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地下水的优缺点范文1
【Abstract】 The effect of energy saving of water-loop heat pump system which is used in HVAC system is preferable when there is plenty of remainder heat in the building.The heating-peripheral is boiler in water-loop pipeline of traditional water-loop heat pump system,the energy is not utilized absolutely or the waste air occurs in boiler.hence,we should purse new recycled resourse to replace the traditional heat source.I will discuss the actuality,prospect,principle,advantage and disadvantage of recycled energy in water-loop heat pump system briefly in the following paper.
【keywords】 energy saving;recycled resource;water-loop heat pump system
【关键词】 节能；可再生能源；水环热泵
中图分类号 TU831 文献标识码 A
前言
水环热泵空调系统可利用的外部能源有太阳能、水（井水、河水、湖水、海水）、土壤能、空气等。这些能源具有资源无限、可以再生、与生态环境和谐的特点。因此提出可再生能源水环热泵空调系统对解决暖通空调的能源与环境问题有长远的战略意义。
上世纪50年代以来国外就有很多把可再生能源作为低位热源应用到水环热泵当中，其中土壤源作为水环热泵的低位热源是在二战以后就引起人们的重视，20世纪70年代末至80年代美国和欧洲一些国家对土壤源水环热泵进行各种理论和试验研究，瑞典早在20世纪70年代末就开始生产专供冬季采暖的土壤源热泵机组并已商品化［1］。我国的暖通空调工作者近年来对土壤源水环热泵开展广泛的理论和试验研究。水源热泵在欧美国家的建筑中也已经有30年的历史了，日本早在1932～1955年间就装设35座深井水为热源的水环热泵系统［2］，近年来，在我国黄河流域和北方地区开始广泛采用以井水源热泵冷热水机组作为冷热源的空调系统，我国的青岛还曾提出建造以海水为低位热源的大型热泵站的方案。我国的太阳能资源十分丰富，居世界第二位，年日照时间大于2000小时的地区占全国面积的2/3，处于利用太阳能较有利的区域。哈尔滨工业大学、天津大学曾进行过太阳能水环热泵系统的模拟研究。在空气源利用方面进来我国也进行了双级耦合水环热泵空调系统的研究和应用，这种系统就是利用空气/水热泵和水/空气热泵的耦合，把空气/水热泵作为水环热泵的辅助热源。
20世纪80年代初，我国一些外商投资的项目中开始采用闭式环路水环热泵空调系统，20世纪90年代水环热泵空调系统在我国得到广泛的应用。据统计，1997年国内采用水环热泵空调系统的工程共52项［3］，到1999年，全国约有100个项目，2万台水源热泵机组在运行［4］。进入21世纪水环热泵将得到新的兴旺发展，同时21世纪人类也面临着能源问题的严重压力，为此我们有必要研究探讨新型可再生能源在水环热泵中的应用。
水环热泵及可再生能源在水环热泵中的应用
1.1 传统水环热泵空调系统的组成
热泵是一种利用高位能使热量从低位热源（低温热源）流向高位热源（高温热源）的节能装置［5］。那么所谓的水环热泵空调系统是指小型水/空气热泵机组的一种应用方式，既用水环路将小型水/空气热泵机组（水源热泵机组）并联在一起，构成以回收建筑物内部余热为主要特征的水泵供暖、供冷的空调系统。该系统于20世纪60年代在美国加利福尼亚州出现，故也称为加利福尼亚系统。该系统于1955年在美国申请专利，很快传遍美国并早已商品化［5］。
在夏季建筑物的内区和周边区都供冷的情况下建筑物内部的余热通过水/空气热泵机组由水环路散发到室外。首先，室内侧的空气与制冷剂换热（此时室内换热设备为蒸发器）使空气冷却下来，热泵机组里的制冷剂通过压缩机后进入循环水和制冷剂侧（此时的换热设备为冷凝器）此时制冷剂把热量传到循环水中。在冬季建筑物内区需要供冷而周边区需要供热，内区排向循环水中的热量就可以通过循环水带到需要供热的周边区从而达到节能的目的。但是往往在冬季内区向水环路中散发的热量小于周边区需求的热量，使循环水的温度逐渐降低，当温度小于13℃时就需要外加的辅助热源向循环水加热以补充周边区的热需求。而夏季由于热泵不断把室内的热量散发到循环水中，循环水的温度就不断升高，当循环水温升高到32℃时就需要辅助的散热设备向外界排热以保持循环水温在13℃～32℃范围变化。传统的散热和加热设备是冷却塔和锅炉（燃油、燃煤、燃气、电热锅炉）。采用这种高位能（电、燃气、油等）通过锅炉转变为循环水的低位能，再有室内水/空气热泵提升后向室内供热的方式不符合按质用能的原则，是对能源的极大浪费。
1.2太阳能水环热泵空调系统
