巖土工程勘察水文地質(zhì)問(wèn)題
勘察人員必須要提高有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題在實(shí)際勘察中的重要作用,根據(jù)工程潛在的隱患提出一系列有針對(duì)性的預(yù)防以及處理的措施,從而減少地下水對(duì)巖土工程的危害,盡可能的消除地下水對(duì)巖土工程帶來(lái)的災(zāi)難性損壞。
摘要:本文主要對(duì)巖土工程的勘察進(jìn)行了分析,并將巖土勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題從巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容、巖土的水理特性以及地下水對(duì)巖土工程的危害這三個(gè)層面進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論,最后對(duì)巖土工程勘察中水文地質(zhì)的勘探提出來(lái)一系列的建議。
關(guān)鍵詞:巖土工程勘察;水文地質(zhì);分析
1引言
在對(duì)工程進(jìn)行前期的勘察設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中,水文地質(zhì)問(wèn)題始終會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生關(guān)鍵的影響由于水文地質(zhì)與工程地質(zhì)密切相關(guān),水文地質(zhì)與工程地質(zhì)之間具有相互聯(lián)系、相互作用的關(guān)系,且水文地質(zhì)作為巖土體及工程基礎(chǔ)環(huán)境的重要組成部分,它所具有的地下水的情況會(huì)直接對(duì)建筑物的工程安全和穩(wěn)定造成直接的影響。在對(duì)巖土工程進(jìn)行實(shí)際的勘查時(shí),所涉及的勘探結(jié)果很少會(huì)涉及到對(duì)水文參數(shù)進(jìn)行直接的利用,水文地質(zhì)在工程勘察過(guò)程中僅僅被當(dāng)做是一個(gè)只具有簡(jiǎn)單的象征意義的工作環(huán)節(jié),也就是說(shuō)巖土工程的勘察中對(duì)水文地質(zhì)的分析勘察僅僅只是停留于其天然條件之下的研究。
在一些水文地質(zhì)環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜的山區(qū),巖土工程的勘察活動(dòng)并沒(méi)有重視到水文地質(zhì)在工程勘察中的重要作用,而且勘察人員在設(shè)計(jì)勘察路線和勘察方式時(shí)也常常習(xí)慣性的忽略水文地質(zhì)在巖土工程勘察中的問(wèn)題,從而導(dǎo)致各種受地下水的影響而引發(fā)的工程問(wèn)題層出不窮,對(duì)工程產(chǎn)生了極大的危害,使得工程前期的勘察和設(shè)計(jì)工作處在一個(gè)十分尷尬的環(huán)境中。因此,勘察人員必須要提高有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題在實(shí)際勘察中的重要作用,根據(jù)工程潛在的隱患提出一系列有針對(duì)性的預(yù)防以及處理的措施,從而減少地下水對(duì)巖土工程的危害,盡可能的消除地下水對(duì)巖土工程帶來(lái)的災(zāi)難性損壞。
2巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容
地下水資源是巖土工程環(huán)境的重要組成部分,地下水的變化必然會(huì)對(duì)巖土工程造成重大的影響和危害,在我國(guó)巖土工程傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程施工,由于對(duì)地下水對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害的重視程度較低,常常會(huì)出現(xiàn)巖土工程受到地下水的影響而產(chǎn)生基礎(chǔ)基礎(chǔ)沉降異常以及建筑開(kāi)裂等質(zhì)量事故。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐總結(jié),水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括幾點(diǎn):
①對(duì)于地下水對(duì)巖土體和建筑造成的作用和影響一定重視,并據(jù)此進(jìn)行著重的評(píng)價(jià),然后根據(jù)地下水對(duì)于巖土工程可能帶來(lái)的危害進(jìn)行初步的預(yù)測(cè)和分析,從而制定出一系列有效的預(yù)防措施;
