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摘要:水文地质问题在工程地质勘察中经常扮演着一个重要的角色,可是我们往往对水文地质问题不够重视,或重视的程度不理想,这样不仅可能造成工程质量的问题,而且可能产生地质危害,本文将结合相关地质资料,对水文地质这一问题进行综合性探究。
关键词:水文地质工程勘察影响
中图分类号:X43 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0115-01
水文地质问题在工程勘察、设计以及施工的过程当中,是一个非常需要重视的问题,但同时也是很容易被忽视的问题,它与工程勘察质量息息相关,与工程地质紧密关联,水文地质与工程地质两者起到的是相互关系、相互作用,在工程地质勘察中需要查明与之相关的水文地质问题,对与工程地质勘察相关的水文地质进行合理的评估,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以此将可能因为水文地质带来的危害降到最低。为了全面提高工程勘察质量,在工程勘察中我们不仅要强调查明与岩土工程相关的水文地质问题,评价地下水对岩土体以及建筑物的作用及影响,更要为预防及治理措施提出建设性意见,将水文地质资料有效地提供给设计和施工环节,以此消除或减免地下水对岩土工程的危害。
1 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。第一点,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与影响,进而提出防治等措施与手段。第二点,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。第三点,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。
2 岩土水理性质在工程勘察中的重要性
岩土水理性质指的是,岩土与地下水互相作用时所显示出来的相关性质,其结果并不单一。岩土水理性质与岩土物理性质两者都是岩土重要的工程地质性质,这些资料在工程地质勘察中有着不可或缺的重要性。岩土水理性质不仅会对岩土的强度和变形起到影响作用,而且有一些性质还可能直接对建筑物的稳定性产生影响。在过去的勘察中,对岩土物理力学性质的测试相对重视,而对岩土水理性质却存在忽视,因此在这种情况下,对岩土工程地质性质的评价是没有达到最佳效果的。首先我们应当了解地下水的赋存形式以及对岩土水理性质的相关影响,因为岩土的水理性质是岩土和地下水两者互相作用所显示出来的性质,地下水按照其在岩土中的赋存形式可以分为:结合水、毛细管水、重力水这三种形式,其中的结合水又可细分为弱结合水与强结合水两种。岩土所存在的主要水理性质以及测试它们的方法有以下几种:软化性、透水性、给水性、崩解性、胀缩性等。
3 地下水升降变化可能引起的岩土工程危害
在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。
潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。
地下水位的降低也同样会对岩土工程造成损害,而且地下水位下降的原因大多是由于人为因素造成的。例如,大量抽取地下水,且频率集中;勘探、采矿等活动中的矿床疏干;在上游修筑大坝;修建水库截取下游地下水补给等。地下水下降程度超过一定范围,可能会诱发地裂、地面塌陷、地面沉降等严重的地质灾害,甚至造成地下水源枯竭、水质加速恶化等环境问题,这些问题会对岩土体及建筑物的稳定性和周边人类自身的居住环境造成相当大的威胁。根据资料显示,在地下水位以上、地下水位变动带以及地下水位以下,具有相对明显的变化规律,土体从上到下,有天然含水量、孔隙比由小到大再到小,压缩模盆、承载力由大到小再到大的变化规律,这是由于地下水位以上的部位,经过长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起到了胶结和充填的作用,增强了土拉间连接力,经常会因此形成硬壳层,因而含水、孔隙比小而压缩模和承载力增高而位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极文替,土中的铁铝成分淋失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢,氧化、水解作用减弱,加之上扭土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水贫、孔隙比减小,压缩模、承载力增高。岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,我们在分析研究岩土物理力学变化规律的同时,应当充分重视地下水位这一重要因素的影响,以及相关的水文地质问题,这些问题往往都与工程地质勘察紧密相连,是不容忽视的重要因素。
参考文献
[1] 田有元.水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].今日科苑,2009,22.
[2] 王显林,刘建民.工程勘察中的水文地质问题[J].黑龙江科技信息,2009,08.
