摘要:水文地質研究與工程的地質息息相關,因為建筑物的穩(wěn)定性和耐久性與其地下的水文地質情況有著十分密切的關系,因此在工程勘察中,水文地質的研究是十分必要的。
關鍵詞:巖土工程;地質勘察;水文地質;研究
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展,各項工程項目的實施,其工程勘察工作量將不斷的增加,工程勘察工作的質量將受到更多的關注,因此做好水文地質的勘察工作,對提高工程勘察技術的水平將起到極大的促進作用,推動我國工程勘察工作的發(fā)展,從而確保工程的質量,保證人們的生命和財產的安全。
1地質勘察中水文地質研究的重要性
工程地質勘察中對水文地質的研究,能夠充分了解水文地質的條件,勘察結束后根據(jù)工程需要對所勘察的水文地質進行分析,詳細提交水文地質勘察報告,有助于后期工程質量的保證和對地下水資源進行開發(fā)利用。在水文地質勘察時,需要對所勘察范圍的水文地質環(huán)境做全方位的分析評價,重視地下水對工程地質的影響。地下水位的上升和下降,都會對巖土體和工程質量造成危害,因此詳實的水文地質數(shù)據(jù)和合理的防范措施是工程質量的保證。另外不同的地基基礎,不同的地質條件,不同的建筑類型,不同的水文地質環(huán)境等,在工程地質勘察中水文地質勘察時,都應考慮具體條件,對不同的水文地質情況,采取具體問題具體分析的辦法來解決。水文地質勘察中地下水對工程建筑有著不可分割的聯(lián)系和影響,地下水問題帶來的危害應引起高度重視。
2巖土工程中水文地質的勘察要求
在巖土工程勘察中,應根據(jù)工程的具體要求,通過搜集資料和水文地質勘察工作,查明工程所屬區(qū)域的水文地質條件。
2.1自然地理條件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風氣候,濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
2.2地質環(huán)境。包括工程所在區(qū)域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。
2.3地下水位情況。包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢;地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點內容。
2.4各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度;主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質參數(shù)等;場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質對建筑材料的腐蝕性等。
3巖土的水理性質
巖土的工程地質性質不僅包括巖土的物理性質,也包括巖土的水理性質。巖土的水理性質是值得我們在工程地質勘察過程中應考慮的一個重要因素,因為其不僅能夠影響巖土的強度性能和塑性性能,有些特殊的性質還能夠直接對巖土工程的穩(wěn)定性產生影響。
3.1地下水儲存形式
依據(jù)地下水巖土中的儲存形式,地下水可以分為以下三種:重力水、毛細管水以及結合水,其中,以結合水形式存在的地下水又可分為弱結合水和強結合水。
3.2地下水對巖土水理性質的影響
3.2.1脹縮性
巖土在失去地下水后體積變小、吸取地下水后體積變大的特性即為巖土的脹縮性。巖土的脹縮性能夠直接影響土坡表層穩(wěn)定性以及地基的變形情況,巖土工程產生裂縫、基坑隆起等的現(xiàn)象大多是由巖土的脹縮性所引起的。
3.2.2給水性
飽水巖土在受到重力的作用時,能夠從巖土孔隙中流出一定的水量即為巖土的給水性,可以用給水度表示。給水度不僅會影響工程施工區(qū)域疏干的時間,也是地下含水層重要的水文地質參數(shù)之一,其測定方法一般采用實驗室方法。
3.2.3崩解性
