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【摘 要】工程建设过程中,水文地质问题在现代工程建设过程中具有越来越重要的地位和作用。尤其在岩土工程勘察方面,水文地质问题甚至起到关键性作用。本文就主要对岩土工程水文地质勘察相关问题进行了分析研究。
【关键词】岩土工程;水文地质;勘察
引言
工程勘察结果中,很少运用到水文地质方面的数据,正是因为如此,使得相关工程勘察工作人员在勘察工作中,常常忽略水文地质这一问题,继而不对工程所在地的水文地质问题进行勘察,仅仅只是进行一个简要的评价即可。如果在水文地质条件较好的区域,不对其水文地质予以勘察,其所对工程带来的影响比较小,然而,若工程所在地的水文地质条件并不理想,而在这种情况下又未对其水文地质问题进行勘察,那么就有可能引发极为严重的后果,例如导致岩土工程的整体溃败。所以,为了在一定程度上提升岩土工程勘察的质量,对水文地质问题予以高度的重视,是极为有必要的。
一、岩土地质和水的关系
建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。
1、岩土体的胀缩性
岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。
2、岩土的软化性质
由于岩土体的主要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。
3、岩土体的透水性质
岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的岩土的透水性较弱。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。
二、地下水对岩土工程的影响
1、地下水对基础埋深的影响
应该根据地下水埋藏的具体要求、地下水和地表水的具体状况来进行基础的埋深。如果有地下水的时候,把基础底面要埋藏在地下水位之上,当基础底面只能埋藏在地下水之下的话,就应该做好降水排水的安全措施了,防止腐蚀到钢筋水泥等更严重的问题。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深的同时,应该充分考虑到承压水的因素,防止今后在挖地基的时候发生承压水冲出的问题。另外,在埋藏桥梁墩台的时候,应该考虑到地表流水的因素,只有在洪水的最大冲刷线以内埋藏,才能保障桥梁墩台的稳固。采用天然的地基,成本费用会降低不少,而且施工的过程中简单方便,是整个工程建设中的第一选择。如果基础的承受能力过大、基地不够稳固的时候,应立刻加固地基或者是把地基的上部结构更改;如果地基上部的软土层发生了很大变化的时候,通常会使用桩来加固基础地基,增大其承受的能力。在进行桩加固的同时必须考虑到地下水的作用,避免桩的周围发生地层塌陷、松动等问题。其次,还应该考虑到地下水的腐蚀性,如果地下水腐蚀了桩,将会带来很大的危害。
如果地下水位上升,就可能出现粉细砂等,发生流砂或者管涌的严重现象,不利于工程的顺利实施,甚至还会出现地基倒塌、塌陷的可能。地下水会使土地软化,使地基塌陷、倾斜、倒塌,而膨胀土具有膨胀和冷缩的特性,最终会导致地基开裂、倾倒。
2、地下水对建筑物的影响
一旦建筑物的基础遭到破坏,那么其周围的建筑物也会受到牵连。当地下水位高的时候,会使建筑物的地下室、地下的结构受潮、受湿而变得不稳固,使土壤发生盐渍化,进而腐蚀建筑物的能力变强;还可能使整个地基及其周围的附着物塌陷、损毁、变形。如果采用人工降低地下水位的方式,也应该考虑到发生地质灾害(比如地面裂缝、地表塌陷等)的可能。如果水位不定时的升降,膨胀土会发挥其胀缩的作用,就有可能发生地裂造成建筑物倒塌的现象。
3、地下水对基坑开挖支护的影响
随着社会的发展,不断地建设高层建筑物,尤其是在旧村改造项目中,大部分都使用垂直挖掘的方式。在降低水位的时候,采用抽水的方式,这样虽然减少了对土地的压力,可是由于是局部地抽排水,把基础底面之下的水位骤然降低,致使周围的建筑物、墙体变形,严重的话还可能会导致地面塌陷。因此,在进行地下工程的时候,应该设立止水帷幕,安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对施工造成影响。
