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【摘 要】水文地质问题一直是岩土工程勘查中不可忽视的重要问题,在具体工程中,一定要因地制宜,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,根据勘察到的工程所处地域的地质水文条件,制定相应的防护措施和施工计划,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少工程的危害,真正保证工程的质量。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析,找出发现的问题并提出勘察解决手段,对勘察工作的提出了建议及对策。
【关键词】工程地质勘察;水文地质;对策
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易于被忽视的问题。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,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是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。
一、工程地质勘察中水文地质评价内容
水文地质所需要评价的具体内容以往的工程勘察报告中,工程地质勘察针对水文地质所评估的内容,经常缺少结合基础设计与施工中的实际需要所全面评价出的,地下水对岩土工程的作用与危害,在这种情况下,所带来的结果是,很多地区发生了许多起因地下水所造成的基础下沉、建筑物开裂等质量事故,我们应当意识到,在今后在工程勘察中,要总结从前的经验与教训,针对水文地质问题的评价需要从以下内容中进行考虑。
1.从实际角度出发,预测可能会产生的岩土工程危害,重点评价地下水对岩土体及建筑物的作用與影响,进而提出防治等措施与手段。
2.积极查明相关水文质问题,在工程地质勘察作业前,密切结合建筑物的地基基础类型需要,选择工程所需要的水文地质资料,结合资料对工程作出具体安排。
3.在提出不同的条件下应当重点评价地质问题,从工程角度入手,按照地下水对工程的作用与影响进行考虑,例如针对被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;当基础下部存在承压含水层,应该对基坑开挖后承压水破坏基坑底板的可能性进行严密的计算与和合理评价;针对选用强风化岩、软质岩石、残积土、膨胀土等一些岩土体作为基础持力层的建筑场合,应当着重评价地下水活动对于这些岩土体可能会产生的软化,分解、膨胀及萎缩等作用;在地基的基础压缩层范围之内存在着松散或者饱和的粉细砂、粉土时,应当对可能产生的潜蚀、管涌、流砂的可能性进行预测;在地下水位以下进行挖基坑等类似作业,应当进行渗透与富水性的相关试验。并对由于人工降水所引起的土冻沉降,边坡失去稳定性进而影响物稳定性的可能等问题作出合理评价。
二、实例分析
1.工程概况:某二级公路是一条重要通道,日车流量达7000-8000辆。据当地群众反映,公路的隧道东南侧公路K3+900-K4+050右边坡坡体出现7条裂缝。初步认定为斜坡失稳,形成拉张裂缝,存在滑坡隐患。经勘察可知,滑坡周界在平面上呈箕状。滑坡后缘边界标高185m,滑坡前缘边界标高l25-135m,地形上见较多不规则的小陡坎,物探显示明显的低阻带;两侧大致以山脊向沟谷过渡线为界,所处海拔高程125-185m,地形坡度l5-35°,下部公路切坡段50-70°,主滑方向220-240°。局部坡上见有“马刀树”,推测滑坡体曾有滑移,目前处于蠕滑状态。经调查,在滑坡前缘边坡处未见基岩内有泉水渗透或排出。
因此,综合确定该滑坡为中型浅层滑坡。滑坡目前变形不明显,剩余推力大,处于蠕滑状态即临界稳定状态,遇强降雨或连续降雨,极易发生滑动。滑坡主滑方向220-240°,将对人民生命和财产安全构成较大威胁,危害性大。因此,必须对滑坡进行治理。
2.原因。(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。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:第一,土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。第二,斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。第三,一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。第四,引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。(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。(3)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,不仅使岩土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。(4)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中已有较详细的论述,这里不再重复。
