摘要:近幾年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各地水利工程日新月異,在水利工程施工中,水文地質(zhì)的勘察占有非常重要的作用。本文簡要概述了水文地質(zhì)在工程勘察中的主要評定內(nèi)容,探討了水文地質(zhì)在工程勘察中的作用及重要性,進(jìn)而研究巖土的水理性質(zhì),最后分析了工程勘測過程中水文地質(zhì)參數(shù)的測定,給工程勘察的設(shè)計(jì)與施工提供了不可缺少的水文地質(zhì)資料,供各位同仁參考借鑒。
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);工程勘察;評定內(nèi)容;重要性
中圖分類號:P641文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
前言
在實(shí)際施工中,工程地質(zhì)和水文地質(zhì)之間是相互聯(lián)系的,但是現(xiàn)階段許多施工單位注意不到或者給與的重視不足。地下水不僅是巖土體的重要組成部分,還是基礎(chǔ)工程最主要的外部影響因素。會對工程特征、使用周期、實(shí)用性、穩(wěn)定性造成直接影響。但是。在工程勘察過程中,由于水文地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性,往往經(jīng)過大量測試、抽象分析和復(fù)雜計(jì)算也難獲取準(zhǔn)確的參數(shù),于是有人認(rèn)為這是一項(xiàng)投人大而收效低的工作,評價(jià)內(nèi)容被人為簡化。部分水文地質(zhì)因素比較混亂的區(qū)域,因?yàn)楣こ炭辈旃ぷ鞑]有進(jìn)一步深入探討水文地質(zhì)問題,導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段未對水文地質(zhì)問題予以高度重視,所以經(jīng)常出現(xiàn)因地下水而導(dǎo)致的諸多巖土損害問題,使得勘察工作與設(shè)計(jì)工作均陷入困窘情況。為了工程質(zhì)量得到全面提升,必須要深入探討和分析水文地質(zhì)問題。嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定調(diào)查清楚與巖土工程相符的各類水文地質(zhì)問題。詳細(xì)說明地下水對工程與巖土體造成的相應(yīng)影響。并針對問題提出有效性解決措施,以便給設(shè)計(jì)階段和施工階段提供不可缺少的水文地質(zhì)材料,達(dá)到保護(hù)工程質(zhì)量的目的。
1、工程勘察中水文地質(zhì)的評價(jià)內(nèi)容
工程勘察的主要目的是為了查明和勘探清楚工程施工現(xiàn)場所存在的,可能會對施工質(zhì)量造成影響的地質(zhì)因素。從某種程度上說,工程勘察是一個(gè)過程,而非一種狀態(tài),其所勘察的對象是地質(zhì)條件,具體內(nèi)容包括:地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌、水文條件、土層和石層的物理學(xué)性質(zhì)、天然建筑景觀等等。而工程勘察中所勘察的所有地質(zhì)條件,均統(tǒng)稱為工程地質(zhì)條件。需要注意的是,在查明了施工現(xiàn)場的工程地質(zhì)條件之后,需要根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及施工特點(diǎn)來對測得的工程地質(zhì)條件加以分析,并在此基礎(chǔ)上預(yù)測出建筑物和施工現(xiàn)場地質(zhì)條件之間的相互作用關(guān)系,給予正確的評價(jià),為建筑工程施工方案的設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考資料。
總結(jié)以往的工程勘察經(jīng)驗(yàn),得出工程建設(shè)前期的水文地質(zhì)勘察與評價(jià)內(nèi)容主要主要包括:(1)河流或小溪的水位、水流速度、標(biāo)高以及淹沒情況;(2)施工現(xiàn)場中,或者施工現(xiàn)場附近水井的水位、水量以及變化幅度等;(3)地下水的埋藏條件、水位變化以及變化規(guī)律和幅度;(4)地下水的來源及類型;(5)地下水的化學(xué)成分及其對工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可能會造成的影響,了解地下水對建筑工程的腐蝕程度……從以上所例舉的多出勘察評價(jià)內(nèi)容中可以看出,對于工程建設(shè)來說,如果沒有在其動(dòng)土施工之前對施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件作精密的勘察,準(zhǔn)確的評價(jià),貿(mào)然的開工動(dòng)土,那么工程在實(shí)際建設(shè)時(shí)就很容易受到地下水或其他因素的影響,導(dǎo)致工程質(zhì)量與安全不保。所以,嚴(yán)格做好工程勘察中的水文地質(zhì)條件評估,提高勘察質(zhì)量是極有必要,且必不可少的。
2 、水文地質(zhì)在工程勘察中的作用及重要性
當(dāng)前國內(nèi)現(xiàn)行的水文地質(zhì)條件測量和評價(jià)工作在具體實(shí)施時(shí)存在一定問題,相關(guān)技術(shù)人員在評價(jià)過程中所做的測量分析工作與具體的施工需要缺乏聯(lián)系,兩者之間的結(jié)合不夠緊密,從而導(dǎo)致工程的水文地質(zhì)測量質(zhì)量得不到保障,使工程在建設(shè)進(jìn)和使用過程中出現(xiàn)建筑基礎(chǔ)下沉、建筑物結(jié)構(gòu)開裂等質(zhì)量問題。針對上述所提到的工程勘察中的水文地質(zhì)測量問題,本文認(rèn)為可從以下幾個(gè)方面入手,重點(diǎn)分析水文地質(zhì)對工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,從側(cè)面襯托出水文地質(zhì)條件測量在工程勘察中的作用。
