摘 要:巖土工程的勘察是保證整個巖土工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素,水文地質(zhì)等方面的因素是整個巖土工程勘察的重要內(nèi)容,它直接關(guān)系到整個巖土工程的后續(xù)設(shè)計和施工,因此在具體工程中,一定要因地制宜,根據(jù)勘察到的工程所處地域的地質(zhì)水文條件,制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計劃,真正保證工程的質(zhì)量。本文基于此對巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題進(jìn)行了研究。 

  關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察;水文地質(zhì)問題 

  中圖分類號: P331 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 

  水文地質(zhì)問題一直是巖土工程勘查中不可忽視的重要問題,在具體工程中,一定要因地制宜。因此為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。 

  巖土工程勘察中的水文地質(zhì)分析 

  巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求 

  自然地理條件 

  包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容,氣象水文特征是指工程所屬地域、氣候、溫度和濕度等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、地貌和環(huán)境等。 

  地質(zhì)環(huán)境 

  包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動等方面的內(nèi)容。 

  地下水位的情況 

  地下水的水位變化對巖土工程的勘察影響很大,在巖土工程勘察中是不可忽視的重要內(nèi)容。其中包括最近五年內(nèi)地下水位的變化及其趨勢分析;地下水的補(bǔ)給和排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對地下水位的影響等。 

  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(zhì)參數(shù)等;場地地質(zhì)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(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。 

  巖土水理性質(zhì) 

  軟化性,是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,即巖石在浸水飽和狀態(tài)下與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度之比,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時,在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。 

  脹縮性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。 

  溶水性,飽水巖土在重力作用下,會從裂隙和孔隙中自行流出一定水量,一般由給水度進(jìn)行表示。作為水文地質(zhì)參數(shù)的給水度,所變現(xiàn)的意義也是非常重要的,其能夠?qū)Φ叵滤氖韪蓵r間產(chǎn)生影響,一般采用實驗室方法來進(jìn)行測定。 

  透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。巖土的滲透性的強(qiáng)弱首先決定于巖土空隙的大小和連通性,其次是空隙度的多少。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗求取。 

  崩解性,巖土的崩解性即巖土被水濕化后形成的特性。水在侵入巖石之后,會造成巖土體內(nèi)結(jié)構(gòu)連接的破壞和消弱,使土體內(nèi)部的膠結(jié)物發(fā)生溶解。同時,水分子會吸附在巖土的顆粒表面上,形成一種水化膜,也使巖土表面之間的顆粒產(chǎn)生破壞。 

  地下水引起的巖土工程危害 

  地下水位上升引起的巖土工程危害 

 。1)淺基礎(chǔ)地基的承載能力降低 

  在不同基礎(chǔ)形式下,通過對不同類型的粘性土或砂性土地基,運(yùn)用極限荷載理論分析了不同地下水位的上升情況對地基承載能力的影響結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不管是粘性土或是砂性土地基,其實際承載能力都將隨著地下水位的上升而減小。而粘性土地基內(nèi)部因存在粘聚力作用,使得其承載能力下降較小,最大的下降率在45%-55%,但砂性土的最大下降率則達(dá)到了70%左右。 

 。2)建筑物震陷加劇 

  對于飽和的疏松細(xì)粉砂地基,地下水位的上升會促使液化震陷的動荷因素和結(jié)果放大,使得建筑物附加沉降加劇。對于柔軟的粘性土層,地下水位的上升不但增加了其飽和度,而且增大了土體的飽和范圍,從而造成了土體的靜強(qiáng)度降低,因此,在地震作用下,巖土將會產(chǎn)生瞬間塑性剪切破壞,并產(chǎn)生極大的剪切變形。 

 。3)巖土產(chǎn)生滑移、變形、崩塌試問現(xiàn)象 

  在河邊、斜坡、河谷等地帶進(jìn)行工程項目施工建設(shè)時,要特別重視地下水位變化對建筑穩(wěn)定性的影響。在地下水位上升時,巖體和土體的浸潤程度和范圍增大,這樣將使得巖土被水飽和軟化,并造成其抗剪強(qiáng)度的降低;而在地下水回流的時候,將可能對巖土產(chǎn)生潛蝕作用,使其結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度遭到破壞;在地下水位的升降變化匯總時會增大凍水壓力,這些都將會引起巖土的滑移、變形和崩塌現(xiàn)象。 

  地下水位下降引起的巖土工程危害 

  地下水位的持續(xù)下降, 不僅影響農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、人民的生活, 而且會引起許多巖土工程問題。地下水位的降低大部分是由于人為因素造成的,如大量抽取地下水、對河流進(jìn)行人工改道,上游筑壩、修建水庫截止下游地下水的補(bǔ)給等。地下水位下降可能引起巖土工程的危害體現(xiàn)在以下幾方面。 

  地下水的過大下降會引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害,如地裂縫的產(chǎn)生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。 

  地下水的過大下降會引發(fā)環(huán)境問題, 如地下水資源枯竭、地下水中有害離子增多,礦化度增高以及水質(zhì)惡化等, 對人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。 

  3、地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害 

  地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)中已有較詳細(xì)的論述,這里不再重復(fù)。 

   

  三、總結(jié) 

  巖土工程中的水文地質(zhì)問題是不可忽視的重要問題,切實做好水文地質(zhì)工作,掌握水文地質(zhì)的相關(guān)理論知識,正確運(yùn)用各種方法準(zhǔn)確地測定各個重要的水文地質(zhì)參數(shù),可以幫助設(shè)計和施工,并且可以有效地預(yù)防和減免巖土工程危害。因此,應(yīng)該在工程勘察中做好水文地質(zhì)工作的調(diào)查與分析,根據(jù)勘察到的情況制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計劃,為設(shè)計和施工提供必要的水文參數(shù),使巖土工程勘察成果更具實用性和預(yù)見性,真正保證工程的質(zhì)量。 

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