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摘要:水文地质勘察是岩土工程勘察的重要内容之一,在岩土勘察中有着极其重要的意义,对工程项目的设计和施工起着至关重要的作用。本文简要地阐述了岩土工程勘察中水文地质问题的主要内容,并浅要地分析探讨了岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害。
关键词:岩土工程勘察;水文地质;问题分析
中图分类号:P641.72文献标识码: A
引言
随着当前经济的发展,对建筑工程的质量要求越来越高,建筑的高度也越来越高。而地下水作为岩土的一部分,对岩土的性质都有一定的影响,这就对建筑的质量有一定的影响,对地下水文地质情况进行详细的勘察,能在设计施工过程中采取相关的措施加以避免。对地下水文数据进行良好的掌握能减少岩土对建筑质量的影响。
一、水文地质勘察的现状及内容
1、水文地质勘察的现状
人类经历的地质灾害中有很大一部分都与地下水有直接或间接的关系,据有关数据显示地下水与岩体互相作用所造成的地质灾害复杂而广泛,并且其造成的灾害具有多样性和不可控性。在现实岩土勘察工作中很少利用水文参数,水文地质问题很容易被忽略,大多仅考虑在自然状态下的水文地质问题。因工程设计者对水文地质问题认识欠缺,尤其在水文地质状况较为复杂的区域,水导致岩土工程危害时常发生,设计及勘察往往会处于很尴尬的境地。
2、水文地质勘察的内容
岩土工程勘察中水文地质调查的主要内容包括地下水位埋深、地下水的类型和腐蚀性、补给排泄条件、主要含水层以及渗透性能、地表水与地下水的水利联系、近五年的地下水位变化情况与主要影响因素、工程区域山的气象资料等。在地基基础、地下结构施工中,应考虑地下水对主体结构的上浮作用;验算边坡稳定性时,考虑地下水及其动水压力对边坡稳定性的影响;在地下水位上升时要考虑岩土的回弹和附加浮托力;在地下水位下降时要考虑可能的地面沉降以及其它工程地质灾害。
二、岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害
1、地下水升降变化引起的岩土工程危害
在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性的而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度往往大于天然变化引起的,所以对岩土工程危害更为严重。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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响: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、河岸等岩土地质产生滑移、崩塌等不良地质现象;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;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。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為因素造成的,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。
2、地下水位对岩土物理力学性质的影响
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,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别以地下水升降变化中高度和变化规律对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)为主要的参考价值。在建筑工程的地基内,当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时,就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降,如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。
二、工程勘察中水文地质问题的对策
1、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、切实可行的规划,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。通过研读规范、规程,工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后,能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。
2、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。
3、加强工程地质勘察中对水文地质评价。在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容。首先,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;其次,工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料;第三,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:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性; ②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;③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;④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;⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。
结束语
水文在地质方面的各种现象都会对岩土工程的勘察产生影响,因此做好水文地质研究工作对岩土类工程的勘测有着极大的影响和促进效果,进而对建筑物位置的遴选,工程基础设计和建设,地质灾害预防等方面都起着十分有价值的指导意义。随着现代工程建设的不断发展,水文及地质的勘测越来越受到广泛的重视,并发挥着积极的作用。
参考文献
[1]马秋磊,马丽辉.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技创新与应用,2013(1):112.
[2]马秋磊,马丽辉.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技创新与应用,2013(3):44.
[3]曹辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项[J].民营科技,2013(1):316-34
[4]李惠强.论工程地质勘察中水文地质问题的危害(J).中国新技术新产品,2010(24).
[5]陈虎.浅析岩土工程勘察中水文地质存在的问题与对策(J).城市建设理论研究(电子版),
关键词:岩土工程勘察;水文地质;问题分析
中图分类号:P641.72文献标识码: A
引言
随着当前经济的发展,对建筑工程的质量要求越来越高,建筑的高度也越来越高。而地下水作为岩土的一部分,对岩土的性质都有一定的影响,这就对建筑的质量有一定的影响,对地下水文地质情况进行详细的勘察,能在设计施工过程中采取相关的措施加以避免。对地下水文数据进行良好的掌握能减少岩土对建筑质量的影响。
一、水文地质勘察的现状及内容
1、水文地质勘察的现状
人类经历的地质灾害中有很大一部分都与地下水有直接或间接的关系,据有关数据显示地下水与岩体互相作用所造成的地质灾害复杂而广泛,并且其造成的灾害具有多样性和不可控性。在现实岩土勘察工作中很少利用水文参数,水文地质问题很容易被忽略,大多仅考虑在自然状态下的水文地质问题。因工程设计者对水文地质问题认识欠缺,尤其在水文地质状况较为复杂的区域,水导致岩土工程危害时常发生,设计及勘察往往会处于很尴尬的境地。
2、水文地质勘察的内容
岩土工程勘察中水文地质调查的主要内容包括地下水位埋深、地下水的类型和腐蚀性、补给排泄条件、主要含水层以及渗透性能、地表水与地下水的水利联系、近五年的地下水位变化情况与主要影响因素、工程区域山的气象资料等。在地基基础、地下结构施工中,应考虑地下水对主体结构的上浮作用;验算边坡稳定性时,考虑地下水及其动水压力对边坡稳定性的影响;在地下水位上升时要考虑岩土的回弹和附加浮托力;在地下水位下降时要考虑可能的地面沉降以及其它工程地质灾害。
二、岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害
1、地下水升降变化引起的岩土工程危害
在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性的而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度往往大于天然变化引起的,所以对岩土工程危害更为严重。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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响: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、河岸等岩土地质产生滑移、崩塌等不良地质现象;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;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。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為因素造成的,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。
2、地下水位对岩土物理力学性质的影响
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,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别以地下水升降变化中高度和变化规律对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)为主要的参考价值。在建筑工程的地基内,当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时,就能直接影响建筑物的稳定性。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降,如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏。
二、工程勘察中水文地质问题的对策
1、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、切实可行的规划,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。通过研读规范、规程,工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后,能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。
2、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。
3、加强工程地质勘察中对水文地质评价。在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容。首先,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;其次,工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料;第三,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:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性; ②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;③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;④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;⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。
结束语
水文在地质方面的各种现象都会对岩土工程的勘察产生影响,因此做好水文地质研究工作对岩土类工程的勘测有着极大的影响和促进效果,进而对建筑物位置的遴选,工程基础设计和建设,地质灾害预防等方面都起着十分有价值的指导意义。随着现代工程建设的不断发展,水文及地质的勘测越来越受到广泛的重视,并发挥着积极的作用。
参考文献
[1]马秋磊,马丽辉.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技创新与应用,2013(1):112.
[2]马秋磊,马丽辉.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题[J].科技创新与应用,2013(3):44.
[3]曹辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项[J].民营科技,2013(1):316-34
[4]李惠强.论工程地质勘察中水文地质问题的危害(J).中国新技术新产品,2010(24).
[5]陈虎.浅析岩土工程勘察中水文地质存在的问题与对策(J).城市建设理论研究(电子版),