浅析水文地质在工程勘察中的重要性

时间:2022-09-18 03:29:47

浅析水文地质在工程勘察中的重要性

摘要:影响岩土工程建筑的水文地质因素很多,其中有人为的,也有自然的影响。在工程地质勘察中,勘察和设计人员一定要重视对水文地质条件的考察研究,分析其对建筑物基础的影响,并采取相应的预防和整治措施,保证建筑物的质量安全。

关键词:水文地质;勘察;地下水

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

一、水文地质的重要性

水文地质有着与工程地质极为密切的关系,二者相互作用、相互联系,密不可分。地下水是岩土的组成结构,它对岩土体工程的特性有着直接的影响,同时也会影响基础工程,从而影响到建筑的耐久性和稳定性。在水文地质比较复杂的一些地区,工程勘察人员受条件所限,对水文地质研究不深,在设计中对水文地质的问题重视程度不够,从而眼看地下水给各种岩土工程造成危害,不断地给勘察院和设计院敲响警钟。因此,在进行工程地质的勘察过程中,为提高工程勘察的质量,保证工程的稳定性,使工程顺利进行,必须要加大对水文地质问题的研究力度。在进行岩土工程地质勘察的时候,不但要查明水文地质的问题,还要分析地下水对建筑物的影响和作用,并提出相应的预防措施和整治对策,为工程地质的设计和施工的有效开展提供全面可靠的依据资料,降低地下水对工程的危害。

二、明确水文地质的危害

2.1潜水位上升造成的危害

潜水位的上升会使建筑物地基变软,还能增加土壤的含水率,从而降低土壤的强度,增加其压缩性,使建筑物更容易发生很大的沉降变形;对地基造成侧移或使地基隆起,从而使基础上浮,让建筑物失稳;潜水位的上升会引起砂土和粉土饱和,从而出现地震液化的问题,可能引发流砂和管涌等问题发生;斜坡的临空面会因潜水位的上升致使本身的岩土力学性能降低,从而发生滑移和崩塌等现象,导致其破坏,丧失正常功能;使建筑物的地下室浸水,影响其正常使用;增加土壤的盐渍化、沼泽化,增强建筑物腐蚀性,降低建筑物使用的耐久性。

2.2地下水位下降给岩土工程带来的危害

地下水位的下降大多都是人为造成的,大多都是出于自己的私心。他们抽取地下水,用于补给,疏干矿床用于采矿。地下水水位下降太大,经常会引发地面沉降、地裂和地面塌陷等地质灾害发生,还会引起水质恶化和地下水枯竭等问题,给人们日常生活带来许多不便,同时也对环境造成一定的危害。有些地方甚至可能沙漠化,或引发海水倒灌的现象,这种破坏相当严重,甚至对人类的居住环境带来破坏,它已经不是影响一两个人的问题,而会影响绝大部分人。

三、工程勘察中的岩土水理性质分析

3.1地下水对岩土水理性质的影响分析

从地下水的类型属性角度上说,地下水对岩土水理性质的影响可以分为以下几类:

1)结合水对岩土水理性质的影响分析:对于粘性土结构土体而言,地下水最主要的表现方式为结合水。在分子力的吸附作用之下,结构水能够在岩土颗粒周边形成一层厚度较低的水膜。相关测定数据显示:在较大外压作用之下,这层水膜所表现出的密度参数较一般意义上的水体密度高出近2倍左右。更为关键的一点在于:水膜能够在不作用于重力因素的前提下对静水压力进行高效传递,但是这也决定了结合水的运动范围相对狭窄,由此可能导致粘性土膨胀性及收缩性变形指标凸显;

2)重力水对岩土水理性质的影响分析:重力水最显著的特性在于地下水水体能够在重力作用之下自由活动于岩土结构土体缝隙当中,其与上述结合水水体基本性质是完全对立的。简单来说,重力水自身运动不受分子力影响,也无法有效抗剪切。可以说,重力水是岩土层结构当中最为活跃的一种地下水水体,在重力水运动过程当中对岩土水理性质的影响可以说是作为明显与突出的;

3)毛细管谁:毛细管水的运动不仅仅受到毛细管作用力的影响,同时也与重力作用力有着一定关系。一般情况下,毛细管水会在毛细管力高于重力作用力的情况下呈现出较为显著的上升趋势,并对静水压力予以传递,从而在岩土土体缝隙结构当中进行高效传递与运动,对岩土体造成一定的软化,严重时还有可能导致土体出现沼泽化与盐碱化反应。

3.2岩土水理性质的测试方法分析

在当前技术条件支持下,岩土水理性质的测试方式基本可以分为以下几种类型:

1)岩土透水性性质的测试方法分析:岩土透水情况与岩土自身结构的渗漏情况密切相关,因此业岩土结构空隙的大小存在一定的影响关系。一般情况下可同归抽水试验获取相应的渗透系数,以此作为判定岩土透水性性质的依据(较强透水性对应坚硬岩土结构/较弱透水性对应松散岩土结构);

2)岩土软化性性质的测试方法分析:岩土土体结构在长时间的浸泡过程当中可能导致岩土自身力学强度有所下降。相关人员可以通过对岩土土体极限抗压强度的测试与分析对岩土耐风化/耐水浸性质进行判定;

3)岩土给水性性质的测试方法分析:岩土土体结构的饱水性反映了岩土在缝隙中能够自由活动的程度,一般通过对给水度指标的分析来予以判定(该指标主要用于对岩土结构趋于基坑涌水量程度的判定工作当中)。

四、水文地质问题对水利工程的影响分析

1)地下水水位下降对水利工程造成的影响分析:施工单位作业人员安全意识落实程度不高,施工区域影响范围内各种不合理的地质利用问题频频产生,地下水频繁的抽取、过度的采矿作业以及上游水库不合理的动工修建导致施工区域内地下水无正常的补给行为,这也是导致地下水水位出现下降趋势的关键所在。由此可能造成水利工程施工作业频频遭受地面下沉以及地塌地陷等质量问题,地下水资源无法得到有效应用,由此造成工程项目整体结构稳定性无从保障。

2)地下水水位上升对水利工程造成的影响分析:在地下水水位出现上升变化的过程当中,施工区域内的土壤盐碱化范围比较显著,工程项目在长时期的运行过程当中可能受到地下水的上升影响而出现腐蚀问题,可能造成岩土土体整体结构强度及硬度指标发挥受限。更为关键的一点在于:在地下室持续性的充水状态作用下,工程项目地基基础势必会出现一定的上浮反应,大量流砂及管涌质量问题的产生同样会导致水利工程项目整体结构稳定性遭到破坏。

3)地下水水位上升与下降频繁波动对水利工程造成的影响分析:地下水水位上升与下降的频繁性波动不仅严重威胁到岩土质量的稳定性,同时也为建筑物的后期运行埋下了较为严重的安全隐患。在地下水水位频繁的波动过程当中,岩土土体势必会形成一种类似胶体的胶结物物质,从而导致岩土土体当中大量的铁、铝元素流失,无法确保岩土承载作用力的稳定发挥,工程施工难度加大。

五、结语

对于工程项目建设作业的开展而言,工程勘察作业并非一蹴而就的,其更多的倾向于一种长期且复杂的系统化工程。现场作业应当对工程项目建设施工区域内的地下水及岩土体实际情况进行系统分析,为项目施工提供必要的水文地质资料,从而将施工区域内的水文地质因素对施工开展的不利影响控制可承受范围之内,最大限度规范工程项目施工行为。

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