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【摘要】:水文地质问题在地质勘察中扮演着极为重要的角色,其不仅影响建筑工程的耐久性与稳定性,而且影响工程中基础工程的质量。本文详细分析了地下水引起的岩土工程危害,针对工程勘察中的水文地质问题,提出了应对措施,以望为工程建设的开展提供保障。
【关键词】:工程地质;勘测;水文地質;岩土
中图分类号:P624文献标识码: A 文章编号:
1、前言
工程地质勘察中不能缺少水文地质,因为地下水文地质环境不仅仅是岩土体的一个组成部分,还是基础工程的环境,会给岩土体工程特性带来直接影响,影响工程的耐久性和稳定性。但在工程勘察过程中,水文地质调查最容易被忽视,这主要缘于工程地质勘探成果一般不涉及水文地质参数,水文地质调查往往被当作应付国家规范、标准检查的一项任务,工程地质勘察中对水文地质条件只做简要的评价。为改变这种错误的做法,就要加强水文地质问题的研究,只有这样才能提高工程勘察质量。按照工程地质勘察的实际要求,勘察工作既要查明与岩土工程相关的有关水文地质条件,还要针对地下水给岩土体和建筑物带来不良地质作用进行评价,对潜在的问题提出防治措施。
2、地下水对岩土工程的危害
2.1、岩土水理性质的测试和研究
要探讨地下水对岩土工程的危害,我们首先要了解岩土的水理性质。岩土的水理性质是指岩土与地下水相互作用时岩土显示出来的各种性质,主要有容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等,这些特性与构成岩土的固态、液态、气态三相紧密相关。地下水在岩土体中有不同的赋存方式,例如按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水,按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土的类型有关。通过测试岩土的水理性质指标,可以为今后地下水位水量发生变化时应采取的工程措施提供设计依据。
2.2、地下水引起的岩土工程危害
由于地下水是岩土体的组成部分,它直接影响着岩土体的工程特性,也是基础工程的地质环境,因此在一定程度上影响着整个建筑物的耐久性和稳定性。下面主要分析了地下水升降、地下水动压力两个因素对岩土工程的影响:第一,地下水升降变化引起的岩土工程危害:(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状,水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升可能对岩土工程造成土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。此外还有一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象;(2)地下水位下降引起的岩土工程危害地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水,采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁;(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。第二,地下水动压力作用引起岩土工程危害由于地下水在天然的情况下,动水压力的作用较为薄弱,在一般情况下基本是不会造成什么危害的。但是如果在人为的状态下进行工程活动,就会改变了地下水的天然动力平衡条件,在一些较为严重的移动动水压力作用下,就会引起严重的岩土工程危害,例如如流砂、管涌、基坑突涌等。
3、加强应对工程勘察中水文地质问题
3.1、明确工程地质勘察中对水文地质评价的内容
总结以往的经验和教训,我认为在今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价主要考虑以下内容:(1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响, 预测可能产生的岩土工程危害, 提出防治措施;(2)工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文质问题, 提供选型所需的水文地质资料;(3)应从工程角度, 按地下水对工程的作用与影响, 提出不同条件下应当着重评价的地质问题, 如: 对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地, 应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时, 应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。
3.2、加强对工程地质勘察规范或规程学习。
经过几十年的发展,当前我国工程地质勘察工作已经拥有了完备的规范、规程体系,这些规范性文件对勘察工作的目的、任务、评价都做了具体的、切实可行的规定,是工程地质技术人员开展工作的主要依据。工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程,了解和熟悉其要求,这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置,设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。
3.3、重视地下水埋藏状况的调查。
在调查时,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。
4、结尾
本文详细分析了地下水引起的岩土工程危害,针对工程勘察中的水文地质问题,提出了应对措施,以供同行参考。随着时代的进步与社会经济的发展以及科学技术的进步,地质勘察工作作为工程建设的基础与前提,在降低地质灾害对建筑工程的危害与提升地质勘察效果等方面起着至关重要的促进。在实际的工作中
强化对地质勘察中水文地质问题的研究,有助于提升建筑工程的经济性与安全性以及环境适应性。
【参考文献】
[1]《岩石水文力学与工程》张有天等,中国水利水电出版社