太阳能是21世纪人类可期待的能源，我国的的太阳能资源又十分的丰富，因此把太阳能应用到水环热泵空调系统中就有着非常广阔的前景。在水环热泵空调系统中主要是将太阳能代替传统的锅炉等辅助加热设备。太阳能水环热泵空调系统又分为闭式和开式两种， 在闭式系统中当冬季水温低于13℃时就利用太阳能热水系统通过板式换热器对循环水加热。开式系统又包括三个子系统，既太阳能集热系统、水环热泵空调系统、热水供应系统。三系统通过建筑物的消防水池为蓄热水池连接起来。这样可以解决太阳能的间歇性和不稳定性。当循环水温高于32℃时打开冷却塔散热，当循环水温低于13℃利用蓄热水池中的水作为循环水给系统供热。
1.3 土壤源水环热泵空调系统
土壤源水环热泵空调系统就是利用地下埋管换热器作为辅助热源的水环热泵空调系统。地表浅层是一只巨大的太阳能集热器，它收集约47%的太阳能［1］，尽管其中有一半能量以长波的形式辐射出去，但剩余的能量也十分丰富。在缺乏地下水或者利用地下水源不经济的地区这种形式尤为显得可观。该系统有两个环路组成，即一次环路、二次环路。当冬季周边区供热量大于内区向二次环路中排热量时，至到二次环路温度降低13℃时开启二次环路从土壤中吸收热量以保证环路水温。当夏季机组都处于制冷工况时，机组向二次环路中不断的放出热量，至到温度达到32℃时开启一次环路，此时一次环路向土壤中散热，以保证整个系统的水温。
1.4 井水源水环热泵空调系统
根据地下水循环系统和水环热泵空调系统水环路（建筑物内循环水环路）是否分隔开，可以分为闭式和开式二种。闭式就是通过板式换热器把地下水环路和建筑物内循环水环路分开，如图1.4.1所示；开式就是直接把地下水和室内的小型水/空气热泵机组连接起来，如图1.4.2所示。之所以应用地下水作为低位热源是因为地下水终年基本水温维持在一个固定的范围内，是很好的天然热/冷源。
在闭式系统中，夏季制冷工况运行时当水环热泵循环水温度高于32℃时打开井水源循环系统，二者通过板式换热器把热量散发给地下水。冬季当水环热泵循环水系统的水温低于13℃时打开井水源循环水系统，二者通过板式换热器把地下水的热量传给室内循环水以保证室内循环水的温度。开式系统同闭式系统原理相同，不同的是开式系统中室内的水环热泵循环水就是直接应用地下井水。（附加我国不同地区深井水温度如下表）
东北北部 中部 南部 华北 华东 西北
深井水温（常年） 4℃ 8℃～12℃ 12℃～14℃ 15℃～19℃ 19℃～20℃ 18℃～20℃
1.5 双级耦合水环热泵空调系统
该系统是空气/水热泵和水/空气热泵机组的结合供暖，与传统的水环热泵空调系统相比，差异在于是用空气/水热泵机组代替传统系统中的锅炉。
夏季制冷工况运行：当水环热泵空调室内循环水系统的温度高于32℃时打开冷却水系统，室内循环水系统和室外开式冷却塔系统循环水通过板式换热器实现散热的。冬季制热工况运行: 当循环水温度低于13℃时带开室外的空气/水热泵机组，此设备也是通过板式换热器把热量传给室内循环水系统以达到加热循环水的目的。
可再生能源在水环热泵应用中的优缺点
2.1 太阳能在水环热泵空调系统应用中的优缺点
优点：①我国太阳能资源丰富可用空间大。②太阳能水环热泵拓宽了水环热泵空调系统的应用范围，使内部余热小或无余热的建筑物也可以运用该系统。③用消防水池做蓄热池既节省投资又解决了太阳能的不稳定性，同时多余热量还可以供生活用水。缺点：①太阳能热水供应不足或阴天时需要设置辅助加热器。②夏季仍需冷却设备
2.2 土壤源在水环热泵空调系统应用中的优缺点
优点：①地表浅层土壤源是一个巨大的太阳能集热器，蕴含巨大天然能量。②省去传统的辅助加热（锅炉）和散热设备（冷却塔）。缺点：占地面积大，如果埋设浅了土壤温度和受热特性易受季节等因素影响，深埋时施工要求和钻井费用高。
2.3 井水源在水环热泵空调系统应用中的优缺点
优点：①我国大部分地区常年地下水温度保持稳定，冬夏均可利用。②省略辅助加热和散热设备节省投资。缺点：①钻井时费用高，抽水井和回灌井的维护要求高。②在采用开式系统时管道容易堵塞和腐蚀。
2.4 双级耦合水环热泵空调系统的优缺点
优点：①空气的利用没有污染，有利于实现能源、供暖、和环境的协调发展。②有利于降低室外大气温度避免“热岛效应”的产生。缺点：①整个系统仍需要冷却设备。②在我国北方寒冷地区冬季空气/水热泵机组容易结霜。
可再生能源在水环热泵空调系统中应注意的问题
3.1 太阳能水环热泵利用方面
①太阳能的利用具有间歇性和不可靠性，因此设计水环热泵空调系统时应设置蓄热曹。②可以将太阳能和其他热源共同作为热泵的低位热源使热泵的低位热源多元化，例如将太阳能与土壤源结合。③太阳能是稀薄的能源，在地球表面上的能源密度极低，因此利用太阳能与目前所利用的矿物能相比需要较大的设备投资。
3.2 土壤源水环热泵利用方面
此系统最关键的就是土壤源热交换器的埋设问题，在使用该系统前首先应对现场进行勘测，先确定热交换器是采用竖井还是水平方式布置，其次应考虑建筑物的高度，最后还应考虑垂直式或水平式热交换器的预定位置［6］。地下埋管设计中应注意几个问题：①土壤的传热性能取决于土壤的热导率、密度和比热容。②地下埋管换热器中各管内水流量要分配均匀。③注意换热器的承压问题，尤其是垂直埋管，设计中应注意系统最下端管道的静压在管路最大额定承压范围之内。④注意管沟回填材料的使用。⑤地下埋管换热器的最小埋设深度也应在冻土层以下。
3.3 井水源水环热泵利用方面
该系统最大的问题就是地下水的回灌, 回灌一般都存在堵塞问题，也就是说不能100%的回灌，究其原因有如下几点：一、悬浮物堵塞，因此回灌前要控制悬浮物的含量。二、微生物的生长，因此要回灌前去除水中的有机质或进行消毒杀死微生物。三、化学沉淀，在碳酸盐地区加酸改变PH值防止化学沉淀生成。四、气泡阻塞。五、粘性颗粒膨胀或扩散，在水中可注入氯化钙来解决。另外腐蚀和水质问题也是普遍存在的问题。
3.4 双级耦合水环热泵利用方面
