江苏万达地质工程勘测设计有限公司 江苏淮安 223001
摘要:在岩土工程勘察过程中,做好水文地质方面的问题分析,可以给整个勘察带来积极良好影响和作用,是让岩土工程实现可持续发展的重要保证。水文地质问题直接关系着建筑物持力层的选择、工程地质灾害的防治工作,因此重视水文地质问题将对工程勘察工作的结果起到很大的促进作用。
关键词:工程勘察;水文地质;危害;内容
前言:
工程勘察中的水文地质问题始终都是一个极为重要却也极易被忽视的问题。水文地质勘察的重要性逐渐得到人们的重视,重视工程勘察中水文地质问题的呼声越来越高。在具体工程中,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,根据勘察工作查明工程所处地域的地质水文条件,提出相应的防范措施和施工手段,为工程设计和施工组织提供必要的水文地质资料,以消除或减少水文地质造成的工程危害,真正保证工程质量。
1、地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害性是有目共睹的,近几年来,岩土工程不断的勘察发现:当地下水开始变化并且带到一定程度时,就开始造成岩土工程巨大的破坏力。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是造成地下水引起的岩土工程危害的主要原因。
1.1地下水位上升引起的岩土工程危害
受到水层结构、总体岩性产状等地质因素,降雨量、气温等水文气象因素加上人为灌溉、施工等因素的影响,潜水位会出现上升现象。由于人类活动,例如:建筑施工、废水的渗透、降雨量、气温等因素往往会对岩土工程造成危害,经常会引起土壤沼泽化、盐渍化对建筑物造成腐蚀;造成斜坡、河岸的岩土滑移、崩塌等;产生地下洞漏水从而使建筑物失去平衡;引起坚硬岩土的软化、水解等从而造成抗剪性变差的现象。破坏特殊的岩土体结构,降低了岩土结构的强度,造成大面积的岩土结构软化;引发流砂、管涌、地下洞室充水淹没、建筑物失稳等现象。
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。同样会给岩土工程以及建筑物带来很大的影响,比如导致地面沉降"塌陷以及地裂等现象,会给岩土结构带来巨大的破坏,同时也会威胁人类的生存环境。
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,从而引起建筑物的破坏。地下水的频繁升降会将土层中的胶结物例如:铁、铝等物质疏散,从而使土壤变得松软、空隙变大、含水量增大,给岩土工程的选址带来困难。
1.4地下水动力作用引起岩土工程危害
地下水动力作用引起的岩土工程危害,天然状态下地下水的动力作用不会对工程活动造成很大的危害,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,在移动的水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,这些危害包括:流砂、管涌、基坑突涌等。
2、工程勘察中的水文地质评价内容
岩土勘察主要是指岩土种类,各种物质含量、结构形态和岩土强度、稳定性等方面的勘察认定"与此同时,岩土体中的广泛分布的地下水应该作为勘察的重点对象,不能被忽略或者轻视"地下水和岩土的相互作用往往会影响到岩土的强度和变形及其稳定性,从而进一步作用于上面物体的稳定性。
2.1根据岩土工程的基础设计和具体施工情况,探究并勘察岩土工程中水文地质的评析问题。结合工程特点,地下水对地基岩土的腐蚀作用应该重点评价,预测工程可能出现的危害,并且提出应对危害的防护措施。
2.2充分掌握建筑物周围的水文地质条件,对一些突发性的情况变化进行评价,做好预处理突发事故的准备。重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响,并针对可能出现的裂缝,坍塌等质量隐患准备防治方案。
2.3提供准确可靠的水文地质参数,预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战,提前提出防治措施。要注意观察建筑物周围的河流、水库、沟渠等自然因素影响,分析预测人为活动对地下水位的影响,以便做好地下水位变化的应对工作。
2.4在工程设计中,应该把排水设计作为重中之重,防治建筑地基水淹。在实际工程勘察中,要紧密结合水文地质勘察和岩土勘察这两方面,这样才能真正了解工程地基中的水文地质状况,给出合理的建议和防治措施。我们必须了解地下水在岩石中的存在形态"不同分布形态的地下水和岩土的作用强度和方式不同,造成的危害严重程度不同,预防的手段和方法也各不相同。因此,在工程勘察中,要把地下水类型和矿物质含量视为重点研究之列,评估毛管力水的影响,重点监测重力水,做好水位变化的预防措施。岩土体结构发生变形和破坏主要由地下水位变化会引起,地下水位变化会损害建筑物的稳定性,从而导致上面建筑物失稳倒塌。
2.5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混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。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(构)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。③在地基基础压缩层范围及其主要持力层影响范围内存在松散、饱和的粉细砂和粉土时应预测产生潜蚀、流砂和管涌的可能性。④当基础下部存在承压含水层,虑到地下水对基础的浮力,验算边坡稳定性,评价基坑底板抗突涌稳定性,估算基坑涌水量等。⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、土洞的形成及边坡失稳进而影响周围建(构)筑物稳定性的可能性。
3、岩土工程勘察中水文地质评价注意事项
(1)埋藏在地下水的水位以下的建筑地基基础,应根据地下水水质分析资料和地基基础所处的地下水环境,评价地下水 对混凝土等的腐烛性。
(2)对选用软质岩石,强风化岩,残积土,膨胀土等岩土体,作为地基基础持力层的建筑场地中。应根据地下水水位埋藏深 度及其动态变化资料,评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化崩解、胀缩等有害作用。
(3)在地基基础压缩层的范围内存在松散饱和的粉细砂和 粉土层。基础工程施工过程中可能引起水头差时。应根据地下水动水压力变化资料,预测产生潜烛、流砂、管涌的可能性。
(4)埋藏在地下水位以下的粉砂、粉细砂、粉土类在抗震设防烈度要求时要评价其液化可能,在压缩层范围内的地基在基础设计施工中应重点维护其天然状态的稳定性,预测整体工程竣工后维护不当可能引起的地基蠕变。
(5)地下水在冻胀和融沉中的作用:在盐渍化地区应提供地下水的水位毛细上升髙度等,评价地下水在形成盐渍化中的作用,在山区,由于地下水参与作用可能造成的崩塌、岩土滑坡等应做出预测评估。
(6)在地下水位以下开挖基坑,采取排水措施,应根据抽水试验资料,评价含水层的渗透型和富水性,以及由于工程施工降水在地下水位下降期的范围内,能否引起土体沉降或边坡失稳,影响周围构筑物的稳定性。当基础下部存在承压含水层,在评价基坑开挖后应注意引起承压水头压力冲毁基坑底板,造成突涌的可能性。
(7)岩土工程勘察中要按规范和工程需要做好有关水文地质质测试工作和地下水检测工作。
4、结语
总之,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,还有评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响。只有在勘察中加强对岩土工程相关的水文地质研究,掌握地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,才能真正地提高工程勘察质量。
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(03)
[2]王晓强.地球物理勘查方法在水文地质工程中的运用[J].环球人文地理,2015(14)