水文地质与工程地质范文

时间:2023-12-04 18:02:27

水文地质与工程地质

水文地质与工程地质篇1

关键词:水文地质;工程地质;水利工程

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

我国幅员辽阔,地形和气候地区差异较大,相应的工程地质与水文地质也区别甚大。对于水利工程来说,稍微的疏忽都会影响到水利工程的质量,进而产生巨大的经济损失。水文地质和工程地质二者密不可分,只有对其进行细致勘查才能基本保障水利工程的顺利建设。正是因为水文地质和工程地质如此重要,我们要加强二者相结合的应用研究,为水利工程的顺利运行提供更多的支持。

一、水文地质和工程地质勘查的目的

水文地质与工程地质勘查是水利工程建设中不可或缺的必要工作,地质勘查工作的认真进行直接关系着水利工程方案的事实。在具体的实践中,水利工程事故常由地质问题引起,这些地质问题会导致工延长工期,甚至造成严重的生命财产损失。

1、水文地质勘查的目的

水文地质条件的研究主要依靠水文地质勘查,水文地质勘查主要是为了查明地下水的形成和分布规律,进而分析和评价地下水水量和水质,为国民经济的发展提供一定的水文地质依据。水文地质勘查通过多样的测绘、勘探、观测等方法,查明水文地质条件,解决一些水文地质问题。

2、工程地质勘查的目的

工程地质勘查主要是为了查明工程建筑物地区的工程地质条件,进而分析可能出现的工程地质问题,趋利避害,利用有利地质地形,为水利工程的设计规划和施工管理提供可靠的资料。通常来说,工程地质勘查包括以下四个阶段:规划勘查、可行性研究、初步设计和技术施工设计。规划勘查是为了给水利工程选址提供依据,此阶段中主要是搜集和整理编制区域的地质、地形等资料,分析建设水利工程的可能性以及对水利建筑材料进行普查。可行性研究勘查则是为了选定坝址,坝型和引水线路等所进行的地质论证,进一步提供有用的水利工程地质资料。可行性研究勘查完成以后,则是初步设计勘查,是为了查明水库区和建筑物地区的工程地质条件进行的地质论证,据以给有关建筑物提供可靠的地质信息。最后一个阶段则是技术施工设计勘查,勘查的目的是为了提供优化建筑物的设计的地质资料。

二、常见的水文地质和工程地质条件

既然水文地质和工程地质的勘查如此重要,勘查之前应当先明确常见的水文地质和工程地质条件。水文地质和工程地质条件,综合了水利工程建筑物相关的各项地质因素。因此水文地质条件和工程地质包括:土石类型及其性质、地形地貌、地质结构、水文地质等。

土石类型及其性质

水利工程的建筑物离不开土和岩石,图和岩石构成了建筑物的地基、或是建筑材料和介质,土石的性质直接关系着建筑物的安全性和稳定性,以及影响着建筑施工的技术性和经济性。

2、地形地貌

地形地貌包括地形和地貌两大方面。地形指地表的形态、山势高低、山脉、水系、自然的植被等,这些常在地图上被反应出来。地貌则反映的主要是地表形态形成的原因、类型和发育的程度等。

3、地质结构

地质结构由于地质构造和岩体结构。地质构造包括褶皱构造、倾斜构造和断裂构造这三种。而岩体结构则涵盖了诸多成因类型的土层的岩相变化和空间分布的情况等。

4、水文地质条件

水文地质条件包括地下水类型、含水层与隔水层之间的组合和空间分布、地下水的运动特征以及地下水的水质等。地下水类型包括上层滞水、潜水和承压水等;含水层与隔水层的深度、厚度和彼此之间的组合以及空间分布等也是水文地质条件的内容;同时水文地质条件还包括岩层的溶水性、透水性等特征;地下水的动态特征包括了时间变化所造成的水位、水温和水质的差别;地下水的水质则不仅仅包括水的物理性质,还包括其化学性质和水质评价等。水文地质条件的好坏会直接关系到水库漏水与否、大坝的坝基是否稳定等重大问题。

5、天然建筑材料

在勘查天然建筑材料时要查明水利工程所必要的各种天然建筑材料地区的分布、储量和质量,是否便于开采和运输,进而为水利工程的设计和施工提供合理的依据。

三、水文地质与工程地质在水利工程中相结合的应用

1、水文地质测绘和工程地质测绘

水文地质测绘是认识和掌握水利工程区域地质构造和地貌以及水文地质条件的不可或缺的调查研究放大。水文地质测绘需要查明以下的内容:与地下水形成相关的水利工程区域的水文和气象因素;地下水如何得到补给,排泄条件如何已经含水层的埋藏条件和含水层的分布情况。而工程地质测绘的比例尺选取因设计阶段的不同而有所差别。当设计阶段相同时,工程地质测绘的比例尺选取要综合考虑建筑物的类型、规模以及工程地质条件的复杂程度等而定。

2、大坝坝基岩体和边坡的工程地质分析

由于工作特征的差异,不同坝型对地质条件的要求也各不相同,因此在施工之前要特别了解不同的坝型对地质条件的适用与否以及对工程条件有无特殊要求。有的坝区岩体可能有一些地质缺陷,这些缺陷很有可能会导致水利工程出现问题,比如坝基不稳和坝区渗透等。

边坡的工程地质分析也是水文地质和工程地质相结合的应用之一。边坡变形破坏主要包括了松弛张烈、崩塌、滑坡和蠕动变形等四种。除了这四种主要的变形破坏之外,中间还存在错落、倾倒等过渡的类型。泥石流也是边坡破坏的一种。边坡的稳定情况受到以下因素的影响:岩石类型和岩石性质、地质构造和岩体结构、风化和水的作用等、以及人工挖掘和地震等因素。