该系统目前主要存在的问题就是北方寒冷地区冬季室外温度过低造成室外的空气/水热泵机组压缩比过大问题，压缩比过大最终导致供热量急剧减小，系统性能系数变小。另外北方寒冷地区冬季室外的空气/水热泵机组也存在结霜问题。
结束语
能源和环保是人类生存和发展的两大主题，是全球关注的问题。进入21世纪人类面临着的是常规能源的过度消耗与枯竭，可再生能源的利用就显得尤其宝贵。可再生能源在水环热泵空调系统中的应用达到了即节能又保护环境的目的。是新世纪我们应该大力探讨研究和应用推广的新型节能措施，但对于目前设计和施工过程中存在的技术难题应该深入研究，本文就太阳能、土壤源、井水源、双级耦合水环热泵空调系统的理论给予了介绍，加深了对这方面理论理解的同时也为更深一步研究试验奠定了理论基础。
通过上述我们应该根据当地自然条件和建筑物的实际情况，经过多方的实际经验和模拟理论分析选择利用那种可再生能源的水环热泵空调系统。
参考文献
[1] 马最良.水环热泵空调系统设计[M].北京：化学工业出版社，2004.
[2] 蒋能照.空调用热泵技术及应用[M].北京：机械工业出版社，1997.
[3] 汪训昌.水环热泵系统的热回收特性及其设计方法[C]. 殷平.空调设计（1）.湖南：湖南科学技术出版社，1997：61-72.
[4] 谢汝庸.我国水源热泵机组应用的现状与发展[C].现代空调（2）. 北京：中国建筑工业出版社，1999：66-77.
地下水的优缺点范文2
关键词：盐渍土；强腐蚀；液化。
概述
新疆750kV凤凰-乌苏工程，位于新疆盐渍土强腐蚀地区，部分塔位存在液化，且液化深度达到20m。针对这一地质条件，以往工程往往采用碎石桩做地基处理。新疆有些地区地广人稀，碎石运距较远，如果工程经过农田，碎石桩对农田及环境影响严重。本文针对此种地质情况，对比线路工程常用的桩基形式：灌注桩、PHC桩、钢管桩的技术及经济条件，选择最优方案。
2地质水文情况
（1）土层情况
跨越段的地层为第四系全新统冲积、沼泽成因的粉土、碎石土夹砂土层，呈典型的阶地二元结构特征，即上部为土层，下部为碎石土夹砂土层。
①粉土：黄褐色～灰黄色，湿，稍密。表部土质不均匀，见多量的植物根系和腐殖质，常包含粉砂团块，见有灰色粘性土团块，上部含少量结晶盐颗粒，厚度一般在15～20m。地基承载力特征值fak=110～130kPa；
②卵石：该层位于粉土之下，以青灰色为主，稍湿，中密，有胶结现象，颗粒一般粒径2～50mm，最大粒径可见120mm上下，形状多呈亚圆状或浑圆状，充填物主要为粉土和中粗砂，厚度大于30m。地基承载力特征值fak=300～400kPa。
（2）腐蚀性
地下水对混凝土结构具强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性；地下水位以上的地基土对混凝土结构具强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
(3)地震设防和液化
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，线路沿线经过玛纳斯县、石河子市、沙湾县、克拉玛依市独山子区和乌苏市地震动峰值加速度为0.20g，对应的地震基本烈度为8度；全线地震动反应谱特征周期为0.45s（对应于中硬场地土）。
该地层上覆粉土层具有液化性，液化等级为中等-严重，距地面20m深度以内的土层具有液化性。
3基础型式选择和优化的基本原则
在基础型式选择和优化时，遵循下面的原则：
（1）满足规范要求；
（2）根据杆塔基础作用力的特点，结合地形、地质特点，综合分析比较，找出各种型式的基础在本标段地质、地形、基础作用力下的适用性， 选择适宜的基础型式；
（3）在安全、可靠的前提下，尽量做到经济、环保，减少施工对环境的破坏，响应国家的环境保护和可持续发展政策。
4基础选型
（1）线路工程主要的桩基型式
目前在大跨越工程中已经使用过的桩基主要有如下3种型式：
a．灌注桩
灌注桩基础是我国大跨越工程最常用的基础型式。这种桩基采用泥浆护壁，钻机成孔、清孔、插入钢筋笼、导管灌注混凝土等工序制作而成，设备比较简单，施工简易可行。灌注桩通常采用反循环或正循环等工艺成孔，当桩长超过30m时，一般都采用反循环工艺成孔和清孔。
b．PHC桩
预应力高强度混凝土管桩（简称PHC桩，混凝土强度等级不低于C80）, 其主要优点为:在工厂中预制，可以大批量生产，周期较短；桩身质量容易控制，产品质量容易保证；施工机械设备简单，适合大面积施工，在发电、变电工程中应用较广泛；单桩打入速度快，施工工期较短，预制桩无需进行养护，仅需打入后适当静置即可，节约工期；由于是管桩，中心为空心结构，基础混凝土的耗量较小；无泥浆排放，对塔位周围环境影响较小。主要缺点为: 施工工艺较复杂，桩锤的选择，单锤的打入深度设计必须与地质、桩型、入土深度等进行分析计算； 桩身采用分段焊接，整体性较差，焊接质量及接头的防腐对桩承载力影响较大(尤其是桩抗拔时，可靠性较差) ；桩与承台的连接较差；桩打入时受地质影响大，锤击时易引起粉土等饱和土的液化、承载力的丧失，噪声较大。
c． 钢管桩
钢管桩在国内大型建筑、桥粱和电力行业中使用较多。线路工程中钢桩主要应用于深厚的饱和淤泥质土、粉土以及沿海地区高含水量和高压缩性的海淤泥质土，其造价比钢筋混凝土桩高许多，桩基防腐也是一个较难解决的问题。因此本着安全可靠、经济节约的原则，本工程不考虑采用钢桩。
（2）桩基选型比较