②根據(jù)對(duì)建筑地基基礎(chǔ)的類(lèi)型需要進(jìn)行研究,從而確定勘察地的水文地質(zhì)的情況,并提供必要的水文地質(zhì)資料;
③從工程建設(shè)的角度出發(fā),根據(jù)地下水對(duì)工程可能產(chǎn)生的影響和作用提出一系列的在不同情況之下的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的側(cè)重點(diǎn),比如:如果建筑物的基礎(chǔ)在地下水位線之下,就要重點(diǎn)考察研究地下水對(duì)于混凝土和鋼筋的腐蝕程度,如果建筑場(chǎng)地的建筑基礎(chǔ)持力層為膨脹土、軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化層和殘積土等,則要根據(jù)地下水的活動(dòng)對(duì)巖土體所帶來(lái)的軟化、漲縮、崩解等危害來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)的評(píng)估,如果地基基礎(chǔ)的壓縮層之內(nèi)包含了松散或者飽和的粉土和粉細(xì)砂時(shí),要對(duì)流砂、潛蝕、管涌等情況發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)級(jí)和預(yù)測(cè),如果地基基礎(chǔ)的下部位于承壓含水層時(shí),則要重點(diǎn)評(píng)估計(jì)算承壓水在基坑開(kāi)挖后沖毀基坑底板的概率,如果基坑開(kāi)挖處于地下水位之下時(shí),則要進(jìn)行富水性和滲透性的實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)評(píng)估因人工降雨而導(dǎo)致土體沉降、邊坡失穩(wěn)以及建筑穩(wěn)定性的可能性。
3巖土的水理特性
巖土與地下水之間的相互作用體現(xiàn)了它的水理特性,也就是說(shuō)地下水的存在方式會(huì)對(duì)巖土的水理特性產(chǎn)生影響。地下水的存在方式一般有重力水、毛細(xì)管水和結(jié)合水三種,其中結(jié)合水可以被細(xì)分為弱結(jié)合水和強(qiáng)結(jié)合水這兩種。由于地下水的存在形式是不一樣的,因此在對(duì)巖土的水理特性進(jìn)行測(cè)試時(shí)主要要依據(jù)以下五個(gè)方面進(jìn)行測(cè)試:
①脹縮性。脹縮性是巖土在失水或者吸水之后發(fā)生體積變化的特性,這主要是由于巖土顆粒外層的結(jié)合水膜在吸水后體積出現(xiàn)變化,在失水之后厚度發(fā)生變化的特性。這種特性會(huì)導(dǎo)致基坑的隆起以及地表的開(kāi)裂現(xiàn)象,從而導(dǎo)致地基出現(xiàn)變形。
②給水性。給水性是在飽和狀態(tài)之下的巖土中,由于水受重力的作用而從裂隙及孔隙中流出來(lái)的特性,給水性會(huì)對(duì)施工場(chǎng)地的排水時(shí)間造成影響。
③透水性。透水性指水受到重力的作用而從巖土中透過(guò)的特性,透水性受巖土中巖溶或者堅(jiān)硬裂隙的影響,巖土中巖溶或者堅(jiān)硬裂隙越多則透水性越強(qiáng)。
④軟化性。軟化性就是巖土在浸水之后降低力學(xué)強(qiáng)度的特性,軟化性會(huì)使得巖石層中易被軟化的巖層在地下水的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)檐浫鯅A層。⑤崩解性。崩解性就是指在巖土浸水變濕之后,巖土的土顆粒之間的連接受到了削弱和破壞,從而導(dǎo)致巖土崩散和解體的特性。
4地下水對(duì)巖土工程的危害
地下水位的變化以及地下動(dòng)水壓力會(huì)導(dǎo)致地下水對(duì)巖土工程產(chǎn)生影響。
4.1地下水位的升降變化對(duì)巖土工程的危害
地下水位的變化一般是由自然因素、人為因素以及自然因素和人為因素的綜合作用而引起的,但是不管是哪一種原因引起的地下水位的變化,只要地下水位的變化達(dá)到一定的幅度就都會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生危害,主要危害形式有以下三種:
①地下水位的上升對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害。地下水位主要受到含水層的結(jié)構(gòu)、總體的巖性產(chǎn)狀等地質(zhì)因素和氣溫、降雨量等水文氣象條件以及施工、灌溉等人為因素的影響。地下水位上升對(duì)導(dǎo)致土壤鹽漬化、土壤沼澤化、增強(qiáng)了地下水及巖土體對(duì)建筑的腐蝕性、河岸、斜坡等巖土體崩塌和滑移的現(xiàn)象。有一部分的巖土體結(jié)構(gòu)的特殊性會(huì)受到破壞,導(dǎo)致軟化、流砂和強(qiáng)度降低等現(xiàn)象,地下洞室的充水過(guò)度也會(huì)造成基礎(chǔ)上浮和建筑失穩(wěn)的情況。