3、水库工程地质问题的分析

水库包括地面水库和地下水库两种。地面水库是在河流上筑坝拦水而形成的人工湖泊;地下水库则是通过对地下蓄水构造状况的利用,用人力而形成的水库。水库装了水之后,水文条件和水库周围的水文地质条件都将有不小的变化,甚至会影响到水库周边地区的水文地质条件。比如说,水库水位升高,浸湿了水库的岸边,在风力和水浪的冲击下水库两岸被洗刷冲蚀,地下水位的上升导致洼地被淹没等。在此基础上会出现不少的工程地质问题,比如水库渗透、水库塌岸、淤积以及水库所诱发的地震等。

4、软土基坑工程地质问题

软土基坑的工程地质问题有土质边坡稳定和基坑降排水等两种。我们在软土基坑施工的过程中,要想防止边坡失稳,进而确保软土基坑施工的安全可以合理设置有关的坡度、建立基坑支护进而降低地下水水位等。软土基坑抗降排水可以在一定程度上增强边坡的稳定性,对于细砂的边坡则可以防止出现流沙和管涌的现象。一般而言,软土基坑开挖的降排水可以通过明排法和人工降水来实现,二公降水通常用的是轻型井点或管井井点降水的方式。

四、结语

水文地质与工程地质条件是否符合相关的水利建设工程的要求是直接影响水利工程质量和效应的重要方面。在施工之前,应当对施工区的水文地质和工程地质的具体情形有详细的了解,要能够将水文地质与工程地质相结合,灵活运用上述提到的水文地质和工程地质勘查的方法,要准确抓住和把握水文地质勘查和工程地质之间的主要问题,在实事求是的基础上作出详细的、周密的经济和技术评价分析,为水利工程设计和施工提供更多合理有效的地质依据,进一步优化水利工程建设。

参考文献:

[1]乐安祺.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技咨询导报,2007(19)

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[4]常士骠,张苏明.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

[5]王延涛.新建山西中南部铁路勘查大纲[R].北京:中铁工程设计咨询集团有限公司,2009

水文地质与工程地质篇2

关键词:水文地质,工程地质勘察,勘察设计,影响

Abstract: in the hydrogeological condition is relatively complex place, because the staff in the exploration process for hydrological geological problems of the research is not deep, and design and ignore the importance of the problem of hydrological geology, thus the of all kinds of geotechnical engineering of groundwater cause harm of frequent, so that the survey and design work in awkward state. In order to improve the quality of engineering investigation, in engineering exploration we not only to find out and geotechnical engineering related hydrological geological problems, evaluation of groundwater in geotechnical engineering and the role and impact of buildings, and, more to the prevention and control measures, countermeasures for design construction to provide the necessary hydrogeology material, to reduce or eliminate the dangers of groundwater of geotechnical engineering.

Keywords: hydrology geology, engineering geology survey, survey and design, influence

中图分类号:[P345] 文献标识码:A文章编号:

实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个容易被忽视的问题。之所以重要,是因为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,影响建筑物的耐久性。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和利用,所以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。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,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,更要提出预防及治理措施的建议,为设计施工提供准确的地质资料。

1、水文地质评价内容

工程地质勘察中水文地质评估内容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地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帮,总结以往的经验和教训,我认为在今后的工程勘察中,对水文地质问题的评价景要考虑以下内容:(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,查明有关水文地质问题,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。并评价由于人工降水引起土冻沉降,边坡失稳进而影响物稳定性的可能。

2、岩土水理性质

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

既然岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

(1)地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

(2)岩土的主要水理性质及其测试办法

①软化性,是指岩土体侵水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标,在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏水时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

3、地下水引起的岩土工程危害

水文地质与工程地质篇3

1 工程地质勘察中水文地质评价内容

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:

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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:①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,重点查明地下水的化学类型。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。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③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。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,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的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律,调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变,水质变异和由此引起的地质环境问题。

2、岩土工程施工中水文地质评价内容

在岩土工程施工中涉及建(构)筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等,对水文地质问题的评价,主要应考虑如下内容:

2.1建(构)筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件,应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响,提出防治措施。

2.2 矿区坝体(如尾沙坝、拦沙坝)中矿砂堆积至一定高度,其库内水位增高,静水压力增大,对坝体侧向压力加大,存在垮坝的危险,应重点评价库区内水体对坝体的影响评估,提出相应排渗措施。

2.3 水工构筑物施工,应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响,提出防治措施。

2.4 地质灾害治理的山体,需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。

论述地下水在岩土工程施工中的影响,水文地质研究的重要性

1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增,严重影响至坝体的稳定性,通过水文地质评价,按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工,排除水体对坝体稳定性的影响。

2、地质灾害治理的山体,像南方地区降水充沛,对多危岩体的山体存在极大的隐患,通过水文地质调查,按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。

3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响,水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。

3岩土水理性质

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

3.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏松时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。

4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。

4.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。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,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

4.1.1 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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

4.1.2 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。

4.1.3 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。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

4.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。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,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

5结束语

水文地质与工程地质篇4

引言:

水文地质问题与工程地质的联系非常紧密,其在工程地质勘察、设计以及具体的施工过程中都具有非常重要的现实意义。在实际的工程设计中,由于水文地质情况往往都具有复杂性,如果工程地质勘察人员不能够很好的掌握水文地质情况,忽略水文地质问题对于工程的影响,就会有可能发生多种土木工程的危害事件。因此,为了确保工程地质勘察的质量,就应对水文地质的问题给予高度的关注,尽量的减少危害的发生率。

一、工程地质勘察中水文地质研究的重要性

工程地质勘察中对水文地质的研究,能够充分了解水文地质的条件,勘察结束后根据工程需要对所勘察的水文地质进行分析,详细提交水文地质勘察报告,有助于后期工程质量的保证和对地下水资源进行开发利用。在水文地质勘察时,需要对所勘察范围的水文地质环境做全方位的分析评价,重视地下水对工程地质的影响。地下水位的上升和下降,都会对岩土体和工程质量造成危害,因此详实的水文地质数据和合理的防范措施是工程质量的保证。另外不同的地基基础,不同的地质条件,不同的建筑类型,不同的水文地质环境等,在工程地质勘察中水文地质勘察时,都应考虑具体条件,对不同的水文地质情况,采取具体问题具体分析的办法来解决。水文地质勘察中地下水对工程建筑有着不可分割的联系和影响,地下水问题带来的危害应引起高度重视。