以上3种用于大跨越工程的桩基，在设计方面都有相应的技术规范，在施工方面都有比较成熟的经验，在运行方面都满足结构的使用功能，因此使用任何一种桩基形式都不会出现颠覆性的技术问题，只要设计得当，都能保证跨越塔基础的安全性和可靠性。但是，这3种基础型也各具特色，在技术和经济方面存在一些不同和差异。下面将就3种桩基的优缺点和经济性进行全面的比较，通过比较选择一种最适合本工程的桩基型式。
（3）不同桩型优缺点比较
3、施工速度较慢，周期较长。
高强度预
应力管桩
(PHC桩) 1、工厂化生产，成品质量好；
2、桩体强度高，桩的承载力大；
3、打桩速度快，施工周期短；
4、没有泥浆排放，环境影响小。 1、打桩噪音对居民影响较大；
2、存在挤土问题，对桩的施打次序要求较高；
3、接桩焊接要求较高。
钢管桩 1、工厂化生产，成品质量好；
2、打桩速度快，施工周期短；
3、桩的刚度大，打桩时不易变形；
4、没有泥浆排放，环境影响小。 1、打桩噪音对居民影响较大；
2、存在挤土问题，对桩的施打次序要求较高；
接桩焊接要求较高。
（4）不同桩型的经济比较
根据本工程工程地质情况和本工程铁塔作用力对堤内跨河塔计算得出:
表4.2是灌注桩、PHC桩和钢管桩在保持相同承载能力下的经济比较结果。
从表4.2的比较可以看出，PHC桩的每基造价最低，钢管桩的造价最高，灌注桩处于中间位置。
（5）本工程推荐的基础型式
从技术和经济比较分析，PHC桩在成品质量，单桩承载能力，基础沉降控制和总体造价等方面有较大的优势。但是，PHC桩必需使用打桩设备，打桩时地面震动比较严重，特别是打桩时发出的噪音对周围居民生活影响较大。由于本工程塔位离开居民住地的距离较近，因此不推荐采用PHC桩。
钢管桩也需要采用打桩机沉桩，虽然打桩时的震动和噪音比PHC桩有所改善，但是基础的综合造价明显高于PHC桩和灌注桩，所以也不推荐在本工程中使用。
灌注桩虽然在成品质量方面没有PHC桩、钢管桩那样容易控制和保证，同时还存在一定的施工场地污染问题，但是，只要在招投标时严格把关，挑选施工经验丰富、质量信誉良好、资质等级高的施工单位，施工质量也是能够满足工程要求的。从以往大跨越工程灌注桩的施工情况分析，虽然出现过这样或那样的一些问题，但是最终都能达到预期的质量要求。根据以上分析，对于本工程的地质条件，采用其他2种桩型都不太合适，所以本工程推荐采用灌注桩基础。
5． 强腐蚀环境下桩基础的运用
本塔位地下水和地基土对混凝土结构和混凝土中的钢筋都具强腐蚀性，根据《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008))规定，强腐蚀环境不应采用混凝土灌注桩。
可见，对于本工程塔位直接采用灌注桩存在问题。
本院《地下水腐蚀性随深度变化研究在地基方案选择中的意义》中曾取样实验结果证明当达到一定深度时，地下水或土壤的含盐量会趋近于自然水平。新疆地区气候干燥，雨水稀少，地表水蒸发量大，地下水位的补给主要是雪融水。这种特点表明：新疆地区的水循环为单向循环，既雪山融水――地下水――地表蒸发――雪山，长期的这种单向循环必将导致盐份由地下带到地表，越接近地表含盐量越高，腐蚀性越强。也就是说盐的浓度随地层的深入而降低。虽然本塔位处于强腐蚀环境，但是当达到某一深度就降至中等至弱腐蚀，根据《工业建筑防腐蚀设计规范》在中等腐蚀环境下即可使用灌注桩。
对于低桩承台的施工，在枯水期时，可以开挖至常年地下水位线以下1.0-3.0m（达到中弱腐蚀区）后，然后向下钻孔制桩，开挖区采用支模施工，拆模后在基础表面涂刷防腐涂层。在丰水期施工时，可采用沉井降至腐蚀性减弱至中弱腐蚀的标高，沉井底面以下部分即可运用灌注桩，沉井以上部分支模施工，拆模后在基础表面涂刷防腐涂层。见图5.1：
图 5.1强腐蚀环境下桩基础的运用
对于高桩承台的施工和低桩承台一样，在枯水期时，可以开挖至常年地下水位线以下1.0-3.0m（达到中弱腐蚀区）后，然后向下钻孔制桩，开挖区采用支模施工，拆模后在基础表面涂刷防腐涂层。在丰水期施工时，可采用沉井护壁降，施工前在护壁外侧刷防腐涂料，至腐蚀性减弱至中弱腐蚀的标高，沉井底面以下部分即可运用灌注桩。见图b。
b．腐蚀区高桩承台的施工措施
图 5.2强腐蚀环境下桩基础的运用
此外，为了增强基础耐腐蚀性能还应采取以下措施：
材料：
混凝土：桩身与承台混凝土均采用C40混凝土；
水泥：采用抗硫酸盐硅酸水泥、强度等级不低于42.5MPa；
增加混凝土的腐蚀裕度：基础钢筋净保护层厚度不小于50mm。
钢筋阻锈剂：基础混凝土掺加粉剂型钢筋阻锈剂，使用剂量不小于胶凝材料(包括水泥、粉煤灰、膨胀剂、硅粉、矿粉等活性材料)总质量的4％且满足相关规范的要求。
5小结
(1)750kV凤凰-乌苏线路工程地质条件较差，并且存在液化问题，天然地基不能满足塔基对地基的要求,拟采用桩基穿透方案解决地层液化的问题。
(2)通过对混凝土灌注桩、PHC桩和钢管桩的优缺点比较，推荐采用灌注桩基础。
(3)通过对新疆盐渍土地区腐蚀性特点的分析，采用适合新疆盐渍土土地区的灌注桩防腐方法。
6参考文献
（1）《110～750kV架空输电线路设计规范》（GB 50545-2010）
（2）《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2005)；
（3）《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)；
（4）《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)；
地下水的优缺点范文3
关键词：建筑 岩土地质 勘察
一、岩土地质勘查要点分析
1、岩土工程勘察的方法
岩土工程勘察的方法或技术手段，有以下几种：工程地质测绘、勘探与取样、原位测试与室内试验、现场检验与监测。
