采量,逐步調整供水水源結構。限制或減少地下水開采量:可以以地表水代替地下水資源;以人工制冷設備代替地下水資源;實行一水多用,充分綜合利用地下水資源。
(3)實行建設項目地質災害危險性評估制度。在城鎮建設規劃過程中,對于大規模城市建設活動,一方面應考慮建筑荷載增加所產生的新的附加沉降,另一方面應考慮地面潛在沉降量因素。
(4)工程降水
在工程降水前,首先要查明場地的水文地質條件、周圍建筑物的分布情況及地下管線性質及分布范圍,根據實際情況設計科學的降水方案與防范措施。如:
①在基坑工程降水中設置豎向止水帷幕,實施坑內降水;
②井點降水應連續運轉,盡量避免間歇和反復抽水造成的累加沉降;
③采用井點降水與回灌相結合的技術,在井點降水管井與需保護的建筑、管線間設置回灌井點、回灌砂井或回灌砂溝,持續、不斷地用清潔水進行回灌,形成一道水幕,以減少降水曲面向外擴張,防止臨近建筑物、管線等基礎下土層因釋放水而沉降。
5、結論
人為因素引起的地面沉降已在逐漸加劇,地下水的大量抽汲,破壞了地下水的平衡,造成了日益嚴重的環境地質影響。在防治過程中,需要采取科學合理的技術措施,還需要設計與施工單位給予配合與支持,才能使其得到根本控制。現在很多城市的地下水已經受到了過度的抽汲,所以應根據對各地區的地下水抽汲可能會造成危害程度的預測評估,并考慮地下水資源的恢復、補給能力,將地下水開采管理劃分為禁采區、限采區和控采區或不同的保護區,進行分區開采。科學而有效的控制地下水的抽汲,對與地下水抽汲有關的工程項目進行合理的設計與施工,才是解決問題的根本辦法。
參考文獻:
1、張人權,梁杏,靳孟貴,萬力等,2011,水文地質學基礎。
【關鍵詞】:地下室;滲漏;原因;預防措施
Abstract: With the development of urban construction, more and more high-rise buildings, high-rise building built constantly, underground garages, underground space also will be increased. However, due to the design, construction, materials and other reasons, basement leakage problems are quite common, as one of the quality defects, basement leakage will reduce the use of durability, affecting normal use, it is worth the high degree of attention.
Key words: basement; leakage; reason; preventive measures
中圖分類號:TU9文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
前言
隨著城市化進程的加快,高層建筑日益增多,并且不斷要向地下空間發展的觀念,地下室既是功能建筑,又是整個建筑的結構基礎,既要滿足使用功能要求,又要保證整個建筑基礎結構的耐久性,因而地下室防水工程顯得相當重要,所以分析地下室滲漏水原因,及預防滲水是很有必要的。
1地下室出現滲漏(水)的狀況
地下室漏水一般都是以局部漏水形式出現,地下室所處的地理環境不同,設計及施工不同,其漏水部位和形式也是不同,呈現出多種多樣的形式。
1.1滲漏水部位
地下室局部漏水通常出現在地下室外墻及頂板部分,且面積較小,一般只有幾平方米,按面積計算不足地下室的外墻面積的千分一之一,但地下室滲水對地下室的使用功能、耐久功能的危害很大,漏水部位大多數產生在底板,或底板最深的坑,少數發生在地下室外墻壁的中下部,極少數發生在地下室的頂板。
1.2 滲漏水形式