二、工程地质勘察中水文地质评价内容

1、应当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。当地下水位发生,会对工程建筑产生极大的影响。例如地下水位如果突然上升,必然会降低浅基础地基的承载力。而在有地震、砂土液化的地区则会加剧液化速度,进而岩土体产生变形、失稳等不良的地质作用。另外,在寒冷地区会产生地下水的冻胀方面的不良影响。然而,拿建筑物本身来说,如果地下水位在压缩层内,也就是基础底面以发生了上升变化,水浸湿和软化岩土,进而降低了地基土的强度,增大其压缩性,此时建筑物就会产生过大的沉降问题,最终影响到地基,使其严重变形。

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。在地质工作中,做好资料的收集工作和熟悉工作是对后续工作的前提准备。

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:

(1)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。

(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。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。

(3)当基础下部存在承压含水层,应计算和评价基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性。

(4)当在地下水位以下开挖基坑的时候,应当进行富水、渗透试验,并对因人工降水而引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性做出评价。

三、工程勘察过程中对岩土水理性质的分析

1、岩土水理性质受地下水的影响

从地下水的类型属性为视角,将地下水对岩土水理性质的影响进行分类:

(1)岩土水理性质受结合水的影响:当结构土体为粘性土时,结合水是地下水最为主要的表现方式。结合水通过分子力的吸附作用,在岩土结构的周围会形成一层薄薄的水膜。勘测证明,当外压作用较大的时候,水膜的密度可以达到普通水体密度的3倍。而且在不考虑重力因素的影响下,水膜可以有效地传递静水压力。因而,结合水的运动范围是非常狭窄的,而粘性土会因此表现出很大的膨胀性和收缩性。

(2)岩土水理性质受重力水的影响:在岩土结构中,地下水水体由于重力作用而在土体缝隙中自由活动,这就是重力水的显著特征,重力水的基本性质与结合水几乎是完全相反的,结合水是分子吸附力的作用,而重力水则几乎不受分子力的影响。在岩土层结构中,重力水这种地下水水体是最为活跃的,而岩土水理性质受重力水的影响更加明显。

2、如何测试岩土水理性质

由于目前技术条件的限制,可以通过以下几种方式来测试岩土的水理性质:

(1)测试岩土透水性性质的方法:岩土自身的结构及渗漏状况影响着岩土的透水情况,岩土结构的空隙大小决定了岩土的透水性。很多时候,可以通过抽水试验对岩土的水性参数进行测试,从而正确判断岩土的透水性性质,一般来说,坚硬的岩土结构透水性强,而松散的岩土结构透水性弱。

(2)测试岩土软化性性质的方法:经过地下水的长期浸泡,岩土结构自身的力学强度会出现不同程度的变化。对岩土的耐水浸和耐风化性质进行测定可采用对岩土土体的极限抗压能力进行测试和分析。

(3)测试岩土给水性性质的方法:地下水在岩土的缝隙中能否自由活动及其程度通过岩土结构的饱水性表现出来,判定的时候大多依据给水度指标来分析,可以分析施工过程中基坑岩土结构的涌水量程度。

四、岩土工程中地下水的危害

1、岩土工程受地下水升降变化的危害

(1)岩土工程受地下水位上升的危害:很多因素都可能造成潜水位的上升,其中包括总体岩性产状、含水层结构属于地质因素,而气温、降雨量属于水文气象因素,施工及灌溉等属于人为因素,更多时候,潜水位的上升是由多种因素共同作用的结果。潜水位上升会对岩土工程造成以下影响:

①岩土的盐渍化和沼泽化增强,严重腐蚀建筑物。

②出现岩土体的崩塌或者滑坡等现象。

③岩土体的结构出现软化、破坏,强度降低。

(2)岩土工程受地下水位下降的危害:很多时候,人为因素是造成潜水位下降的主要原因,对水资源的过度开发,地下矿产开采,地面径流人为修建水利工程等,都会打破地下水的平衡。潜水位下降严重,就会引发地面沉降、塌陷甚至会引发地震,地下水位严重下降,会造成地下水资源枯竭,无论是对岩土工程和建筑物的稳定性还是对人类的居住环境都会造成很大影响。

(3)岩土工程受地下水剧烈变化的危害:岩土会因地下水的升降变化而出现不规律的膨胀或收缩,频繁的地下水位变化,岩土膨胀和收缩的幅度及频率就会越来越大,因此而引发的地裂等现象会严重破坏建筑物。在一定区域内地下水位的频繁升降会将岩土中的矿物质和胶结物冲刷掉,土质会因失去胶结物而变得疏松,地下水的运动更加自由,形成恶性循环,严重影响岩土的承载能力和抗压能力,危害岩土工程的进行。

2、岩土工程受地下水动压力作用的危害

天然状态下,岩土受地下水的动压力作用是不明显的,也基本不会形成危害,但是近年来由于人类的各种行为让地下水的动力平衡被打破,动压力就会对岩土造成明显的作用,严重的地方会出现基坑突涌、管涌、流砂等工程灾害,施工单位应采取策略积极应对这些危害的发生。

五、加强水文地质勘察的主要措施

1、高度重视水文地质勘察对工程质量的影响

在工程地质勘察中,水文地质的若干问题包括地下水的类型,地下水位的上升和下降的幅度,地下含水层的厚度和分布、地下隔水层的厚度和分布以及二者的组合关系,岩土层的渗透性和渗透系数等。在水文地质勘察报告中,应对地下水对于工程施工过程中的影响以及后期工程质量的影响做出详细的评价,明确水文地质勘察中地下水和岩土层可能造成的严重后果,引起工程施工方的高度重视,并制订出具体的可行性措施和施工方案,减少地下水对工程质量的危害。

