岩土工程勘察中水文地质问题分析

时间:2022-05-22 06:57:43

岩土工程勘察中水文地质问题分析

摘要:水文地质问题一直是岩土工程勘察中不可忽视的重要问题,在具体工程中,一定要因地制宜,根据勘察工程所处地域的水文地质条件,制定相应的防护措施和施工计划,真正保证工程的质量。虽然岩土工程具有自身的特点,岩土工程计算不精确的原因有地质条件、计算模式、计算参数三方面,尤其是计算参数最难把握,故首先要做好勘察,掌握最可信的地质条件及原型实测,才能进行最可靠的科学实验。本文探讨了岩土工程勘察中的水文地质问题。

关键词:岩土工程;勘察;水文地质;问题

中图分类号: [P345] 文献标识码: A 文章编号:

水文地质问题是工程勘察的重要问题,其重要性不容忽视。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但往往易于被忽视,因为在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。水文地质问题应引起高度重视,为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。

一、工程地质勘察中水文地质评价内容

1、工程勘察中应通过重点评价研究地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的危害 ,提出相应的防治措施。

2、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。如山区一基岩为主—断裂发育—基岩裂隙水为主—物理地质现象发育—石料丰富模式;平原区—冲积土层巨厚—砂土、粘性土层频繁交互—物理地质现象不发育—孔隙水为主—土料丰富石料缺乏模式;深雪峡谷区—炭酸盐岩发育巨厚—地质结构中等复杂程度—岩溶水为主—岩溶强烈—石料丰富土料缺乏模式等。不同的模式对建筑的适宜性相差甚远,存在的工程地质问题也不一致。

3、工程勘察中不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下地下水的类型、赋存状态及主要含水层的分布规律等水文问题,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

4、工程勘察中的水文地质评价内容应从工程角度,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。

二、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。

1、 地下水位变化引起岩土工程危害

地下水位变化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位频繁升降三个方面。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都将对岩土工程造成危害。

( 1) 地下水位上升引起的岩土工程危害

引起潜水位上升的原因有多种多样,主要有人类活动因素如工程建设施工、工业废水和生活污水的渗透等影响; 水文气象因素如气温、降雨量等影响; 地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等的影响。地下水位上升可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。

①引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象,给施工带来很大困难。

②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象,影响其稳定性。

③具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。

④对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响。

⑤土壤沼泽化、盐渍化,增强岩土及地下水对建筑物腐蚀性。

⑥引起坚硬岩土软化、水解、膨胀、抗剪强度降低,导致建筑物破坏。

(2) 地下水位下降引起的岩土工程危害

地下水位的持续下降,不仅影响农业的生产、人民的生活,而且会引起许多岩土工程问题。地下水位的降低大部分是由于人为因素造成的,如大量抽取地下水、对河流进行人工改道,上游筑坝、修建水库截止下游地下水的补给等。地下水位下降可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。

① 地下水的过大下降会引发地质灾害,如地裂缝的产生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。

② 地下水的过大下降会引发环境问题,如地下水资源枯竭、地下水中有害离子增多,矿化度增高以及水质恶化等,对人类自身的居住环境造成很大威胁。

( 3) 地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水位频繁升降可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。

①地下水的季节性升降或岩体中水分的增减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,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的破坏。

②当地下水在建筑工程基础底面以下发生变化时,会软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,可能引起地基土附加沉降和变形,从而造成建筑物变形破坏。

2、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害

地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害,造成安全隐患及影响工程质量。

三、明确工程勘察中水文地质勘察的基本要求

在明确了地下水对岩土工程的危害之后我们必须严格工程勘察中水文地质勘察的要求。具体的水文地质勘察要求主要有以下两个方面。

1、查明相关的水文地质条件

首先要查明当地的气候条件,例如降水量、蒸发量、地下水日常水位以及水位变化规律;地下水与地表水的相互补排关系等;其次要查明当地含水层的厚度、深度以及各含水层中地下水的类型、流动方向、水位的变化等;再次要根据地质条件查明其对地下水渗流状态的影响程度;最后要查明地下水和地表水是否被污染以及污染的程度如何。

2、水文地质问题评价内容

鉴于以往的工作经验和教训,我们认为水文地质问题的评价内容主要应当包括以下几点:

(1) 施工之前重点评价水文地质条件对建筑物和岩土体的影响程度,预测可能带来的危害,并提出相应的防治措施。

(2) 根据建筑物地基基础的需要,要尽可能的根据查明的水文地质问题,提供需要的水文地质资料。

(3) 在查明地下水天然存在状态的条件下,重点查明人为因素造成的地下水的变化情况以及可能产生的影响。

(4)针对不同的条件评价的重点要有所改变。例如对于以软质岩石、强风化岩等岩土体作为基础的建筑场地,其地质水文评价的重点应当放在,地下水活动可能造成的岩土层的软化、崩解、胀缩等作用;当地基基础中存在粉细砂、粉土等极为松散的物质时,应当预测地下水带来潜蚀、管涌等现象的可能性。

3、重视工程勘察中水文地质参数的测定

明确阐述水文地质问题仅仅依靠文字叙述缺乏一定的可靠性,此时就需要我们用数字来说话,因此在实际的勘察中要重视水文地质参数的测定。如何测定水文地质参数则是我们接下来要研究的问题。

总之,水文地质工作在建( 构) 筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,只有充分认识到水文地质对工程建设的作用,深入了解防治措施,加强施工监管,才能真正做到防患于未然。随着工程勘察技术的发展,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工程地质勘察以及地质灾害防预水平的提高起着极大的推动作用。

参考文献:

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