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岩土工程勘察中水文地质条件的重要性
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-05-07 10:12:20

摘要:水文地质在工程地质勘察中起着越来越重要的作用,因此切实做好水文地质勘察,充分发挥其在工程地质勘察中的积极作用,以消除或减少工程的危害,真正保证工程的质量。 

  关键词:岩土工程勘察;水文地质;重要性;评价;对策 

  中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号: 

  一、水文地质勘察现状及重要性 

   人类发展演化过程中,经历了各种各样地质作用所造成的灾害,其中大部分地质灾害的形成都有地下水的参与。据大量事实统计,地下水与岩土体互相作用所造成的地质灾害具有类型的多样性、机理的复杂性、分布的广泛性、灾害的严重性和可控性等特征。同时,目前在生产和科研实践中对地下水作用致灾的重要性认识及勘察研究投入不够,在工程地质勘察评价中对地下水作用的定性定量分析还是一个薄弱环节。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,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,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 

   岩土的水理性质影响岩土的强度、抗变形、液化能力,继而影响到工程建筑的稳定性和安全性,主要包括软化性、透水性、结水性、崩解性、胀缩性以及持水性、容水性、毛细管性和可塑性等。软化性是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标;透水性表现为松散岩上的颗粒越细、越不均匀,透水性便越弱。崩解性与岩土的颗粒大小,矿物成分以及矿物结构有关;给水性一般用给水度表示,不仅影响场地疏干时间,也影响基坑涌水量;胀缩性是产生地裂缝、基坑隆起的原因之一。在岩土工程勘察中向来重视测试岩土体的物理力学性质,却容易忽视水理性质,因此工程地质评价中缺少水文地质评价是常见的现象,造成工程地质评价片面化,覆盖不够全面。 

  二、工程勘察中水文地质勘察内容 

  对工程有影响的水文地质因素有:地下水的类型、地下水位及变动幅度、含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系、土层或岩层渗透性强弱及渗透系数、承压含水层的特征及水头等。为提高工程地质勘察质量,消除或减少地下水对工程建设的危害,在工程地质勘察中应查明与岩土有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑工程可能产生的作用及其影响,且提供必要的水文地质资料。 

  1.自然地理条件 

   包括气象水文特征和地形地貌等内容。气象水文特征是指工程所属地域是属于亚热带还是热带,季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 

  2.地质环境条件 

   包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 

  3.地下水位情况 

  包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 

  4.含、隔水层情况 

   各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质建筑材料的腐蚀性等。 

  工程地质勘察中水文地质评价 

  总结以往的工程地质勘察工作,由于设计报告缺乏地下水对岩土工程的危害评价,在一些地质环境薄弱的地区,施工方按照设计施工后,已发生多起因地下水造成的灾害,因此在工程勘察中提供科学的依据对水文地质评价可保障建筑工程的安全,评价的内容主要包括以下几点: 

  1.结合当地的水文地质条件、岩土体性质,重点评价地下水对岩土体和建筑工程的作用和影响,预测可能出现的地质危害以及岩土工程危害,提出相应的防治措施。 

  2.工程地质勘察中密切结合工程建筑的地基基础类型,根据实际需要进行专门的水文地质勘察,为工程选型设计提供所需的水文地质参数和水文地质资料。 

  3.在进行查明水文地质条件工作时,不仅要明确地下水的自然分布状态,同时更重要的是要分析预测由于人为因素引起地下水的变化情况,详细掌握由此导致的岩土体和建筑工程的变化。 

  4.在建设大型项目时,对地质环境资料较匮乏的地区,应组织专业人员进行针对性的水文地质勘察。 

  5.地下水水位的高低对各种工程建筑均有影响,因此在分析具体的工程地质问题时对地下水水位以下和地下水水位以上要区别对待,具体问题具体分析。 

  6.按地下水对工程的作用与影响,针对不同的地质条件有针对性的评价并提出相应的预防措施,例如对建筑场地基础持力层为强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体的,应重点考虑地下水活动对岩土体造成的软化、崩解、胀缩作用。当地基基础压缩层内有松散的粉细砂时,应分析产生流砂、管涌的可能性;当地基基础下部有承压含水层时,应计算和评价基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性。 

  四、水文地质危害分析及对策研究 

  1.水文地质危害 

  地下水对岩土工程造成的水文地质危害,主要有两个方面,一是地下水位的升降变化造成的;二是地下水的动水压力造成的。 

  水位变化造成的水文地质危害 

   地下水水位升降变化对岩土工程造成的危害主要有以下三种方式,水位上升造成的危害;水位下降造成的危害;水位频繁升降变化造成的危害。潜水位上升可造成土壤盐碱化、沼泽化,增强了对岩土工程的腐蚀性;在一些地质环境不稳定的地区易发生滑坡、崩塌等地质灾害;在一些工程场地容易出现砂土液化、管涌、流砂等现象,还会造成基础上浮,工程失稳等。地下水水位的大幅度下降,经常会导致地面沉降,地裂缝等地质灾害,同时会出现水质恶化、水源枯竭等问题,给人类的生活造成重大恶劣影响。地下水水位频繁波动,由于岩土体的胀缩性,会导致工程地基的失去稳定性,甚至造成建筑体变形破坏。 

  动水压力造成的水文地质危害 

   由于人为工程的作用破坏了地下水的天然动力平衡条件,在浮动的动水压力条件下,经常出现基坑突涌,流砂以及管涌等严重的水位地质危害。 

  2.水文地质危害的对策研究 

  工程地质勘察的最终成果是岩土工程勘察报告,它为建筑工程地基基础设计及施工提供必要的依据。报告内容是否全面可靠,关系到后期工程设计施工的安全与否。 

  工程地质勘察中的工程地质条件包括地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等。待查明工程地质条件之后,在结合项目的具体结构特点,预测工程地质作用的带来的影响,对此给出正确的客观的评价,为确保建筑的安全防护措施提供相关依据。 

  开展水文与环境地球物理勘探调查地质、水文地质情况以及地下水分布状态。重点在地面调查较困难无法解决问题的地段进行物探工作,将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探结合起来,既保证了深度的要求又考虑了分辨率的问题。同时在工程地质勘探和水文地质勘探中还可应用瞬变电磁法和高密度电发勘探结合使用进行深部精细地质结构的勘察工作。 

  参考文献 

  [1]范锡朋.水文地质建造及水文地质分层问题[J].地质论评,1965- 04- 01. 

  [2]岩土工程勘察规范(GB50021-2001).中国建筑工业出版社,2002. 

  [3]陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J].西部探矿工程,2006(3). 

  [4]王大纯,张大权,史毅虹等.水文地质学基础[M].地质出版社,1995.  

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