②地下水位下降對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害。地下水位下降一般是由于人為的原因造成的,比如人為過(guò)度的對(duì)地下水和礦床中的礦山資源進(jìn)行開(kāi)采,以及在河的上游建壩、修水庫(kù)而造成的下游地下水缺乏補(bǔ)給等。大幅的地下水下降很容易導(dǎo)致地下水的枯竭和地下水的水質(zhì)惡化的現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)地面沉降、塌陷及地裂等一系列的地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的隱患。
③地下水頻繁升降對(duì)巖土工程產(chǎn)生的危害。地下水位的升降變化會(huì)導(dǎo)致巖土體出現(xiàn)不均勻性漲縮變形現(xiàn)象,頻繁的水位升降不僅僅會(huì)導(dǎo)致巖土體反復(fù)的漲縮變形,還會(huì)導(dǎo)致漲縮幅度增大,直到產(chǎn)生地裂的現(xiàn)象,地裂現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)對(duì)建筑尤其是輕型建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的破壞。另一方面,地下水位區(qū)間的頻繁交替,會(huì)使得巖土層中的鋁、鐵等成分大量的流失,從而導(dǎo)致土層土質(zhì)疏松、含水量的孔隙增大和承載力和壓縮模量降低的情況,極不利于巖土工程的基礎(chǔ)選擇和處理。
4.2地下水的動(dòng)水壓力對(duì)巖土工程的危害
在自然環(huán)境的作用之下,地下水的動(dòng)水壓力作用不是很大,一般不會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,可是隨著科技的發(fā)展,以及人們需求的增加,越來(lái)越多的人類(lèi)工程性活動(dòng)破壞了地下水在天然狀態(tài)下的動(dòng)力平衡,持續(xù)移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用會(huì)對(duì)巖土工程造成流砂、管涌和基坑突涌等危害,這些地質(zhì)異常情況還需要勘察人員在進(jìn)行勘察時(shí)提高重視。
5對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題勘察的建議
在進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察時(shí),要首先對(duì)擬施工區(qū)域的基礎(chǔ)性水文地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理,把整理出來(lái)的資料與施工方案中采用的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,然后選擇出較為危險(xiǎn)或可能存在隱患的施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的勘察,采用取樣試驗(yàn)的方法來(lái)對(duì)施工區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行系統(tǒng)化的勘察,從而詳細(xì)的掌握地下水的變化幅度和規(guī)律,然后再結(jié)合巖土的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行綜合性的分析,對(duì)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的幾率進(jìn)行評(píng)估,最后制定出一系列的措施來(lái)保障巖土體的穩(wěn)定,從而盡可能的保證工程設(shè)計(jì)方案的合理性。
6結(jié)語(yǔ)
隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,巖土工程勘察是工程項(xiàng)目施工之前必不可少的建設(shè)程序,水文地質(zhì)的勘察則是巖土工程勘察中的關(guān)鍵部分,它對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量和安全產(chǎn)生了直接的影響,因此,勘察人員必須要預(yù)先制定科學(xué)合理的預(yù)防和整治措施,盡可能的減少水文地質(zhì)問(wèn)題造成的風(fēng)險(xiǎn)和隱患,從而保證工程項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性。
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