三、强化工程地质勘察中水文地质监测的途径
做好水文地质的勘测与研究工作具有十分重要的作用。当前.我国很多地区由于在建筑施工时不重视施工环境的水文地质预分析,使得建筑物地基下沉,为整个城市的发展都带来了很大麻烦。强化工程勘察中的水文地质监测及其重要。
1.预测地下水的风险,选择适当的建筑材料。在工程施工之前应重点研究地下水对岩土体和建筑物的危害,通过科学有效的分析以及精密的勘测,预测其有可能影响整个建筑工程施工作业的风险因素。以便发现问题时可以做出及时、有效的处理。岩石是贮存地下水的介质。因此,岩性是划分含水层和地下水类型的基础。一定类型的岩石就赋存一定类型的地下水(空隙类型)。不同类型岩石所赋存的地下水类型如表1所示。综合分析岩土密度、地下水水位,经过科学的计算,选择适当的建筑材料,保障建筑产品的安全,在为消费者提供优质建筑商品的同时增强企业的市场竞争力,推动我国城市化建设的前进步伐。
2.把握工程勘察与水文地质监测的有效结合。
要明确理论与实际经验之间的联系与区别,要善于结合具体工程建筑和水文地质情况选择合适的水文地质监测材料,以避免因材料选择不当而使监测结果出现误差。更为重要的是把握监测设备与工程勘察设备有着相通之处,至少保证设备的使用都能适应彼此之间的操作流程,对于不同的水文地质条件有着不同的工程勘察方法和监测方法。
3.建立严整的规章制度体系。
水文地质监测体系,并不是一项很轻松的工作,它关系到工程勘察体系的整体效益。我们要让水文地质监测更具合理性,让工程施工方更为注重工程勘察中的水文地质监测,就必须让其有法律上的限制和规范作用。在制度上,我们可以从监测人员、设备要求、原理要求等方面做出规定。设备要求则是建立在符合水文地质监测的要求上,能够跟进现代化的要求,能够保证监测任务的实施。而原理要求就是监测的方案具有科学性,监测的工作符合实际的要求。
工程地质勘查是整个工程周期中重要阶段,其结果的准确与否将直接关系到工程质量的好坏、能否实现工程目标以及工程对社会经济的价值。在工程勘探过程中,采取切实有效地方法测定有关水文地质的各种参数是非常重要的,可为工程设计提供重要依据,同时,也有助于充分利用水里地质条件进行工程设计和施工,从而避免出现因水文地质作用而损坏工程或者影响工程施工的现象。
参考文献:
[1]姜海灏,陈兴源.关于工程地质勘探中水文地质问题的探讨[J].科技与企业,2013(6):141.
[2]许传荣.水文地质条件在岩土工程勘察中的重要性[M].科技论坛.2010(9).
[3]龚建波,李怀良.工程地质勘察中水文地质的作用及存在的问题分析[J].中国新技术新产品,2012(5).
【关键词】工程地质勘察;水文地质;对策
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易于被忽视的问题。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,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是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。
一、工程地质勘察中水文地质评价内容
水文地质所需要评价的具体内容以往的工程勘察报告中,工程地质勘察针对水文地质所评估的内容,经常缺少结合基础设计与施工中的实际需要所全面评价出的,地下水对岩土工程的作用与危害,在这种情况下,所带来的结果是,很多地区发生了许多起因地下水所造成的基础下沉、建筑物开裂等质量事故,我们应当意识到,在今后在工程勘察中,要总结从前的经验与教训,针对水文地质问题的评价需要从以下内容中进行考虑。
1.从实际角度出发,预测可能会产生的岩土工程危害,重点评价地下水对岩土体及建筑物的作用與影响,进而提出防治等措施与手段。
2.积极查明相关水文质问题,在工程地质勘察作业前,密切结合建筑物的地基基础类型需要,选择工程所需要的水文地质资料,结合资料对工程作出具体安排。
3.在提出不同的条件下应当重点评价地质问题,从工程角度入手,按照地下水对工程的作用与影响进行考虑,例如针对被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;当基础下部存在承压含水层,应该对基坑开挖后承压水破坏基坑底板的可能性进行严密的计算与和合理评价;针对选用强风化岩、软质岩石、残积土、膨胀土等一些岩土体作为基础持力层的建筑场合,应当着重评价地下水活动对于这些岩土体可能会产生的软化,分解、膨胀及萎缩等作用;在地基的基础压缩层范围之内存在着松散或者饱和的粉细砂、粉土时,应当对可能产生的潜蚀、管涌、流砂的可能性进行预测;在地下水位以下进行挖基坑等类似作业,应当进行渗透与富水性的相关试验。并对由于人工降水所引起的土冻沉降,边坡失去稳定性进而影响物稳定性的可能等问题作出合理评价。