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论，对地面的地质现象进行观察和描述，分析其性质和规律，并藉以推断地下地质情况，为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地，必须进行工程地质测绘；但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地，则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程 地质条件最经济、最有效的方法，高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况，起到有效地指导其他勘察方法的作用。
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的；并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。
物探是一种间接的勘探手段，它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是，物探成果判释往往具多解性，方法的使用又受地形条件等的限制，其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛，可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时，可采用坑探方法。坑探工程的 类型较多，应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备，耗费人力、物力较多，有些勘探工程施工周期又较长，而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点，布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据，切避盲目性和随意性。
原位测试与室内试验的主要目的，是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行，是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。
原位测试与室内试验相比，各有优缺点。原位测试的优点是：试样不脱离原来的环境，基本上在 原位应力条件下进行试验；所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好；试验周期较短，效率高；尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验 评定其工程性质。缺点是：试验时的应力路径难以控制；边界条件也较复杂；有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。室内试验的优点是：试验条件比较容 易控制（边界条件明确，应力应变条件可以控制等）；可以大量取样。主要的缺点是：试样尺寸小，不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响，代表性差；试 样不可能真正保持原状，而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节，大量工作在施工和运营期间进行；但是这项工作 一般需在高级勘察阶段开始实施，所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全，提高工程效益。
现场检验的涵义，包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。
检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，并以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行，但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象，应在建筑物竣工运营期间继续进行。
2、岩土工程分析与评价的主要内容
岩土工程分析与评价的主要内容包括岩土工程地质分层及岩土参数的统计分析、场地稳定性和适宜性、场地地震效应、地基基础方案、基坑工程等。
1、岩土分层和参数选用
(1)分层原则：土层按地质时代、成因类型、岩性、物理力学性质指标划分；岩层按地质时代、岩性、风化程度、岩石坚硬程度和完整程度指标划分。
2）参数选用：首先要进行岩土参数的统计分析，应该按照场地工程地质单元、区段和层位分别统计。按照统计原则和标准，提供统计指标和相应的数据。当数据变化较大时，应分析原因，进行取舍，必要时重新分层统计，以保证参数可靠。
其次就是参数的选用，应根据地质的特点，并结合地区的经验，进行合理选用，保证室内试验和原位测试指标之间相互吻合。根据统计原则和标准，选取统计指标的最大值、最小值、算术平均差、标准差、变异系数和样本数。用于评价岩土性状和划分地层鉴定类别的指标，应选用平均值。对正常使用极限状态计算所需岩土参数，宜选用标准值。若指标选用值变异性较大时，可以根据地区经验进行适当调整。
2、场地稳定性和适宜性评价
(1)断裂勘察，查明其位置，活动性，以及地震效应，对拟建工程的影响程度。
(2)不良地质作用勘察，针对存在工程安全隐患的不良地质作用和地质灾害进行定性分析，根据指标进行定量评价。