2、高度重视水文地质勘察中水理性质的研究

水文地质勘察中,水理性质是指地下水和岩土相互作用所表现出来的性质,具体表现为岩土层的溶水性、透水性和持水性,它们与岩土的各种形态特征有非常密切的联系。工程地质勘察中,对地下水的采样通常为一年两次,在枯水期和丰水期各一次,实际勘察时,也可根据具体情况对地下水随时进行采样分析。地下水的种类很多,按照岩土体埋藏条件和含水层的不同有着不同的分类。在水文勘察的过程中,水理性质的测试分析数据是地下水水位、水量等变化的设计依据,对工程地质勘察有着重要的影响。

3、高度重视水文地质勘察中地下水的影响

在水文地质勘察中,地下水的勘察、分析、研究也是一项重要内容,对于水的各项指标例如PH值、水中含有的各种矿物质、水的硬度等要有准确的数据分析和测定。以往的水文地质勘察比较重视对岩土类型、地质结构的分析测试,对水文地质的测试不够重视,这是非常错误的。需要高度重视水文地质勘察中地下水的影响,对地下水问题进行全面透彻的分析,及时发现各种复杂的地理环境中地下水可能造成的危害,制订出合理的解决办法,从而使地下水问题对工程质量安全的影响在可控范围。

4、高度重视水文地质勘察中完善的评价机制

领导要高度重视工程地质勘察中水文地质勘察对工程建筑的影响,严格管理,提高勘察人员的安全意识。对水文地质勘察的评价机制不断进行完善,使分析测试报告能适应水文地质勘察的具体需要,对各类水文地质问题做出预测和预防措施,对各类问题的影响因素进行数据信息的收集整理,并进行详细分析,建立适用工程地质勘察的水文地质数据库,为以后的测试分析提供技术支持。

六、结束语

水文地质与工程地质篇5

[关键词]水文地质 地面沉降 砂土承载力 隧道浅埋段浸没

[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-11-12-2

0前言

地下水水位随气候、人类活动等因素影响发生变化,其变化幅度是没有规律的。地下水位频繁活动的部位对岩土层、对建筑工程是不利的。在岩溶地带,地下水活动强烈可加强岩溶发展;在建筑工程基础压缩层内活动时,水位下降后新增加的自重应力引起土体本身产生压缩变形,上升则软化岩土、降低地基土强度,压缩性增大,若上升过程遇湿陷性黄土、膨胀岩土、盐渍土时,而更为严重,能导致建筑物严重变形甚至失稳。地下室修建过程的上浮、游泳池空池时上浮,水库坍岸,地面沉降与塌陷,均与地下水位变化密切相关。

隧道工程相对其它工程而言,具有隐蔽性强,施工工期长,穿越地质环境复杂的特点。尤其是长隧道,从勘察到施工完毕,往往历时四、五年,而水文地质环境不是一成不变的。工程地质勘察时揭露的水文地质条件往往和施工时的水文地质环境不同,尤其是受大气降水补给的含水层水位变化大,隧址区一般难于获得当地水位变化的准确资料。勘察报告中一般都是引用当地区域水文资料,而区域水文资料大都是80年代做的工作。大多隧道勘察过程都是强调隧道涌水量,用多种方法计算涌水量,并注重隧道疏排地下水后对地表环境的影响,但就地下水变化对隧道自身影响、隧道建筑后对周边环境的影响缺少重视。致使某些隧道在施工过程中往往出现底鼓,路基沉降的事故,隧道建成后引发新的工程地质问题。

1水文地质环境变化对隧道工程的影响

1.1地下水位变化对地基承载力的影响

地下水位变化对地基承载力的影响主要表现在砂类土上,尤其是细砂、粉砂。铁路、公路系统研究表明,细砂饱和状态比潮湿状态承载力降低14%~22%,粉砂在饱和状态下比潮湿状态下降低33%~53%,见下表。

从上表分析可得出,粉砂由稍湿变为饱和时承载力虽然降低了,刚好是100kPa,相当于10m水柱的压强。但对上部构筑物而言,亦受到的地下水的浮托力,浮托力的大小与水位上升高度、构筑物体积是相关的。对于奠基于粉砂、细砂中的构筑物而言,其受到地下水的浮托力可以大于砂土降低的承载力,但是也可能小于砂土降低的承载力。当地下水上升到一定高度(远大于砂土降低的承载力)而构筑物缺少足够自重时,会导致构筑物上浮;反之地下水上升的高底仅达到构筑物基底时,由于粉砂承载力降低会致使构筑物下沉,若构筑物建成后长期受振动荷载,下沉会有加剧的趋势。

粉砂、细砂由饱和变为潮湿,看起来承载力是增加了,其实不然。众所周知,地面沉降、地面塌陷的主要影响因素是由于地下水下降引起。位于饱和砂土中的构筑物在地下水大幅度下降时不但会失去浮托力,还增加了自重应力,沉降更加显著。按地下水中土的自重应力计算公式:

σcz=γ’×z,

σcz――指土的自重应力(单位kPa)

γ’指土的浮容重(单位kN/m3),等于饱和容重减去水的容重,水的容重取10kN/m3

z――土层厚度(单位m)。

由该式可计算出,水位每下降1m,土的自重应力增加10kPa。

如在建沪昆客运专线湖南段某隧道,该隧道进口明洞奠基于花岗岩残积黏质砂土中,黏质砂土工程性质与细砂相似。勘察期间钻孔未揭露地下水,但明洞施工时发现有水。该问题未引起足够重视,结果明洞基础施工过程中经历了先下沉、后上升的过程,虽然变化幅度不大,但不能满足零沉降的要求。后来对地基进行了灌浆处理。经调查,勘察工作完成于2009年,该隧道明洞施工始于2012年,2009年恰是南方普遍大旱,尤以广西、贵州旱情最重,湖南旱情稍缓,隧址花岗岩残积土中地下水受大气补给,水位变化幅度超出常规,致使勘察中提出的承载力偏大。2013年明洞施工期间,访地区雨季连续60天无干旱,但由于隧道建成后壅水,地下水缓慢回升,受地下水浮托力的影响,隧道明洞部位稍有抬升,约1~2mm。一般而言,该区域地下水位变化幅度为2~3m,但实际施工过程中水位变幅多达5.0m,从勘察时无水,到注浆施工进水位高出隧道底板充分说明地下水变化幅度之大。