三、在水文地质勘察中的注意事项
由上述可知,不论地下水上升或下降,其都将对岩土工程带来极大的影响,对此,在岩土工程勘察的过程中,应当注意以下两点事项,从而更为确切的了解岩土工程勘察中的水文地质问题,进而降低水文地质对岩土工程勘察的影响。
1、了解有关的水文地质条件
在进行水文地质勘察的过程中,应当了解一些基本的水文地质内容: (1)掌握勘测所在地地下水的日常水位、水位变化规律、降水量以及蒸发量等等,了解地表水和地下水两者之间的存在的关系。
(2)应掌握勘测所在地含水层的深度及其厚度,不同含水层内地下水的种类、水位的变化以及流动的方向等等。
(3)应依据地质条件,了解地下水渗流状况。
(4)对地下水、地表水污染与否进行检查,若受到了污染,那么污染程度如何。
2、评价水文地质问题的内容
通过大量的实践,总结归纳了评价水文地质问题的几个内容,具体表现为:
(1)在施工之前,必须认真评价水文地质条件对岩土体或建筑物所带来的影响及其程度,且对其可能带来的各种危害加以预测,随后,据此提出相应的切实可行的预防措施。
(2)对岩土工程所在地的水文地质问题进行全方位、多角度的调查,且依据已经了解到的水文地质问题,继而提供相应的水文资料,以便确保建筑物地基基础的建设。
(3)对所在地地下水的天然存在状态进行全面的调查,且了解由于人为因素所导致的地下水改变状况及其可能带来的影响,并提出相应的处理对策。
(4)在水文地质问题的评价上,应当坚持因地制宜的原则,勘察所在地不同其主要评价内容也不一样,若建筑场地的岩土体基础为强风化岩或者是软质岩石,那么其评价的主要内容就是地下水活动对岩土层软化、崩解以及胀缩等带来的影响;建筑场地的地基基础当中有一些松散的物质,例如粉土、粉细砂等,那么其评价的主要内容就是:对地下水可能引发的管涌、潜蚀等进行预测。
结束语:总之,在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。
参考文献
[1]翟玉生.水文地质问题在岩土工程中的危害性[J].中华建设,2014,(4).
[2]梁川.水文地质在工程地质勘察中应用的重要性研究[J].价值工程,2013,(6).
[3]何永光,孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品,2010,(2).
【关键词】岩土工程;水文地质;勘察
引言
工程勘察结果中,很少运用到水文地质方面的数据,正是因为如此,使得相关工程勘察工作人员在勘察工作中,常常忽略水文地质这一问题,继而不对工程所在地的水文地质问题进行勘察,仅仅只是进行一个简要的评价即可。如果在水文地质条件较好的区域,不对其水文地质予以勘察,其所对工程带来的影响比较小,然而,若工程所在地的水文地质条件并不理想,而在这种情况下又未对其水文地质问题进行勘察,那么就有可能引发极为严重的后果,例如导致岩土工程的整体溃败。所以,为了在一定程度上提升岩土工程勘察的质量,对水文地质问题予以高度的重视,是极为有必要的。
一、岩土地质和水的关系
建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。
1、岩土体的胀缩性
岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。
2、岩土的软化性质
由于岩土体的主要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。
3、岩土体的透水性质
岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的岩土的透水性较弱。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。
二、地下水对岩土工程的影响
1、地下水对基础埋深的影响