根据综合评价分析结果提供建设性意见和措施。
3、场地地震效应和地基基础方案
应当根据建筑场地类别，划分抗震地段，判别砂土液化等问题；根据场地工程地质条件，结合经验，以及施工、材料等因素，针对地基进行分析，提出安全可靠的地基基础方案。
二、建筑岩土地质勘查中的地质问题
水文地质问题在岩土工程勘察和施工中非常重要的问题。地下水是岩土体的一部分，直接影响岩土体的工程特性以及建筑物的稳定性和耐久性。
1 水文地质评价内容
工程地质勘查中，对水文地质评估应该结合基础设计以及地下水对于岩土工程的危害，因此，评价内容主要包括：考虑地下水对岩土体和建筑物的影响；应该结合建筑物地基基础类型，合理选型；此外，还需要从工程角度出法，根据不同条件，有侧重的考虑不同的地质问题。
2地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。因此，地下水位变化引起的危害可分为四种方式：
（1）水位上升引起的岩土工程危害。
（2）地下水位下降引起的岩土工程危害。
（3）地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。
（4）地下水动压力作用引起岩土工程危害
综上所述，水文地质工作在工程勘察中起着重要的作用，随着工程勘察的发展，其必将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
参考文献：
地下水的优缺点范文4
关键字：地源水泵；问题；办法
Abstract: The ground source heat pump systems are energy efficient air conditioning systems for both heating and cooling utilization of geothermal resources. Because of its energy-saving, environmentally friendly features, making this technology in the last decade, especially in the last five years, some developed countries in North America, Northern Europe has been rapid development in China's market is becoming increasingly active.Key words: ground source pumps; problem; way
献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
中图分类号:TU-0
一、地源热泵的技术原理
地源热泵分为地下水源热泵、地表水源热泵和地埋管地源热泵。地埋管地源热泵系统为闭式系统，通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地间的传热。结构上有一个由地下埋管组成的地埋管换热器。地埋管换热器的设置形式主要有水平和竖直两种。竖直埋管的形式是在地层中钻直径为0.1m～0.15m的钻孔，在钻孔中设置1组(2根)或2组(4根)U形管并用灌浆材料填实。
地源热泵作为一种有益环境、节约能源和经济可行的建筑物供暖及制冷新技术越来越受到关注。它是利用地下相对稳定的土壤温度场，通过一定的介质来获取土壤内热(冷)能量的新型装置，可一年四季方便地调节建筑内的温度。由于该制冷供热方式不存在能量形式的转换，几乎是一种能量的自动“转移”过程，因而其能量转换效率高、运营成本低。
二、地源热泵的形式和特点
地表水体作为热泵系统的热源和热汇，通常有两种形式：开式和闭式。闭式系统就是在地表水体中设置换热盘管，用管道与热泵的蒸发器或冷凝器连接成回路，充以媒介水，在水泵的驱动下循环；开式系统中，从水源的底部抽水，送入换热器与循环介质换热，如果冬季水温比较高，也可以将水直接送到机组的换热器，经过换热的水重新排放到水体中。地表水源热泵所具有的优点使其不断的向前发展，又因为所具有的缺点使其在使用中受到诸多的限制。从优缺点对比中也可以看出，水源问题是限制地表水源热泵推广使用的主要障碍。如果水源问题解决好，势必会促进地表水源热泵的推广应用。
地源热泵系统在应用的所存在的问题
1、进水温度过低，机组保护停机。
地表水水温随着季节和地理环境的不同而变化。夏季，地表水水底水温一般不超过32℃，制冷没有问题。冬季，特别是北方地区，地表水温度很低，甚至结冰。这种温度很低的水源进入系统换热后温度进一步降低，如果换热温差过大，就会出现冰冻堵塞或者胀裂管道的危险，从而影响整个系统的运行。为了防止这种故障的发生，热泵系统一般都会设置进水温度保护装置。当水温低于设定值时，机组保护停机，水温恢复到设定值以上时，机组重新开机。如果水温反复变化，机组就会出现频繁的开停机，严重的影响了机组的寿命。
保护停机或频繁的开停机影响了建筑物的空调效果，这种情况下一般采取加辅助热源的方式保证系统正常运行。辅助热源有锅炉、电加热和太阳能等。锅炉辅助热量较多，但投资较大；电加热启动速度快，但能源利用效率较低；太阳能是绿色环保的辅助热源，但是受天气的影响很大，见效相对也慢一些。在实际使用中，辅助热源的选择要根据具体情况慎重考虑，以保证系统的经济高效运行。
2、对地下水资源的影响