由于巖土的土粒不斷被破壞和削弱,巖土在受到水浸后會發(fā)生土體解體和崩散的性質即為巖土的崩解行。巖土的結構、礦物成分以及顆粒大小等都會影響巖土的崩解性。其中不同的巖土具有不同的崩解形式,主要成分為石英的巖土多以裂開狀形式崩解,而主要成分為高嶺土、水云母以及蒙脫石的巖土在崩解時多呈散開的方式。
3.2.4透水性
巖土透水為巖土容許水在受到重力作用時透過巖土的性質。一般堅硬巖石的巖溶或者裂隙發(fā)育現(xiàn)象越嚴重,巖土的透水能力就越強;松散巖土的顆粒越不均勻、越細,則巖土的透水能力就越弱。一般可以用滲透系數(shù)表示巖土的透水性,我們可以通過壓水試驗、滲水試驗以及抽水試驗等求取巖土的滲透系數(shù)。
3.2.5軟化性
巖土在受到水浸后其力學性能降低的性質即為巖土的軟化性,可以用軟化系數(shù)來表示。巖土軟化性是影響巖石耐水浸能力以及耐風化重要因子。軟化是巖土的一種特性,普遍存在于各類成因的泥質砂巖、頁巖、泥巖以及粘性土層等。
4水文地質危害分析及對策研究
4.1水文地質危害
地下水對巖土工程造成的水文地質危害,主要有兩個方面,一是地下水位的升降變化造成的;二是地下水的動水壓力造成的。
4.1.1水位變化造成的水文地質危害
地下水水位升降變化對巖土工程造成的危害主要有以下三種方式,水位上升造成的危害;水位下降造成的危害;水位頻繁升降變化造成的危害。潛水位上升可造成土壤鹽堿化、沼澤化,增強了對巖土工程的腐蝕性;在一些地質環(huán)境不穩(wěn)定的地區(qū)易發(fā)生滑坡、崩塌等地質災害;在一些工程場地容易出現(xiàn)砂土液化、管涌、流砂等現(xiàn)象,還會造成基礎上浮,工程失穩(wěn)等。地下水水位的大幅度下降,經常會導致地面沉降,地裂縫等地質災害,同時會出現(xiàn)水質惡化,水源枯竭等問題,給人類的生活造成重大惡劣影響。地下水水位頻繁波動,由于巖土體的脹縮性,會導致工程地基的失去穩(wěn)定性,甚至造成建筑體變形破壞。
4.1.2動水壓力造成的水文地質危害
由于人為工程的作用破壞了地下水的天然動力平衡條件,在浮動的動水壓力條件下,經常出現(xiàn)基坑突涌,流砂以及管涌等嚴重的水位地質危害。
4.2水文地質危害的對策研究
4.2.1工程地質勘察的最終成果是巖土工程勘察報告,它為建筑工程地基基礎設計及施工提供必要的依據(jù)。報告內容是否全面可靠,關系到后期工程設計施工的安全與否。因此報告中水文地質評價中的內容必須包含:地下水類型,含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度、靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度等;各個含水層間的水力聯(lián)系以及含水層與地表水體間的水力聯(lián)系;地下水的補給和排泄情況;水文地質的各種有關參數(shù),包括軟化系數(shù)、滲透系數(shù)、給水度以及膨脹率等;地下水水位的季節(jié)變化趨勢等。
4.2.2工程地質勘察中的工程地質條件包括地形地貌、水文地質、巖土的物理力學性質,地質現(xiàn)象等。待查明工程地質條件之后,在結合項目的具體結構特點,預測工程地質作用的帶來的影響,對此給出正確的客觀的評價,為確保建筑的安全防護措施提供相關依據(jù)。
4.2.3開展水文與環(huán)境地球物理勘探調查地質、水文地質情況以及地下水分布狀態(tài)。重點在地面調查較困難無法解決問題的地段進行物探工作,將高密度電法勘探和激發(fā)極化法電法勘探結合起來,既保證了深度的要求又考慮了分辨率的問題。同時在工程地質勘探和水文地質勘探中還可應用瞬變電磁法和高密度電發(fā)勘探結合使用進行深部精細地質結構的勘察工作。
結語
在建筑工程基礎地質勘察中要高度重視水文地質調查,作為建筑工程地質環(huán)境的組成部分,較差的水文地質條件會給建筑工程帶來多方面的危害,建筑工程項目的組織者、實施者在建筑工程實施前就應該調查清楚地基基礎的水文地質情況,制定出有針對性防治措施,提高工程的穩(wěn)定性和安全性,更好地完成工程建設。
參考文獻:
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