1.2地下水位变化对材料的腐蚀性影响

《岩土工程勘察规范 (GB50021-2009)》表12.2.1、《公路工程地质勘察规范 (JGJ C20-2011)》附录K.0.2指出,Ⅰ、Ⅱ类环境无干湿交替作用时,按环境类型水和土对混凝土结构的腐蚀性评价腐蚀介质硫酸盐含量数值(界限指标)应乘以1.3,从而可以得出,地下水位变化使建筑物受到干湿交替作用,降低了混凝土结构对硫酸盐腐蚀的抵抗能力。

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》中指出,处于水位变化区和处于干湿交替区,碳化环境作用等级为T3(见规范4.3.1);水和土中的氯盐的对混凝土腐蚀性需在有干湿交替作用下才能发生(见规范4.3.2);地下水变动是划分破坏环境作用等级的重要依据,(见该规范4.3.5),该表中“频繁接触水”与“处于水变动区”均与地下水位变化频率相关。

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3.1)

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3.2)

《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》(表4.3. 5)

此外,水文地质环境变化(地下水位变化)对隧道涌水量、边坡的稳定性有重大影响,本文不作详述。

2隧道工程对水文地质环境的影响

2.1隧道排水对水文地质环境环境影响

如京广铁路南岭隧道,该隧道穿越南岭山脉的五盖山与骑田岭夹持地带的剥蚀低山丘陵区,隧道全长6061.8 m,隧址岩溶发育、隧道受岩溶地下水危害严重。在20世纪80年代初期,隧道设计和施工时,对影响隧道的地下水均采用以排为主的方案,随着隧道施工进展,由于岩溶地下水对隧道施工安全和地质环境的危害日益加剧,逐步调整了施工方案,对地下水危害严重地段采取以堵为主、堵排结合的原则,尤其在生潮垅岩溶最为发育地段,选用正洞以堵为主、平行导洞以排放为辅的措施。南岭隧道运营14年来,因平行导洞漏水严重、涌水量大,造成南岭隧道顶部岭白塘、生潮垅以及下连溪溶蚀洼地地表塌陷复活、扩大,特别是岭白塘新生陷穴达13处。据观测资料统计,通过洞内各种途径排出的泥砂量已达80余万立方米,造成隧道中心水沟泥砂淤塞,涌水量增加,隧道基底长期浸泡,严重威胁行车安全。

2004年岩溶地质调查结果表明,以隧道为中心形成了一个地下水降落漏斗,在降落漏斗内地下水水流速度急剧增加,水力比降超过黏粒土抗渗透比降,地表黏粒不断被地下水带入隧道排水系统中,从而导致隧道越排地下水,水力梯度越大,排出泥砂越多,原地表塌陷复活、增大,并形成新的渗流通道,引发新的地面沉陷,导致水井水位下降,浅部泉水消失,形成恶性循环。这一实例说明,隧道工程长期排水改变了周围的水文地质环境,引发了系列工程地质、环境地质问题。

2.2隧道壅水对水文地质环境的影响

浅埋隧道在穿越含水层时,需防止施工过程产生突涌,进行了灌浆加固,隧道建成后在浅埋带形成了止水帷幕,在一定的水文地质条件下,会壅高地下水位,或截断、改变局部地下水流向,使地下分水岭迁移或局部形成新的分水岭。如图1所示,为某隧道浅埋段,地下水原流向为由北向南,隧道建成后使浅埋段地下水位上升,形成新的分水岭,隧道北侧地下水往绕渗(图中,实线箭头为原地下水流向,虚线箭头为隧道修建后地下水流向)。由此可导致原地下水上游区沟谷中农作物区浸没,房屋地基下沉,亦即隧道浅埋段浸没,若上游地下水侵入到边坡软弱结构面中,尚可引起边坡失稳;下游局部由于地下水补给量减少,居民水井水位降低,减少,部分泉、井水消失。

3小结

水文地质环境与隧道工程是密切相关的,是相互作用的。水文地质条件简单便于隧道施工,隧道建成后会改变当地水文地质条件,主要体现在地下水水位变化增大,地下水径流改向、绕渗,水力梯度改变。地下水位的变化同时会引起特殊岩土体的工程地质性质变化,如粉砂、细砂承载力降低、湿陷性黄土沉陷、膨胀岩土遇水膨胀等。因此,做好隧道与水文地质环境的分析工作,具有重要意义。隧道设计与施工过程中,不要轻视地下水位变化幅度,即便是2~3m变幅,其作用也是巨大的。

隧道勘察工作中,尤其是进出口段,铁路隧道勘探孔深度一般地层控制在进入隧道底部(路肩设计标高)以下3~5m,公路隧道一般岩土勘察探深度至路线设计高程以下不小于5.0m。两者均从工程物理力学性质出发,未考虑是否需查明水文地质条下,从而导致未见地下水亦可终孔。在实际勘察工作中,隧道勘探深度应能查明地下水位,或进入相对隔水层3~5m为宜。

隧道勘察工作中加强水文地质环境勘察工作,有利于指导隧道施工选取合理的截、堵、引、排水措施,避免隧道在建及运营期间,引发各种工程地质、环境地质问题,为建设和谐社会发挥应有的力量。

参考文献

[1]《岩土工程勘察规范 (GB50021-2009)》.

[2]《公路工程地质勘察规范 (JGJ C20-2011)》.

[3]《铁路工程地质勘察规范 (TB 10012-2007) (J 124-2007)》.

[4]《铁路凝土结构耐久性设计规范(TB10005-2010)》.

[5]《地基与基础 (第三版)》顾晓鲁、钱鸿缙、汪时编.