应该根据地下水埋藏的具体要求、地下水和地表水的具体状况来进行基础的埋深。如果有地下水的时候,把基础底面要埋藏在地下水位之上,当基础底面只能埋藏在地下水之下的话,就应该做好降水排水的安全措施了,防止腐蚀到钢筋水泥等更严重的问题。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深的同时,应该充分考虑到承压水的因素,防止今后在挖地基的时候发生承压水冲出的问题。另外,在埋藏桥梁墩台的时候,应该考虑到地表流水的因素,只有在洪水的最大冲刷线以内埋藏,才能保障桥梁墩台的稳固。采用天然的地基,成本费用会降低不少,而且施工的过程中简单方便,是整个工程建设中的第一选择。如果基础的承受能力过大、基地不够稳固的时候,应立刻加固地基或者是把地基的上部结构更改;如果地基上部的软土层发生了很大变化的时候,通常会使用桩来加固基础地基,增大其承受的能力。在进行桩加固的同时必须考虑到地下水的作用,避免桩的周围发生地层塌陷、松动等问题。其次,还应该考虑到地下水的腐蚀性,如果地下水腐蚀了桩,将会带来很大的危害。
如果地下水位上升,就可能出现粉细砂等,发生流砂或者管涌的严重现象,不利于工程的顺利实施,甚至还会出现地基倒塌、塌陷的可能。地下水会使土地软化,使地基塌陷、倾斜、倒塌,而膨胀土具有膨胀和冷缩的特性,最终会导致地基开裂、倾倒。
2、地下水对建筑物的影响
一旦建筑物的基础遭到破坏,那么其周围的建筑物也会受到牵连。当地下水位高的时候,会使建筑物的地下室、地下的结构受潮、受湿而变得不稳固,使土壤发生盐渍化,进而腐蚀建筑物的能力变强;还可能使整个地基及其周围的附着物塌陷、损毁、变形。如果采用人工降低地下水位的方式,也应该考虑到发生地质灾害(比如地面裂缝、地表塌陷等)的可能。如果水位不定时的升降,膨胀土会发挥其胀缩的作用,就有可能发生地裂造成建筑物倒塌的现象。
3、地下水对基坑开挖支护的影响
随着社会的发展,不断地建设高层建筑物,尤其是在旧村改造项目中,大部分都使用垂直挖掘的方式。在降低水位的时候,采用抽水的方式,这样虽然减少了对土地的压力,可是由于是局部地抽排水,把基础底面之下的水位骤然降低,致使周围的建筑物、墙体变形,严重的话还可能会导致地面塌陷。因此,在进行地下工程的时候,应该设立止水帷幕,安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对施工造成影响。
三、在水文地质勘察中的注意事项
由上述可知,不论地下水上升或下降,其都将对岩土工程带来极大的影响,对此,在岩土工程勘察的过程中,应当注意以下两点事项,从而更为确切的了解岩土工程勘察中的水文地质问题,进而降低水文地质对岩土工程勘察的影响。
1、了解有关的水文地质条件
在进行水文地质勘察的过程中,应当了解一些基本的水文地质内容: (1)掌握勘测所在地地下水的日常水位、水位变化规律、降水量以及蒸发量等等,了解地表水和地下水两者之间的存在的关系。
(2)应掌握勘测所在地含水层的深度及其厚度,不同含水层内地下水的种类、水位的变化以及流动的方向等等。
(3)应依据地质条件,了解地下水渗流状况。
(4)对地下水、地表水污染与否进行检查,若受到了污染,那么污染程度如何。
2、评价水文地质问题的内容
通过大量的实践,总结归纳了评价水文地质问题的几个内容,具体表现为:
(1)在施工之前,必须认真评价水文地质条件对岩土体或建筑物所带来的影响及其程度,且对其可能带来的各种危害加以预测,随后,据此提出相应的切实可行的预防措施。
(2)对岩土工程所在地的水文地质问题进行全方位、多角度的调查,且依据已经了解到的水文地质问题,继而提供相应的水文资料,以便确保建筑物地基基础的建设。
(3)对所在地地下水的天然存在状态进行全面的调查,且了解由于人为因素所导致的地下水改变状况及其可能带来的影响,并提出相应的处理对策。
(4)在水文地质问题的评价上,应当坚持因地制宜的原则,勘察所在地不同其主要评价内容也不一样,若建筑场地的岩土体基础为强风化岩或者是软质岩石,那么其评价的主要内容就是地下水活动对岩土层软化、崩解以及胀缩等带来的影响;建筑场地的地基基础当中有一些松散的物质,例如粉土、粉细砂等,那么其评价的主要内容就是:对地下水可能引发的管涌、潜蚀等进行预测。
结束语:总之,在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。
参考文献
[1]翟玉生.水文地质问题在岩土工程中的危害性[J].中华建设,2014,(4).
[2]梁川.水文地质在工程地质勘察中应用的重要性研究[J].价值工程,2013,(6).
[3]何永光,孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品,2010,(2).