漏水的形式與地質、結構、季節有關,主要表現在以下幾種狀況:
1)涌水:當地下水壓力較大,滲水的水流加大,滲水就會不斷地往上涌。
2)潛流:地下室的漏水會沿著建筑結構混凝土的裂縫,流出如同一條潛流。3)滲漏:地下室的漏水是在結構混凝土的某一表面多處滲透出來。
4)波動漏滲:受地下室壓力的波動影響,有的時候會漏或滲,有的時間漏滲卻消失。
2 地下室滲漏(水)原因分析
根據當前的施工狀況,影響地下室滲漏(水)主要有兩大因素,一是設計問題,二是施工問題。
2.1 設計原因
2.1.1 防水工程的細部做法不明確
當前設計對防水工程,基本只規定使用何種防水材料及確定防水等級,在施工藍圖上較少明確節點做法和細部大樣(參照標準圖集)。這使得無法從根源上去規范防水工程的做法。
2.1.2 伸縮縫的間距過大
《混凝土結構設計規范》(GBJ50010—2002)規定現澆鋼筋混凝土墻板伸縮縫的最大間距為20m(露天)~30m(室內或土中),超過此規定必須采取構造處理措施。但實際工程中墻、板長度還有超過此規定的現象,而地下室墻、板的水平鋼筋仍按構造配置,沒有進行收縮變形計算,因而,極易產生收縮裂縫。
2.2 施工原因
2.2.1 施工單位意識上不夠重視
施工單位,特別是總包單位承接工程后,只是按規定找一個有資質的防水施工單位進行分包施工,而對于工程前期如何進行圖紙會審,根據工程的具體情況(包括施工環境氣候的情況,作業條件,地下水位的高低以及地下水有無侵蝕作用等)進行材料的認定和施工方案的編審等,主要技術環節沒有像主體工程施工時那樣引起重視,而施工中又很少去跟蹤檢查、旁站監督,故許多細部處理欠妥,導致工程完工就出現問題,嚴重的直接影響使用。
2.2.2 地下室結構的剛性自防水局部失效
結構混凝土剛性自防水局部失效的原因:1)結構混凝土的局部施工澆筑質量缺陷造成通道。2)由于地基沉降不均引起的結構局部缺陷。如沉降不均引起的底板的開裂或沉降不均產生的墻體受力改變產生的開裂,這些開裂形成的穿水通道。3)在地下水的浮力作用下產生的結構變形增大而開裂。4)地下室施工過程排水措施不當。地下水降水深度不足,結構混凝土成型的初期地下水過早地浸入結構混凝土造成局部結構自防水的失效。
2.2.3 柔性防水層局部破壞的原因
1)使用不符合設計及施工規范要求的防水材料,同時,在施工過程中偷工減料,防水層厚度達不到設計要求,另外,施工工藝不規范,影響防水效果。
2)由于地下水的作用,導致局部柔性防水層破壞,使形成整體柔性防水層的破壞水穿透防水層。
3)由于在地下室混凝土振搗過程中,操作馬虎,振搗不密實而導致的蜂窩,使得柔性防水層容易穿孔破壞,
4)立面外防外貼法柔性防水保護層的損壞或變形引起防水層的局部損壞。
2.2.4建筑構造不當引起的漏水原因
1)在設備安裝穿過地下室結構時,通常都會提前預埋套管,并在預埋套管處設置止水環,使得套管與結構混凝土之間緊密連接,但防水層與套管的細部施工工藝不符合要求,使設備管與套管之間容易產生漏水通道,主要是柔性防水層與套管結合不合理,或設備管道與套管之間不嚴密產生穿水通道,這樣就會出現滲水現象。
2)在建筑后澆帶施工縫和沉降縫部位構造不當,用料不符合設計及施工規范要求,另外在施工過程中很少去跟蹤檢查、旁站監督,質量把控不嚴格,使得后澆帶施工縫和沉降縫漏水
3 地下室滲漏(水)的預防措施
3.1 地下防水工程操作原則
影響工程防水因素主要是設計及施工原因造成的。因此,地下防水工程操作的原則:地下室滲漏(水)的預防措施應以防為主,以混凝土結構自身防水為主要方面,此工序簡單,造價較低,應盡量發揮混凝土本身的自防水性能。再如高層建筑地下室防水,基本采用三道設防,即混凝土結構防水(自防)+外包柔性防水層+灰土輔助防水層,這都屬于結構自防水是抗滲漏的關鍵。此外,目前實際工程中比較通用的作法是:在工程圍護結構的迎水面上粘貼防水卷材或涂刷涂料防水層,再施工保護層,做好回填土和地面防水,達到多道設防。以及在設計時,施工縫、變形逢、后澆帶、預埋螺栓、預埋鐵件、穿墻套管等也應做相應的防水細部處理,都是不可忽略的。