水文地质与工程地质篇6

[关键词]勘察设计 施工 岩土工程 水文地质

中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0126-01

引言

水文地质作为岩土工程勘察的重要内容,其对岩土工程的质量与水平具有重要影响。就目前来讲,我国十分缺乏相关的研究经验,以至于在实际的操作工程中经常忽略这方面的问题,进而对之后的施工建设造成严重影响,甚至威胁到有关人员的生命安全。因此,为确保施工项目的质量与水平,加强对其水文地质问题的探讨具有重要的意义。

1 岩土工程勘察概述

事实上,工程地质勘察就是对施工现场的地质情况进行调查研究,综合评价和分析现场的地质问题,从而确定建筑工程施工的最佳地点,探寻解决地质问题的有效措施,以确保建筑工程施工建设的安全性和可靠性[1]。一般情况下,岩土工程勘察包括确定岩土成分、结构、地质类型、化学性质、物理性质和建筑的稳定性以及制定具体的施工方案等基本内容[2]。其基本目标是及时发现并解决岩土工程勘察中的问题,以确保建筑施工的顺利进行。

2 水文地质勘察设计与施工要点

(一)水文地质勘察设计

具体来讲,水文地质勘察的目标是对项目工程地下水的形成和分布规律进行调查,进而对地下水的水量和水质等情况进行评价[3]。由于工程建设所需水文地质问题各不相同,在进行具体的勘察工作时,应具有一定的目的性。一般情况下,工程地质勘察工作分为四个阶段,即勘察规划可行性研究初步设计技术实施设计[4]。作为水文地质勘察工作的基础部分,水文地质测绘工作也是工程水文地质勘察的一种重要手段。其具体的工作流程是准备野外作业内业整编;其结构的主要呈现形式包括文字报告和图表等。

(二)勘察施工要点

第一,作为工程勘察中的一种常用手段,坑探工作的成本相对较高,且极易受到其他因素的影响。但是,该种手段也具有工具简单、揭露面积大、技术要求低等优势,勘探人员可对工程地质现象进行直接观察。

第二,钻探工作作为岩土工程勘察的另一种常用手段,其可在人力、物力的带动下冲击凿碎岩石或旋转切割岩石,从而形成深度较大且直径较小的钻孔,进而对岩层性质、岩体风化和地质构造等进行确定。从一定程度上讲,钻探工作勘探深度大、钻进速度快、精度较高,但受地下水限制。

第三,在测定地下深处地质层的物理参数时,由于岩层具有不同的物理性质,常用弹性波勘探和电法勘探了解其地质体的情况。其中,弹性波勘探可探测大范围内覆盖层厚度和基岩状况,查询断层碎带,探查含水层,测定风化层厚度,追踪古河道位置,测定岩土的弹性参数等。

3 水文地质问题的危害

第一,因地下水动水压增加引发的危害。在岩土工程勘察过程中,地下水形成的动力水压并不具有较大的危害性。但是,由于一些人为参与,自然环境地下水会出现失衡问题,从而增加其动水压力,使得岩土工程出现基坑管涌、流砂和涂涌等严重的地质危害[5]。

第二,因地下水位降低引发的危害。由于大量抽取地下水、在上游修建水库或筑坝等,地下水位会因地下水补给不足而出现水位降低的问题,进而引发地面下沉、塌陷和地裂等问题,甚至会因地下水资源枯竭和恶化使岩土工程的稳定性和安全性受到严重影响。

第三,因地下水位上升引发的危害。由于受水文气象、人为因素和地质因素等方面的影响,地下水会出现水位上升的问题。从气象角度讲,主要影响因素是气温和降雨量;从人为角度讲,主要影响因素是施工和灌溉;从地质角度讲,主要影响因素是岩土工程的含水层结构和总体性质。由于地下水位不正常上升,建筑物地基因腐蚀速度加快而出现土体滑动、崩塌等现象,进而使土体的承载能力降低,给建筑基础工程带来极大的危害。

第四,因频繁升降地下水位引发的危害。一方面,由于过于频繁的升降水位,土体会呈现不均匀的收缩或膨胀,进而形成地裂灾害,严重损坏建筑物。另一方面,由于过于频繁的升降水位,土体中的铝、铁元素大量流失,使得土层承载力严重降低,给岩土工程的结构形式带来极大的影响。

4 结语

总之,为确保工程施工的稳定性和安全性,岩土工程勘察设计与施工中的水文地质问题十分重要。水文地质问题作为岩土勘察中的重要内容,其对岩土工程的质量和水平具有严重的影响,但在具体的操作过程中也极易忽略该方面的问题。因此,为保证岩土工程的可持续发展,勘察人员应加强对其设计和施工张水文地质问题的研究,尽可能降低水文地质问题的影响与危害。

参考文献:

[1]张敏.岩土工程勘察中水文地质问题分析[J].科技风,2012,09:131.

[2]陈健,朱琦,万广臣. 岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].江西建材,2016,03:251+253.

[3]王科以.论水文地质岩土工程勘察设计与施工[J].科技创新与应用,2014,09:296.

[4]吴学林.岩土工程勘察中水文地质问题分析[J].广东科技,2014,20:144+116.

[5]张楠,杨美艳,随增志,曲关明子,艾克文.岩土工程勘察中水文地质问题探讨[J].吉林地质,2013,04:137-139.

作者简介:

丁京彬(1981.6),山东威海,男,汉,本科,青岛特锐德设计院有限公司,工程师,研究方向:岩土工程勘察。

水文地质与工程地质篇7

关键词:水文地质;渗漏技术;注意事项

中图分类号: P641 文献标识码: A

社会快速发展的今天,需要各类不同的工程建设来支持。这就使得人们越发的重视工程地质,在工程的建设过程中,对于地质勘查的标准和要求也越来越严格。但是,在实际的地质勘查作业中,有关地质勘查人员应该对水文地质问题有充足的了解和重视,尤其是和工程地质相关的水文地质进行详细的研究,制定出相应的防治措施以应对可能出现的问题,切实提高工程地质勘查的质量。水文地质问题一直以来在工程地质的勘查过程中都受到足够的重视。工程建设的稳定性以及耐久度是直接受到地下水等水文地质的影响。