[3] 文汉平.工程地质勘察中的水文地质问题探讨[J].科技资讯,2008,24.
[4] 乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视.科技创新导报,2007(19).
关键词:水文地质工程勘察影响
中图分类号:X43 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0115-01
水文地质问题在工程勘察、设计以及施工的过程当中,是一个非常需要重视的问题,但同时也是很容易被忽视的问题,它与工程勘察质量息息相关,与工程地质紧密关联,水文地质与工程地质两者起到的是相互关系、相互作用,在工程地质勘察中需要查明与之相关的水文地质问题,对与工程地质勘察相关的水文地质进行合理的评估,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以此将可能因为水文地质带来的危害降到最低。为了全面提高工程勘察质量,在工程勘察中我们不仅要强调查明与岩土工程相关的水文地质问题,评价地下水对岩土体以及建筑物的作用及影响,更要为预防及治理措施提出建设性意见,将水文地质资料有效地提供给设计和施工环节,以此消除或减免地下水对岩土工程的危害。
1 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。第一点,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与影响,进而提出防治等措施与手段。第二点,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。第三点,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。
2 岩土水理性质在工程勘察中的重要性
岩土水理性质指的是,岩土与地下水互相作用时所显示出来的相关性质,其结果并不单一。岩土水理性质与岩土物理性质两者都是岩土重要的工程地质性质,这些资料在工程地质勘察中有着不可或缺的重要性。岩土水理性质不仅会对岩土的强度和变形起到影响作用,而且有一些性质还可能直接对建筑物的稳定性产生影响。在过去的勘察中,对岩土物理力学性质的测试相对重视,而对岩土水理性质却存在忽视,因此在这种情况下,对岩土工程地质性质的评价是没有达到最佳效果的。首先我们应当了解地下水的赋存形式以及对岩土水理性质的相关影响,因为岩土的水理性质是岩土和地下水两者互相作用所显示出来的性质,地下水按照其在岩土中的赋存形式可以分为:结合水、毛细管水、重力水这三种形式,其中的结合水又可细分为弱结合水与强结合水两种。岩土所存在的主要水理性质以及测试它们的方法有以下几种:软化性、透水性、给水性、崩解性、胀缩性等。
3 地下水升降变化可能引起的岩土工程危害
在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。
潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。
地下水位的降低也同样会对岩土工程造成损害,而且地下水位下降的原因大多是由于人为因素造成的。例如,大量抽取地下水,且频率集中;勘探、采矿等活动中的矿床疏干;在上游修筑大坝;修建水库截取下游地下水补给等。地下水下降程度超过一定范围,可能会诱发地裂、地面塌陷、地面沉降等严重的地质灾害,甚至造成地下水源枯竭、水质加速恶化等环境问题,这些问题会对岩土体及建筑物的稳定性和周边人类自身的居住环境造成相当大的威胁。根据资料显示,在地下水位以上、地下水位变动带以及地下水位以下,具有相对明显的变化规律,土体从上到下,有天然含水量、孔隙比由小到大再到小,压缩模盆、承载力由大到小再到大的变化规律,这是由于地下水位以上的部位,经过长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起到了胶结和充填的作用,增强了土拉间连接力,经常会因此形成硬壳层,因而含水、孔隙比小而压缩模和承载力增高而位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极文替,土中的铁铝成分淋失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢,氧化、水解作用减弱,加之上扭土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水贫、孔隙比减小,压缩模、承载力增高。岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,我们在分析研究岩土物理力学变化规律的同时,应当充分重视地下水位这一重要因素的影响,以及相关的水文地质问题,这些问题往往都与工程地质勘察紧密相连,是不容忽视的重要因素。
参考文献
[1] 田有元.水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].今日科苑,2009,22.
[2] 王显林,刘建民.工程勘察中的水文地质问题[J].黑龙江科技信息,2009,08.
[3] 文汉平.工程地质勘察中的水文地质问题探讨[J].科技资讯,2008,24.
[4] 乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视.科技创新导报,2007(19).