3.2 針對材料、設計及施工中出現的地下室滲漏(水)的預防措施
3.2.1 地下室滲漏(水)的材料預防措施
選擇優質符合規范標準、規格的防水材料。對各種各樣的防水材料進行深入細致地做調查研究工作,按規范規定的性能指標確定好為真實可靠的材料后才能入選。
3.2.2 地下室滲漏(水)的設計預防措施
設計圖紙是施工的依據,設計的好壞直接關系到地下室防水效果的優劣,設計時要注意主體結構的自防水性能及后澆帶、變形縫的位置,應該由結構專業設計;主體附加防水及節點防水要由建筑專業設計,并且設計人員在設計前必須確保一定要深入現場,了解現場情況,在施工圖設計中,對細部大樣的設計給出明確的做法。
3.2.3 地下室滲漏(水)的施工預防措施
在施工上,因為施工的原因或者是因為不根據圖紙施工、管理不當,都會造成地下室滲漏(水)。
1)在施工中,應在地下室在底板放大腳防水層與墻面防水層的交接處做一層加強層卷材,使結構的沉降時不致使對防水卷材產生拉裂等破壞的現象。而地下室未回填或回填過程中防水層被局部遭受破壞從而影響外防水的效果,應采取加強產品保護,施工前制定保護措施,并認真落實到位。其次在回填土前要組織全面細致的檢查,處理好以后做完保護層再行回填土。
2)在管理和操作方面,首先要對粗細骨料級配,這是保證砼密實度的重要條件之一,必須嚴格按配比的顆粒級配要求實施。使用科學先進的配合比,是砼抗滲能力的重要保證,試配后再實施,有條件的盡可能摻入一定比例的一級粉煤灰,增加砼的密實度,提高砼抗滲能力。
3)重視結合混凝土的物理性能特點進行抗滲漏和注意養護過程的操作。例如在低溫施工的地下室,砼墻不能過早拆除,如確實需要早拆,必須及時采取復蓋措施等。
4 結束語
地下室滲漏的原因是由多種因素組成的,只要其中一個環節出現問題就可能滲漏,因此在實際的施工過程中,要求嚴格按照規范及施工圖紙執行,加強施工管理,精心組織施工,控制材料質量、設計細部處理及施工工藝的系統工程,從設計和施工以及材料質量控制等方面加以重視,不斷探索,不斷改進,從而提高工程質量。
參考文獻:
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【關鍵詞】建筑工程;地下防水;質量控制
一、地下防水施工中的原因分析
地下防水工程的施工中都應該遵循那種“防、排、截、堵相結合,因地制宜,綜合治理”的原則。不僅需要控制施工前的質量控制措施性建設,還需要對材料的質量檢驗進行分析,最終在選材的推廣上來使用高聚物改性瀝青的防水卷材,合成那種高分子的防水卷材以及高分的防水涂料,UEA補償收縮防水混凝土等新材料、新技術。在施工過程中主要是采用那種混凝土摻加外加劑的施工工藝的控制手段,以此來提高防水工程的施工質量。
1.成品保護不善
雖然在施工前準備的施工材料得到了很好的控制,對于已經完工的防水工程的綜合性控制不僅需要調整整體性能的質量控制措施分析,還需要對成品的保管工作,但在施工中由于成品的保管不善,導致了材料的破壞,在防水材料使用過程中發生滲漏情況。
2.混凝土保護層厚度不夠
混凝土的保護層按照總體的規范要求進行相應的分析,由于在施工過程中常常會出現保護層的厚度問題造成的裂縫,這也是在不重視裂縫的構造紋理造成的后期工工程的裂縫問題。在混凝土的主體結構控制中,對于變形裂縫、施工縫、后澆帶以及預留接口的部分都需要進行一定的質量控制措施,若是地下的堵漏混凝土的質量控制分析進行相應的對比性調控,從總體上來改善一定的混凝土配合比的質量調配工作,特別是水灰比的控制措施不當造成的裂縫問題,最終將整體的質量控制措施進行有效地分析,才能改善混凝土的裂縫質量。
二、防水工程的具體層面質量控制
1.建筑工程防水質量控制