1 工程地质的简要概述

我们将人类活动范围内进行的工程施工中有关问题的研究、调查以及解决的措施的一门科学称之为工程地质。人们研究工程地质的主要目的是为了能够通过对施工场区以及周围环境的地质条件进行详细的考察,并根据实际的情况来分析和预测在某个地质条件下,工程施工可能会出现的问题,以及根据问题提出具体的解决方案。并依此为依据来选择最适合的工程地质施工地点,为有关的可能会出现的有害的地质问题提出相应的解决措施,保证地质工程在设计方面的科学性、合理性,以及在施工过程中的可行性、稳定性。能够提出对岩良的建设性措施;能够准确的鉴定岩土的成分;能够分析并确认岩土组织的自然属性对地质工程稳定性的影响。上述三点是地质工程主要的研究内容。但是,地质工程勘察的基本任务是有针对性的,可以专业的回答在工程施工方面遇到的地质问题,并能够给予相应的解答,其主要的目的是通过对地质的实地勘察来了解工程地质问题,以及通过相应的措施和解决办法来确保地质工程施工安全、有序的进行。

2 水文工程渗漏技术措施

2.1 渗漏水检查

工程渗漏水主要有4 种形式,即点漏、缝漏和面漏。根据渗水量,又可分为慢渗、快渗漏、漏水和涌水。其具体检查方法:(1)宏观找漏。在渗漏水集中且比较严重的部位,通过肉眼观察,直接找出漏点。必要时凿掉松动部位,找出真正的漏点。(2)干水泥粉找漏。在日渗水量较小的慢渗部位,先擦干,再撒一层干水泥粉。如干水泥表面出现湿点或湿线,即为渗漏孔缝。(3)胶浆找漏。在极为轻微的大面积慢渗部位,用以上方法找漏均无效时,可先擦干渗水部位,再在渗水部位表面抹上一层水泥浆,其上再撒一层干水泥粉。如干水泥表面出现湿点或湿线,极为渗漏部位。(4)凿槽找漏。当工程转角部位出现渗漏时,顺着水路寻找渗漏源头。有时需在结构上凿槽,才能发现真正的渗漏处。

2.2 渗漏水的处理技术

地下工程的渗漏水处理一般采取以排为主、堵截结合的方法。即疏导排出岩石中的渗漏水、裂缝水和涌水,截断并引走地表水向工程内渗漏的途径,采用堵或注的方法,把被覆层渗水根源封闭堵住。引排。当渗漏水量较大,成滴水、线流甚至涌流时,可通过引排,将渗漏水引至排水沟。(1)明排引流。渗漏水出现在一点、一段很短的裂缝或一块面积很小的蜂窝状孔洞中,且渗漏水量较大时(主要在拱顶或侧墙上部),可采用明排引流。即在渗漏处凿开一定深度,埋设聚水漏斗,漏斗下方插入塑料管,将渗漏水引排至排水沟。此法适用于等级不高的工程。(2)暗排引流。即沿裂缝渗漏处凿Y 型槽至排水沟在槽底部构设引水通道(如角钢反扣、铁皮槽、塑料排水板等),槽盒引水通道将渗漏水引排至排水沟,然后再表面用防水砂浆、防水涂料等做防水封闭层。(3)暗明排引流相结合。当拱顶或侧墙有渗漏,蛋侧墙下部不漏时,为减少工作量,可采用方式。

封堵。渗漏水引排处的表面必须封堵。具体方法:(1)修补。渗漏水量不大的孔洞、裂缝,可直接用促凝剂水泥和防水涂料进行封堵,也可用引流导水管的外层封堵(3 遍防水涂料)。(2)抹面。大面积渗漏处,可用多层抹面、防水砂浆做刚性防潮层。(3)涂刷。大面积渗漏处,也可用防水涂料做柔性防潮层。先检查堵漏引流排水是否通畅,消除渗漏水静压力。(4)压浆。即把防水材料压注到渗漏处的裂缝、孔洞中。(5)粘贴。活动性断裂缝、开裂缝,可用树脂或其他粘结剂粘贴橡胶板、玻璃丝布、塑料布等处理。基本做法是查漏、凿槽、引流堵漏、找平、粘贴、罩面等。粘贴时,用粘结剂将水泥砂浆表面均匀涂3 度、黏贴材料表面涂2 度,再放置5~15 分钟,让粘结剂中的溶剂自然挥发掉,再把黏贴材料自然贴在水泥砂浆上。此法要在干燥环境中进行,可单独使用,也可与其他方法结合用。用其他方法处理渗漏水后再进行粘贴,则效果更好。

2.3 渗漏水处理措施

对于大面积的渗漏处,首先要在发现后的第一时间准确查找到漏水点,为下一步工作做好准备;找到漏水点后首先要进行封堵,在严格清理了漏水表面后堵住漏水口;随后要做相应的表面加固工作,可以采用合适的抗裂砂浆涂在漏水的表面处理,最后要进行表面养护,确保表面的防渗漏能力。对于渗漏水较大的裂缝,可在内部关注相应的让其迅速凝结的浆液,并且对表面进行加固,防止漏水的再次发生。对于细部结构,其漏水部分的处理方式和大面积漏水处是不同的,具体处理方式如下:(1)首先要注入浆液,再填入止水条;(2)处理好细部结构的漏水表面,涂抹相应的防水材料;(3)做进一步的养护,防止漏水的再一次发生。

3 水文地质工程中应该注意的事项

高度重视在水文地质中遇到的问题;为了确保地质勘查的质量,在工程地质的勘查过程中,不仅仅要深入的研究水文地质问题,还要重点研究和岩土有关的水文地质问题。在实际的勘查过程中,可以从以下几个方面加强对水文地质问题的研究:第一,自然地理条件。主要包括研究地区的气象水文特征(包括季风情况和气候的湿润程度)和地形地貌(水系、地貌的侵蚀情况、地质环境等)等内容;第二,地下水位的情况。主要是要注意最近几年该地区的地下水位的变化趋势,以及有效的分析地下水与地表水之间的补给关系等内容;第三,科学有效的分析含隔水层情况。其主要的分析内容包括对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘察。除此之外,还要研究含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等。

4 结束语

水文工程地质条件的勘查是很多工程活动展开前必须深入探究的,得到的勘查数据为后期工程项目的可行性提供了科学依据,同时对于某些项目的设计提供了参考,为后期的施工可能发生的问题进行了提前备案,以保证项目的顺利进行。地下工程渗漏水近来越来越多方,在处理过程中,要遵循拍和堵有机结合的方式,且要充分考虑当地的地域环境,采取合适的治理措施,既要治标也要治本。在工程维护过程中,对新的渗漏部位要及时发现、及时处理;每一处渗漏处理要及时进行档案整理,将渗漏位置、渗漏情况、施工方案和处理结果等完整地记录在档案中,以备查询参考。

参考文献:

[1]李建生.工程勘察中水文地质问题分析研究[J].中国新技术新产品,2010.3.