地下水热泵空调系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。 虽然在理论上抽取的地下水可以回灌到地下,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经换热器后很难被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失；即使能够把抽取的地下水全部回灌,怎样保证地下水不受污染也是一个难题。
3、生物污泥
自然水体中常见的有害微生物主要有藻类、细菌和真菌。它们的生成主要是由于水体的温度和pH值恰好适合微生物的生长。而且水体中有它们生长所需的营养源，如有机物、碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐等，加上自然水体常年有阳光照耀，给微生物的生长提供了良好的条件。许多细菌都具有粘性细胞壁和形成菌角团的能力，能将悬浮水中的无机物、腐蚀产物、灰砂淤泥等粘结在一起，形成淤泥沉淀物，附着在管壁上，且越积越厚。微生物沉淀不仅增大传热热阻，还会影响冷却水的流通性，使传热系数进一步降低。
4、使用土壤热源热泵（闭式系统）需要的场地大
土壤埋管式热泵系统在冬季供热过程中，栽热介质从地下收集热量，再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行，即从室内带走热量，再通过系统将热量送到地下岩土中。因此，土壤埋管式热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。它是一种可持续发展的建筑节能新技术。但这种地源热泵系统对土壤换热器的材质及地质结构的要求比较高，同时埋设换热器需要较大的场地，系统投资也较其它方式要高，所以这种系统一般应用于面积比较小的居住类单体建筑，在大型工程中应用相对困难。
在国外，地源热泵的主要研究和应用对象还是土壤源热泵系统，国内理论研究和实验研究的重点也是如此。然而，土壤源热泵系统远比地下水热泵系统和地表水热泵系统复杂，一次投资相对较高。
地源水泵系统的发展前景
应用自然能源，通过地源水泵技术的使用，为建筑物提供热（冷）能，对低品位可再生能源的应用和建筑节能的发展都具有重大战略意义，符合科学用能的基本原理，并已在工程上积累了较为丰富的经验。
我国政府已将淡水源、海水源、土壤源和污水源地源水泵技术列为重点支持的技术领域，推动低品位可再生能源在建筑中的应用，这是实施国家能源战略的重大决策和必然选择，对我国节能事业的发展具有重要战略意义，建议将低品位可再生能源的利用补充列入现已实施的《中华人民共和国可再生能源法》。地源水泵技术的应用在我国已受到广泛重视，其应用规模迅猛发展，但是产品和应用的技术水平尚有待进一步提高。强化传热、减少热阻和降低泵功率消耗都是是重要的技术发展发向。地源水泵技术在我国的应用将在近期形成前所未有的宏大规模，对于可能带来的生态问题应予充分的重视。面对这一重大发展机遇，应当进一步发展拥有自主知识产权的先进技术，为我国建筑节能事业的发展做出更大的贡献。
参考文献
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[3]庄迎春，直埋式地源热泵系统技术研究及应用，吉林大学硕士论文，2002.3
地下水的优缺点范文5
关键词：沉井施工 明开挖施工 泵站 方法 优点 研究
1 概述
在深基础施工中常用的一种施工方法就是沉井施工法，该方法不仅具有施工简单、速度快、安全可靠的特点，还具有对周围建筑物影响小、占地面积小、挖土量少等优点，比基坑围护施工、基坑放坡大开挖施工等方法更具优势。在水构筑物、排水泵房、各类隧道（管道）的盾构或顶管工作井等施工中比较常见这种方法，先在地面上做出一个井状结构，然后在井内不断挖土，使井体不断的下沉，直到达到预定设高之后，再进行封底工作，构筑井内底板、梁、楼板、内隔墙、顶板等构件，最终形成一个地下建筑物或者建筑物基础。
沉井埋深较大，整体性好，稳定性好，可以承受较大的垂直和水平荷载。不仅如此，沉井施工法的工艺非常简单，相关技术也安全可靠，并且对设备的要求不高，可以有效的避免过大沉降，能够被广泛的应用在深基础或地下结构中。但沉井基础施工工期较长，在井内抽水时粉砂、细砂类土容易出现流砂现象，造成沉井倾斜，同时如果沉井下沉过程中遇到障碍物或者井底岩层表面倾斜过大，会加大施工的难度。
明开挖施工，不仅在爆破时需要使用各类凿岩、钻孔机械钻孔，采用该方法还需要使用挖掘机械、铲运机械、有轨运输机械、无轨运输机械等。由于每个施工现场的条件都是不同的，应该根据不同的施工条件选择合适的配合方式，进行挖、装、运、卸等各项作业。同时在选择施工机械和施工方法时也需要考虑许多客观因素，比如工程规模、施工条件等。在特定条件下，可采用水力开挖的方法开挖土方；也有采用爆破开挖的方法，即用抛掷爆破或扬弃爆破技术，不仅将土石破碎，并全部或部分地将其抛弃到设计边界以外。
2 某污水泵站沉井施工技术及其优缺点
某污水处理厂的一个加压污水泵站。假设经多方案比较优化，泵站结构设计为沉井结构，沉井结构尺寸为28.6m×23m，下沉深度为16.1m。沉井施工方案为：沉井根据设计井壁形式，采取分2次制作、1次下沉，施工顺序为：挖基坑――铺设砂垫层，安装垫架――制作底节、第二节沉井、隔墙――拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度――沉井封底、浇筑钢筋砼底板――制作第三节沉井。