2.1 地下水對建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響
工程水文地質(zhì)條件中,地下水是最影響工程質(zhì)量,最易破壞工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一個(gè)外在環(huán)境因素。在自然生產(chǎn)生活中,土壤層的地下水位會根據(jù)地質(zhì)條件、天氣氣候以及人為施工等多種因素的影響而發(fā)生相應(yīng)的變化,進(jìn)而對建筑工程的施工以及施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,尤其是當(dāng)?shù)叵滤辉诮ㄖこ痰鼗紫逻M(jìn)行變化時(shí),其對工程施工質(zhì)量的將更加嚴(yán)重。當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)上升時(shí),水能浸濕和軟化巖土,從而使地基的強(qiáng)度降低,壓縮性增大,建筑物就會產(chǎn)生過大的沉降或不均勻沉降,導(dǎo)致建筑物的傾斜或開裂;當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)下降時(shí),水的滲流方向與土的重力方向一致,地基中的有效應(yīng)力增加,基礎(chǔ)就會產(chǎn)生附加沉降。
2.2 地下水對樁基工程的影響
軟弱地基地層很少由單一土質(zhì)構(gòu)成,變化相對較復(fù)雜,為此往往采用樁基工程(包括預(yù)制樁、灌注樁、攪拌樁等)加固地基,提高地基承載力。為了不使樁周地層松動(dòng)或坍塌,提高成樁質(zhì)量,選擇相應(yīng)的成樁方式時(shí)必須考慮地下水的賦存運(yùn)動(dòng)情況。另一方面由于受地下水的影響,當(dāng)樁身下沉量小于土層下沉量時(shí),樁周土對樁身產(chǎn)生負(fù)摩擦力,嚴(yán)重的會影響單樁承載力。
3、巖土的水理性質(zhì)研究
地下水和巖土在相互作用下會產(chǎn)生各種不同的性質(zhì),這種性質(zhì)被稱為巖土水理性質(zhì)。巖土物理性質(zhì)和巖土水理性質(zhì)在巖土工程中均屬于極為重要的地質(zhì)特性。在一般情況下,巖土水理性質(zhì)除了會對巖土強(qiáng)度與變形造成嚴(yán)重影響外。還會對整個(gè)工程的耐久性和穩(wěn)定性造成直接影響。所以必須高度重視巖土水理性質(zhì),根據(jù)實(shí)際情況綜合評定巖土工程的所有地質(zhì)性質(zhì)。
巖土水理性質(zhì)是在地下水和巖土二者的相互作用下形成的性質(zhì)。在巖土內(nèi)的地下水具有各不相同的存儲方法,而地下水因?yàn)樾问降牟煌渥饔糜趲r土水理性質(zhì)的實(shí)際程度也有所不一樣。但是其作用程度又和巖土種類有著直接聯(lián)系。例如粘性土和弱結(jié)合水在相互影響下所產(chǎn)生的性質(zhì)可表現(xiàn)為與粘性土有關(guān)的物理力學(xué)性質(zhì),即收縮性、可塑性與膨脹性,由于受到強(qiáng)力制約,其只能夠在局限區(qū)域內(nèi)活動(dòng),因而不會對巖土動(dòng)態(tài)的水理性質(zhì)造成較大影響。
4 、工程勘測過程中水文地質(zhì)參數(shù)的測定
4.1 測定要求
(1)在實(shí)際勘測過程中,經(jīng)常遇到含水地層情況,這是就需要對地下水水位進(jìn)行測定。在測量時(shí),一般測量靜止的地下水位,在勘察工作全部結(jié)束以后,是地下水位探測的最佳時(shí)間段,因?yàn)榇藭r(shí)地下水位受人為勘察活動(dòng)的影響較小。在測量水位階段,在采取泥漿鉆進(jìn)方法進(jìn)行鉆孔觀測時(shí),應(yīng)在測水位前將測水管深人到含水層中20cm左右最好。
。2)地下水流向和流速的測定要求。測量地下水流向時(shí),一般采用幾何法,所鉆各個(gè)空內(nèi)的水流方向同時(shí)測量,據(jù)此來確定工程所在地地下水總體的流向,避免單孔測量的偶然性。在對地下水水流速度測定時(shí),一般采用指示劑法,利用化學(xué)試劑及其具體表現(xiàn)來測算。充電法也可用來測定地下水流向和流速。
4.2 測定方法
水文地質(zhì)參數(shù)的測定,主要涉及到地下水位的測定、地下水滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)的測定,以及給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)、吸水率、毛細(xì)水上升高度等具體參數(shù)的測定。針對這些不同的參數(shù),要采取不同的方法進(jìn)行測定,一般采取鉆孔和借助測壓管觀測兩種方法進(jìn)行地下水位的測定;用抽水、注水、壓水試驗(yàn)以及采樣進(jìn)行室內(nèi)滲透實(shí)驗(yàn)的方法測定地下水的滲透系數(shù)、單位吸水率和導(dǎo)水系數(shù);采取單孔地層抽水試驗(yàn)、地層非穩(wěn)定流的抽水試驗(yàn)、實(shí)地水文觀測等方法測定地下水的給水度以及地下水的釋水系數(shù)。
5、結(jié)束語
綜上所述,水文地質(zhì)條件測量在工程勘察中所占據(jù)的地位是比較高的,在工程勘察和工程施工建設(shè)中起到的作用也極為巨大。新形勢下,隨著我國工程勘察技術(shù)的不斷進(jìn)步與提高,人們對水文地質(zhì)條件測量的重視度也隨之變得越來越高,為了在工程建設(shè)前期,切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作,就必須加大相關(guān)技術(shù)人員的水文地質(zhì)勘察力度,充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程勘測過程中的積極作用,提高工程勘察的質(zhì)量與效率。
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