[2]许碧铨.水文地质在工程勘察中存在的问题及其危害[J].科技资讯,2009.17.

[3]赵定宇.水文地质在地质勘查中的探究[J].城市建设理论研究(电子版),2012.18.

水文地质与工程地质篇8

关键词 水工环地质;岩土工程;核心理论;理论体系;发展与应用;分析

中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)21-0113-01

在岩土工程学领域中,水工环地质以及岩土工程学理论的形成,最早是从相对比较分散的水文地质和工程理论中结合发展与延伸形成的。近年来,随着我国生产技术的不断发展与日益成熟,水工环地质与岩土工程的理论也得到了很大的发展,并且相关的理论技术也越来越成熟,逐渐形成了相对完善的水工环地质与岩土工程的理论体系,在岩土工程施工与建设中发挥着巨大指导性作用和意义。根据目前已经形成的水工环地质与岩土工程理论体系来看,完整的水工环地质与岩土工程理论体系形成过程中所包含的理论内容主要有,水文与工程地质理论、环境水文与环境工程地质理论、岩土工程地质理论、生态水文与工程地质理论、生态岩土工程地质理论等,水工环地质与岩土工程理论体系中的各种理论技术,在岩土工程施工建设中具有相对广泛的应用实现,并且各理论技术的相互结合应用现象也比较突出。本文将对于水工环地质与岩土工程理论体系应用与发展进行分析论述。

1 水工环地质与岩土工程核心理论的形成分析

1.1 水工环地质核心理论的形成分析

对于水工环地质核心理论的形成分析,要从世界性的水工环地质核心理论形成和我国水工环地质核心理论形成两个方面,分别进行分析概述。而世界性和我国的水工环地质核心理论包括水文地质核心理论、工程地质核心理论、环境地质核心理论。首先,世界上水文地质理论的出现和形成,是以19世纪50年代中期达西定律的建立为标志,发展至今,水文地质理论的形成建立已经有100多年的悠久历史。而在我国水文地质核心理论的形成,在解放之前水文地质与工程地质方面都是空白,后来随着解放后20世纪50年代初期北京地质学院的成立,水文地质与工程地质系别才在我国首次进行建立和实现,并且在水文地质与工程地质系建立初期使用的教材是前苏联教材,直到20世纪60年代以后才有了自己的水文地质与工程地质教材,并逐渐的发展成熟起来。其中,在20世纪70年代,我国水文地质的核心理论是科学技术找水理论,到80年代逐渐转移到地下水开采上,后来随着地下水开采技术的不断发展提高,在面临国家经济发展与地下水资源消耗过大的情况下,伴随着社会经济发展中环境问题的产生,我国水文地质的核心理论正式进入到了生态环境水文地质阶段中,当代的水文地质理论应用也全面的进入到了水资源科学调配以及管理、利用发展时期,并且形成了水文系统和生态环境系统的技术量化以及社会的以人为本良性循环理论系统。其次,世界工程地质核心理论形成于20世纪30年代的前苏联,并且形成了一门独立的学科,而我国工程地质学理论随着大型工程建设需求逐渐发展起来,尤其是工程地质的勘查,随着重大工程项目建设与发展需求,得到飞快发展,并且在工程地质理论与实践水平上,逐渐进入到世界前列。最后,环境地质核心理论的形成,世界上是在20世纪80年代,与中国环境地质同步。

1.2 岩土工程地质核心理论形成分析

世界岩土工程的发展主要经历了四次发展大浪潮。其中,第一次发展浪潮是岩土工程的出现,它的时间比较早,达到数十万年;第二次发展浪潮发生于19世纪60年代的英国;第三次浪潮则是以太沙基土力学名著的发表为标志;最后,第四次浪潮是在世界科学技术发展推动下出现的。我国岩土工程地质核心理论形成最早以改革开放后为起始,主要将岩土工程与工程地质环境相互结合,实现生态岩土工程形成基础上,与水文地质学以及工程地质学、岩体力学、土力学等结合学科理论结合起来,形成一门独立的学科理论。

2 水工环地质及岩土工程理论体系应用与发展

1)水工环地质理论体系中,水文地质理论体系最早形成是在20世纪70年代初期,主要是以地下水资源寻找技术为核心理论,并且在这一时期的国家工农业发展以及现代建设、重点工程项目服务中发挥了较大的作用和贡献。目前,我国的水文地质基础理论比应用技术发展要快,整个理论体系分为三大类型,即标准规范和手册类、标准教材、行业学术理论的研究刊物等。并且随着科学技术发展,水文地质学理论与技术也在领域中取得了一定的开创与发展成果。在水工环地质理论体系中,工程地质理论体系最早是应用在环境地质研究中,而环境地质学理论成果是以适应工程地质为主。

2)岩土工程地质理论体系的发展与应用,与其核心理论形成几乎同步,也是在改革开放以后,它是工程地质学与水文地质学的一个分支,实际应用主要是以工程地质和水文地质基本原理与技术、方法应用到工程建设的各个领域为主,随着理论研究不断深入,技术应用也取得了一定的发展。

3 结束语

总之,水工环地质与岩土工程理论体系对于工程建设尤其是岩土工程施工建设具有极大的影响与作用,进行其应用与发展分析,有利于促进在岩土施工建设中进行应用,对于岩土工程建设发展有积极作用。

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