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岩土工程中水文地质勘察的作用浅析
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-05-07 10:33:25

 【摘 要】水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分,又直接影响了岩土工程的特性和质量,甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。本文笔者对岩土工程中水文地质勘察的作用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。 

  【关键词】岩土工程;水文地质勘察;作用 

  1 引言 

  地下水在岩土中的赋存形式、类型、特征、性质及运动状态都会对建筑物及岩土工程产生一定的影响。但仅限一般岩土工程,就地下水的埋藏条件而言,其包气带水和潜水与岩土工程建筑物关系最为密切,尤其是其动态(平、立面上)及形式上的变化,都会程度不同地影响岩土工程的性质,因而成为常见岩土工程中,须重点关注和研究的水文地质区间。 

  2 地下水对岩土工程的主要危害 

  水文地质中危害性最大的是地下水的多样性和不可控性。地下水的危害因素主要有两个:地下水位升降变化和地下水动水压力作用。不管什么原因,地下水位变化达到一定程度时都会对岩土通常造成影响。地下水位会因为降雨、气温等因素上升,也会因为灌溉、工业废水、生活污水的排放上升。如果水位过高会引起岩土结构密实性和稳定性的破坏,使河岸等岩土产生滑坡、崩塌的现象。有些建筑地下室会被地下水淹没,造成建筑基础不稳。还有一些土壤沼泽化、盐渍化的地下水会腐蚀建筑钢筋混凝土;地下水位降低通常是因为大量抽取地下水、上游筑坝截水导致下游地下水的补给不充足。这种人为因素常常因为地下水位下降过度导致地面龟裂、地面沉降、地面塌陷等自然灾害。甚至影响水资源的水质、水量,导致水资源枯竭;地下水位频繁升降会引起膨胀性岩土胀缩变形,使岩土的膨胀幅度加大,引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。还会引起土层中的胶结物疏散,当空隙和含水量都增大的时候就保证不了土层应有的粘性。地下水动水压力作用因为自然原因对工程造成的危害较小,但是因为人为工程活动改变了地下水天然动力平衡条件对工程的危害较大。当在移动的动力水压力作用下,容易引起流砂、管涌、基坑突涌等状况。 

  3 岩土工程中水文地质勘察方式与要求 

  3.1 勘察方式 

  首先,着眼于地下水来龙去脉的探讨、研究。通过资料收集与实地踏勘,对该地区的自然地理与水文条件、地质环境、地质结构等信息进行全面的了解,得出该区基本水文地质环境与条件的评价,进而分析、认识其补、排关系及在时空上变化趋势。其次,揭示地下水的活动性态。通过必要的山地工程及钻探手段,揭示地下水的类型和赋存状态;含、隔水层的分布及动态变化规律;测定其水文地质参数及水化学类型中的侵蚀、污染评价。最终,与工程建筑物的利弊关系评价。依据工程建筑物要求结合岩土工程实际与反映、揭示清楚的水文地质条件进行比对,提出存在的主要水文地质问题及相关联的地质危害。 

  3.2 勘察要求 

  在岩土工程勘察工作中,各个工作环节均有侧重,但须围绕中心工作来开展,即为揭示地下水的成因及活动性态为目标,因其对阐述、认识水文地质条件显得尤为重要,故应做好以下几点:第一,区分不同类型地下水。岩土工程勘察中的重点在于区分不同类型的地下水对岩土和建筑物产生不同的影响,并注重分析地下水动态变化对岩土工程造成的危害,在此基础上,提出行之有效的解决措施。第二,获取真实可靠实际资料。在岩土工程勘察中只有建立在真实可靠的实际资料的基础上,结合岩土工程的实际情况与地基的特点,才能分析、发现水文地质问题,从而提供科学有效的预防、加固措施。第三,综合分析合理评估。即做到时空上与点面上的有效结合,区域性与区间性、普遍性与特殊性、永久性与暂时性的区分,把握主导、有效信息推导、演算评估结论。 

  4 岩土工程勘察中水文地质条件、问题分析、评价的内容与要点 

  地下水的类型、水位变化幅度、含水层的厚度以及分布等都属一般水文地质特征,但其内在的一些特性且与岩土工程的依存关系则须通过勘探手段、试验检测加以揭示。故加强对岩土工程勘察中的水文地质条件的分析,是为了更好的提高工程勘察的质量,最大限度的减小和排除地下水对工程建筑物及环境的负面影响。 

  4.1 查阅相关资料 

  在水文地质分析工作中,需要查阅的资料包括了本区域内的的历史降水量、水位、地下水和地表水的补给关系以及这一关系对地下水造成的影响等。明确已有资料中标明的主要含水层的厚度、深度以及分布的状况,分析地质条件对地下水存储和渗流状况的影响。对地下水和地表水的依存关系及污染状况进行分析,确定其污染程度。 

  4.2 明确水文地质条件 

  评价的主要内容通过以往的工程实践,笔者认为对水文地质条件的分析,主要把握有以下四点:第一,在施工前,要详细分析水文地质条件对工程建筑和岩土体的影响,对可能出现的危害进行评估,并在评估的基础上提出行之有效的预防措施。第二,评估主要水文地质问题时与当地实际相结合,认真推敲,并提出建筑施工时的防范措施,确保建筑施工的安全性和可靠性。第三,阐述地下水在天然状态下与工程建筑和岩土的依存关系,同时分析人为因素对地下水造成的影响以及地下水变化对建筑造成的影响。第四,有针对性地进行工程区域环境利弊评价。 

  4.3 岩土勘察水文地质问题分析评价要点 

  常见地下水在岩土工程中的危害主要体现在两个方面:即侵(腐)蚀性和渗流稳定性上,把握住该要点,岩土勘察的工作目的及评价结论应是较为圆满而明确的。 

  (1)侵(腐)蚀性评价:主要表现在两方面。首先是岩土体地基方面,注重岩土体的干、湿效应及水理性质指标的分析研究,其主要表现为收缩、湿陷及软化作用。岩土体物理力学性质,特别是水理性质不仅影响着地基与边坡的强度和变形程度,而且直接对建筑物的稳定性造成一定的影响。对岩土体水理性质的分析包括了对岩石可塑性、渗透性、软化性、膨胀收缩性和软化性等性能。膨胀收缩性指的是岩土体的膨胀和收缩作用对建筑物造成的影响,具体包括了膨胀率、收缩率和收缩系数等量化的指标。软化性特征指的是在地下水的不断作用下,部分岩土体会呈现出明显的软化特性。其次是建筑物基础方面,具体来说就是水化学性质及水污染影响,依据取样检测试验项目指标进行综合评定并提出合理建议。 

  (2)渗流稳定性评价:应结合岩土体性质、水文地质参数及工程施工实际论证地下水的不良地质作用。尤其注重流土、管涌、突涌产生的条件;判别要素及临界水力比降,提出防治措施及施工技术要求。 

  5 结束语 

  总之,岩土工程与地下水的关系十分密切,水文地质勘察的目的就是要尽可能发现不良地质作用及危害,提出相关防范、治理措施,确保工程建设安全、经济顺利完成。 

  参考文献: 

  [1]郇环,王金生,滕彦国,翟远征.基于过程模拟的地下水脆弱性评价研究进展[J].矿物岩石地球化学通报.2013(01). 

  [2]万思成,李琼芳,虞美秀,李鹏程,蔡涛,李迷,任锦亮.北京市平原地区地下水动态变化规律及影响因素分析[J].水电能源科学,2013(12). 

  [3]李延坤.水文地质勘察中地下水的问题及应对措施分析[J].科技与企业,2013(22). 

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