二、实例分析
1.工程概况:某二级公路是一条重要通道,日车流量达7000-8000辆。据当地群众反映,公路的隧道东南侧公路K3+900-K4+050右边坡坡体出现7条裂缝。初步认定为斜坡失稳,形成拉张裂缝,存在滑坡隐患。经勘察可知,滑坡周界在平面上呈箕状。滑坡后缘边界标高185m,滑坡前缘边界标高l25-135m,地形上见较多不规则的小陡坎,物探显示明显的低阻带;两侧大致以山脊向沟谷过渡线为界,所处海拔高程125-185m,地形坡度l5-35°,下部公路切坡段50-70°,主滑方向220-240°。局部坡上见有“马刀树”,推测滑坡体曾有滑移,目前处于蠕滑状态。经调查,在滑坡前缘边坡处未见基岩内有泉水渗透或排出。
因此,综合确定该滑坡为中型浅层滑坡。滑坡目前变形不明显,剩余推力大,处于蠕滑状态即临界稳定状态,遇强降雨或连续降雨,极易发生滑动。滑坡主滑方向220-240°,将对人民生命和财产安全构成较大威胁,危害性大。因此,必须对滑坡进行治理。
2.原因。(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。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:第一,土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。第二,斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。第三,一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。第四,引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。(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。(3)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,不仅使岩土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。(4)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中已有较详细的论述,这里不再重复。
三、强化工程地质勘察中水文地质监测的途径
做好水文地质的勘测与研究工作具有十分重要的作用。当前.我国很多地区由于在建筑施工时不重视施工环境的水文地质预分析,使得建筑物地基下沉,为整个城市的发展都带来了很大麻烦。强化工程勘察中的水文地质监测及其重要。
1.预测地下水的风险,选择适当的建筑材料。在工程施工之前应重点研究地下水对岩土体和建筑物的危害,通过科学有效的分析以及精密的勘测,预测其有可能影响整个建筑工程施工作业的风险因素。以便发现问题时可以做出及时、有效的处理。岩石是贮存地下水的介质。因此,岩性是划分含水层和地下水类型的基础。一定类型的岩石就赋存一定类型的地下水(空隙类型)。不同类型岩石所赋存的地下水类型如表1所示。综合分析岩土密度、地下水水位,经过科学的计算,选择适当的建筑材料,保障建筑产品的安全,在为消费者提供优质建筑商品的同时增强企业的市场竞争力,推动我国城市化建设的前进步伐。
2.把握工程勘察与水文地质监测的有效结合。
要明确理论与实际经验之间的联系与区别,要善于结合具体工程建筑和水文地质情况选择合适的水文地质监测材料,以避免因材料选择不当而使监测结果出现误差。更为重要的是把握监测设备与工程勘察设备有着相通之处,至少保证设备的使用都能适应彼此之间的操作流程,对于不同的水文地质条件有着不同的工程勘察方法和监测方法。
3.建立严整的规章制度体系。
水文地质监测体系,并不是一项很轻松的工作,它关系到工程勘察体系的整体效益。我们要让水文地质监测更具合理性,让工程施工方更为注重工程勘察中的水文地质监测,就必须让其有法律上的限制和规范作用。在制度上,我们可以从监测人员、设备要求、原理要求等方面做出规定。设备要求则是建立在符合水文地质监测的要求上,能够跟进现代化的要求,能够保证监测任务的实施。而原理要求就是监测的方案具有科学性,监测的工作符合实际的要求。
工程地质勘查是整个工程周期中重要阶段,其结果的准确与否将直接关系到工程质量的好坏、能否实现工程目标以及工程对社会经济的价值。在工程勘探过程中,采取切实有效地方法测定有关水文地质的各种参数是非常重要的,可为工程设计提供重要依据,同时,也有助于充分利用水里地质条件进行工程设计和施工,从而避免出现因水文地质作用而损坏工程或者影响工程施工的现象。
参考文献:
[1]姜海灏,陈兴源.关于工程地质勘探中水文地质问题的探讨[J].科技与企业,2013(6):141.
[2]许传荣.水文地质条件在岩土工程勘察中的重要性[M].科技论坛.2010(9).
[3]龚建波,李怀良.工程地质勘察中水文地质的作用及存在的问题分析[J].中国新技术新产品,2012(5).