我國目前的主要建筑類型為民用建筑與商業建筑,無論是哪一種建筑設施,都涉及到對該建筑設施進行防水處理,因為水處理是建筑工程的一個主要環節,不同的建筑,其側重點不太相同,對于民用建筑,防水質量要求就比較高,而對于商業建筑其防水要求的控制就想對較低,我們可以從新聞中知道,出現房屋漏水、滲水等負面消息的基本上來源于民用建筑。控制漏水主要從屋面、地下等方面大部位的進行考慮分析。
2.地下防水質量控制
民用地下防水工程的質量管理應該遵循《地下防水技術規范》進行實施,比如說住宅建筑地下工程中導墻以下部分需要進行防水處理,其防水層與建筑的主體結構應該采用建筑空粘法。建筑結構中的底板墊層混凝土一般采用空鋪法、點粘法、條粘法和機械固定法,但是為了能夠更好的控制地下工程防水,空鋪法較為合適,在搭建防水卷材過程應該認真仔細,如果搭建部分沒有做好細節處理,粘接的不牢靠,在以后往往會出現地下滲水現象。地下防水卷材應該嚴格把關,在搭建過程中,其長短邊的搭建應該控制在90mm~100mm之間,為了防止出現空鼓現象,其防水卷材的封邊過程需要排空滲入的空氣,封邊位置需要擠出熱熔瀝青。
地下工程中底板的防水的施工過程首先是利用防水導墻將卷材引導到高度為1m左右的位置,在引導過程中,防水導墻的堆砌應該采用240mm的實心磚進行建筑,其高度應該控制在900mm。處于導墻頂部并且靠近結構墻面陽角部位的防水卷材容易遭到混凝土澆灌破壞以及支模破壞,所以在這部分防水卷材的搭建后,需要在其上面搭建兩片空磚,做好防護措施,當底板和地下室外墻面施工完成后,應當及時去掉這兩片空磚。內部細節處理完成后,才應該進行室外大面積防水卷材鋪設作業。
地下工程墻面部分的防水作業處理,地下墻面的防水控制應該注重墻面與防水卷材的粘度控制,在墻面防水卷材的施工過程中,應該采用滿粘貼方式,這樣可以有效的防止在粘貼完卷材后,由于其內部有空氣空隙的存在而導致卷材脫落或者是滲水現象。
3.屋面質量防水控制
建筑屋面可采用正置式、倒置式進行防水,以下主要對倒置式防水進行分析,對防水施工過程中的質量控制措施進行分析。
(1)找平層分格縫的防水處理。屋面找平層容易開裂,為了對其進行防止,需要將分格縫設置在找平層上,因此,將一層200mm寬的防水卷材鋪在分格縫上,繼而作為防水層。
(2)對水落口防水施工控制。為了防止遇到暴雨時產生倒水現象,因此,先用密封材料將水落口與豎管承插口的連接處進行嵌填密實。水落口可以分為直落式和墻排式,但是無論是哪種形式都應在周圍500mm內做防水附加層。
(3)出屋面金屬管道防水收口處理。此處理主要采用40×3扁鋼箍包緊防水卷后,再用螺絲擰緊。在施工過程中,應該把對金屬管箍與防水卷材的牢固程度進行重點檢查。
(4)屋面的一些墻收頭防水施工控制。一些墻與屋面防水搭接方法進行處理。
(5)屋面的某些部位墻壓預防水施工控制。在屋面某些部分墻位置進行外墻保溫時,很容易產生裂縫,如果處理不好此裂縫,那么就會導致水流至墻體內部,從而使得墻體或者窗口滲水。因此,需要進行壓頂,在這些部位墻體上進行,等到完成壓頂。
4.衛生間的防水
在民用建筑中,衛生間的門口應該是防水滲漏的重點部位。然而在進行放水的時候我們需要做以下幾點:
(1)在衛生間的門檻部位設置混凝土門檻,其高度一般控制在75mm左右,其寬度與墻面寬度保持一致,為了協同地暖管,應該在其上設置兩個適當的凹槽,以供其地暖使用。
(2)在施工過程中應該門檻部分的防水施工應該先做好陰角與凹槽處圓角,完成后需要在其表面粉刷防水涂料。
(3)衛生間門檻完成后,將防水搭接至門檻上,使其形成閉合的防水層。除此之外還應該處理好衛生間內出地面管道的防水措施處理,一般的做法是在涂刷完畢的防水管道上做加強處理,首先在做好防水一級處理的管道上鋪設帆布,防止管道破裂,然后進行一些有關處理。
三、結語
對于建筑物,防水的一些有關問題,及解決方法。是我們在日常生活中經常見到的,以及發生現象較為嚴重的問題。因此我們必須高度重視,提高警惕。做好防范措施,加強對建筑物防水問題的有效控制。為我們的生活提供良好的空間。
參考文獻
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