分析过往经验得出沉井高度超过12m，浇筑困难，下沉易引起倾斜，本沉井高达16.1m，容易出现上述问题，宜采取分节制作。沉井下沉系数计算如下：K=Q/L（H-2.5）f其中：Q代表井壁自重；L代表井壁外周长；H代表井壁高度；f代表土壤的摩擦系数；K代表沉井下沉系数。第一次下沉系数：K=（539+346.42+151.8+26.38+89.7+40.5）×24/100.4×（16.1-6-2.5）×25=1.5>1.15本沉井根据沉井井壁设计分节，采取分三节制作，高度分别为7.1m，5.5m，3.5m，浇筑程序是第一、二节沉井砼和底梁、隔墙砼浇好后，待其达到设计强度100%后，即进行下沉12.1m然后进行封底、浇注设备平台、浇筑第三层沉井砼。
为了减少下沉深度，最大限度的降低施工作业面，施工时最好在基坑中开挖沉井。开挖深度为6m，由于很多客观因素的要求，基坑需比沉井宽2m，并且要求地下水位比基坑底面低0.5m，通过在四周挖排水沟，集水井可以实现上述要求，施工时采用的设备是1台小松220-31.0m3反铲挖掘机。对于挖出的土方考虑到人工修坡和平整坑底的要求，需把其运至弃土场堆放。
沉井抗浮计算也是一个关键环节，如果井壁及封底砼重量与井壁与土的摩擦力之和小于地下水对沉井的浮力时，需要采取必要措施进行抗浮，然而参考相关资料中对地下水的描述，稳定水位是55-56m，但是沉井底高是58m，可以发现地下水对沉井的浮力是很小的。所以，在地下水浮力的作用下沉井是能够保持稳定的。
但是，沉井存在一个下沉纠偏问题，如果在沉井下沉过程中出现异常情况，应加强观测并采取有效措施纠正。沉井的主要优点是：整体性好，稳定性强，可以承受较大的垂直和水平荷载；工艺简单，技术可靠，对设备要求不高，简化了施工；沉井施工时对邻近建筑物影响较小。缺点为：施工期较长；施工技术要求高；施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。
此外，靠近河溪的地方还容易出现管涌，由于管涌出现，大量排水，造成塔吊倾斜，无法使用，在最后几天，沉井出土采用汽车吊，增加了很大的额外的费用。沉井过程对周边道路、建筑物的影响管涌的出现对周边环境影响很大，距离沉井10m的硬化小路下沉近1m，附近20m内，地面均有不同程度的下沉。但只要施工场地附近没有建筑物，不会造成更大的影响。
3 某污水泵站明开挖施工技术及其优缺点
为了保证正常的工程施工及工程进度，施工现场必须采用有效的降排水措施。由于基坑大部分位于原衙边涌河道内，该处地下水丰富，根据本工程的水文地质条件、岩土地质条件及周边环境，决定采取水明排的方式进行降排水。
在基坑开挖过程中，在坑底周边灌注桩边沿基坑纵向设置明沟及集水坑。应该保证挖土工作面一直高于集水坑间的明沟底0.5m，排水沟的坡底排水坡率为0.2%～0.5%，集水坑底低于挖土工作面1m，水流入集水坑后用污水泵抽到坑顶的排水明沟，及时引走。在基坑抛石挤淤基坑稳定并达到一定的荷载之后，用灰砂砖砌筑集水坑，并在集水坑底铺设天然级配砂石200mm作为滤水层，用BW-200水泵从集水坑里抽水，降低地下水位确保了基坑不浸水及底板的顺利施工。
各项准备工作都已做好，才可以进行土方开挖，在这个过程中需严格按照“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。
①在开挖前对基坑周边的建（构）筑物、各类管线等进行详细的勘察，对需移除或保护的建（构）筑物先行妥善处理，同时在开挖时加大测量监控的力度，进行位移及沉降的观测，及时反映周边建（构）筑物的动态变化情况。
②基坑竖向分层开挖，泵站基坑部分分三大层，第一层开挖深度到标高±0.000m，第二层开挖深度至标高-3.300m，第三层开挖至基坑底，开挖时须分段开挖，分段换填。
③土方开挖作业时，基坑周边灌注桩、中间的支撑桩及基础桩周边的土方预留0.5m保护层，由人工削坡，确保支撑桩与基础桩不被破坏，确保支撑体系的稳固。
④每层土方横向开挖均遵循先挖基坑中间部分后挖两侧的原则，最后挖掘两侧排桩的被动土压区，用来保证灌注桩前和桩背土压力变化平稳。
在基坑开挖及基坑施工过程中，必须严格遵守动态信息化施工原则，同时为了保证施工安全和施工质量，应对基坑开挖全过程和支护结构完成过程进行监测。监测频率为：支护结构施工中1次/天，主体结构施工1次/周。
除此之外，明挖法施工具有以下优点：①土建造价相对较低、施工快捷；②适合多种不同的地质条件，可以有效的减少线路的埋深；③施工工艺简单、技术成熟、施工安全、工期短、施工质量易保证；④防水方法简单、质量可靠。明挖法的缺点：①施工时对周边环境和交通影响大。②引起大量拆迁。③工程综合造价较深埋条件下矿山法高。
4 结束语
综上所述，沉井施工法和明开挖施工法都是基础施工中采用的主要施工方法。根据地理情况和适用条件，选择合理的施工方法。比如：如果上部荷载较大，但是表层地基土的容许承载力不高，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，然而在一定深度下有好的持力层，在这种情况下，最好采用沉井基础的施工方法，此时采用该方法在经济上最为合理；在有的特殊地质环境下，采用扩大基础施工围堰制作施工起来很有难度，那么这时选择沉井是比较适用的施工方法。
参考文献：
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地下水的优缺点范文6
防水卷材施工方法有多种，比较常用的有满粘法、空铺法、点粘法以及条粘法。一般来说，在选用铺设方法时，会优先考虑空铺法、点粘法和条粘法。但是这几种铺贴方法各有自己的优缺点，适合不同形式的施工。
防水卷材主要是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品，作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。
（来源：文章屋网 ）