[2]《工程地质学概论》李智毅、杨裕云等,中国地质大学出版社
[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
【关键词】:工程地质;勘测;水文地質;岩土
中图分类号:P624文献标识码: A 文章编号:
1、前言
工程地质勘察中不能缺少水文地质,因为地下水文地质环境不仅仅是岩土体的一个组成部分,还是基础工程的环境,会给岩土体工程特性带来直接影响,影响工程的耐久性和稳定性。但在工程勘察过程中,水文地质调查最容易被忽视,这主要缘于工程地质勘探成果一般不涉及水文地质参数,水文地质调查往往被当作应付国家规范、标准检查的一项任务,工程地质勘察中对水文地质条件只做简要的评价。为改变这种错误的做法,就要加强水文地质问题的研究,只有这样才能提高工程勘察质量。按照工程地质勘察的实际要求,勘察工作既要查明与岩土工程相关的有关水文地质条件,还要针对地下水给岩土体和建筑物带来不良地质作用进行评价,对潜在的问题提出防治措施。
2、地下水对岩土工程的危害
2.1、岩土水理性质的测试和研究
要探讨地下水对岩土工程的危害,我们首先要了解岩土的水理性质。岩土的水理性质是指岩土与地下水相互作用时岩土显示出来的各种性质,主要有容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等,这些特性与构成岩土的固态、液态、气态三相紧密相关。地下水在岩土体中有不同的赋存方式,例如按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水,按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土的类型有关。通过测试岩土的水理性质指标,可以为今后地下水位水量发生变化时应采取的工程措施提供设计依据。
2.2、地下水引起的岩土工程危害
由于地下水是岩土体的组成部分,它直接影响着岩土体的工程特性,也是基础工程的地质环境,因此在一定程度上影响着整个建筑物的耐久性和稳定性。下面主要分析了地下水升降、地下水动压力两个因素对岩土工程的影响:第一,地下水升降变化引起的岩土工程危害:(1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状,水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升可能对岩土工程造成土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。此外还有一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象;(2)地下水位下降引起的岩土工程危害地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水,采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁;(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。第二,地下水动压力作用引起岩土工程危害由于地下水在天然的情况下,动水压力的作用较为薄弱,在一般情况下基本是不会造成什么危害的。但是如果在人为的状态下进行工程活动,就会改变了地下水的天然动力平衡条件,在一些较为严重的移动动水压力作用下,就会引起严重的岩土工程危害,例如如流砂、管涌、基坑突涌等。
3、加强应对工程勘察中水文地质问题
3.1、明确工程地质勘察中对水文地质评价的内容
总结以往的经验和教训,我认为在今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价主要考虑以下内容:(1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响, 预测可能产生的岩土工程危害, 提出防治措施;(2)工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文质问题, 提供选型所需的水文地质资料;(3)应从工程角度, 按地下水对工程的作用与影响, 提出不同条件下应当着重评价的地质问题, 如: 对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地, 应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时, 应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。
3.2、加强对工程地质勘察规范或规程学习。
经过几十年的发展,当前我国工程地质勘察工作已经拥有了完备的规范、规程体系,这些规范性文件对勘察工作的目的、任务、评价都做了具体的、切实可行的规定,是工程地质技术人员开展工作的主要依据。工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程,了解和熟悉其要求,这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置,设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。
3.3、重视地下水埋藏状况的调查。
在调查时,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。
4、结尾
本文详细分析了地下水引起的岩土工程危害,针对工程勘察中的水文地质问题,提出了应对措施,以供同行参考。随着时代的进步与社会经济的发展以及科学技术的进步,地质勘察工作作为工程建设的基础与前提,在降低地质灾害对建筑工程的危害与提升地质勘察效果等方面起着至关重要的促进。在实际的工作中
强化对地质勘察中水文地质问题的研究,有助于提升建筑工程的经济性与安全性以及环境适应性。
【参考文献】
[1]《岩石水文力学与工程》张有天等,中国水利水电出版社
[2]《工程地质学概论》李智毅、杨裕云等,中国地质大学出版社
[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