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浅谈水文地质条件对隧道勘测设计的重要性
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-05-07 11:52:35

 摘要:在隧道工程勘查中,为了更好的完成设计工作以及勘查质量,勘察过程中不仅要对隧道周边地区水文地质问题进行勘查,还要对其可能带给隧道结构物的影响进行评价,为整个工程的设计和施工提供必要的资料保障。本文主要从三个方面对隧道勘查中水文地质的重要性进行阐述。 

  关键词:隧道勘测;围岩稳定性;水文地质; 

  中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号: 

  引言 

  在工程地质勘查以及建筑设计施工过程中,人们往往会忽视水文地质条件对工程的影响,但是它确是影响工程质量的一项重要因素。由于岩土体的一项重要组成部分就是地下水,地下水直接决定着它的工程特性,而岩土体又是整个工程的基础部分,所以,水文地质条件接影响着隧道工程的质量。 

  1、 隧道水文地质勘探重点 

  通常在隧道地质勘查中,往往缺少必要的对水文地质条件的勘查结果,更谈不上根据工程对水文地质进行评价的过程,正是因为这一过程的缺失导致很多地方都发生了因为水文地质原因而造成的建筑工程下沉、开裂等质量问题。在总结以往经验的基础上,在以后的隧道勘察中应该从以下几个方面对水文地质进行评价。 

  (1) 对地下水进行评价,得到其对岩土层和工程的影响,并对可能带来的危害进行估计,找到相应的预防方法。 

  (2) 尽量详细的了解水文地质资料,并根据工程地基的需要结合水文地质资料做好地基类型的选取工作。 

  (3) 充分了解地下水文特征,结合工程施工方式方法,分析可能对水文地质造成的影响,进一步分析水文改变对工程的影响。 

  (4) 从工程施工角度出发,在不同的条件下,地下水可能对工程造成的影响和作用,需要重点进行评价的一些水文地质问题。 

  2、水文地质对隧道勘测的重要性 

  含水量的大小对围岩稳定性的影响很大,这也就增加了隧道施工的难度。含水量过大可使岩质软化,使软岩山体松弛、降低强度;促使围岩中软弱夹层泥化;减少层间阻力,易于造成岩体滑动;使某些岩类溶解和膨胀,使山体出现附加应力;当出现大量涌水时,将产生动水压力,出现流沙及渗透压力。枯水可能影响隧道上方和使四周的井和泉干涸,造成岩体内部含水量不均匀而导致应力重分布,这样对隧道整体稳定性造成不良影响。 

  某些水底隧道或是海底隧道在水文地质方面将会遇到更大的难题。河床、海床在受到长年累月的浸泡后地质发生了巨大的变化,勘测人员很难直接进行水文地质勘测,往往都是采用以往的资料或是依靠经验来进行设计。这种类型的隧道对水文地质资料的要求更细致,更全面。地下水对隧道的稳定性影响很大,主要是从以下几个方面: 

  2.2.1 地下水升降变化引起的隧道工程危害 

  (1)由于水位上升引起的隧道工程危害 

  水位的上升通常情况下是由于很多原因造成的,在众多的原因中地质因素是一项主要的影响因素,如地下水文结构、岩土构造,此外地区性降雨、人为灌溉等因素也会对其造成影响。 水位的上升可能会使土壤沼泽化,盐分含量升高从而使得水体的腐蚀性增大,对工程的施工以及质量有着重要的影响,此外还可能带来一些滑坡、崩塌等现象。水位上升还会使得岩土体的结构造成破坏,从而可能产生流砂、管涌等现象。 

  (2) 由于地下水位下降引起的隧道工程危害 

  造成地下水位降低的因素也是多种多样,较为常见的是由于人为的因素造成,比方说地下水的过度开采、河流筑坝等人为因素,造成地下水的大量缺失,而这也会使得工程产生地裂、地面下沉等现象影响工程质量,地下水的过度开采还会给环境带来一定的影响,对人们的正常居住以及原有建筑物的稳定带来影响。 

  (3) 地下水频繁升降对隧道工程造成的危害 

  地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物中的铁、铝等成分淋失,由于土层失去了胶结物,这就会使得土质变得较为松动。由于含水量的孔隙比逐渐增大,就会造成压缩的模量和承载力逐渐降低,这就会给隧道工程在处理和选择上带来极大的麻烦。 

  2.2.2 地下水动压力作用引起隧道工程危害 

  由于地下水在天然的情况下,动水压力的作用较为薄弱,在一般情况下基本是不会造成什么危害的。但是如果在人为的状态下进行工程活动,就会改变了地下水的天然动力平衡条件,在一些较为严重的移动动水压力作用下,就会引起严重的隧道工程危害,例如流砂、管涌、基坑突涌等。总之,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 

  2.2.3 水文地质变化对生态环境的影响 

  隧道和矿山坑道等长期大量涌水或大量排放地下水,造成工程地区含水层被疏干,是生态环境恶化,主要表现为:地表水枯竭、生活、工农业用水缺失、地表沉降、土壤沙化、建筑物受到损害。而且对工程造成的危害主要表现为:对衬砌结构、上部结构的腐蚀、冲蚀;长期浸泡引起的道路翻浆;拱部严重漏水对隧道内部设施的损坏等等。 

  一旦隧道水文地质调查疏忽或是缺少细节,在隧道施工阶段就会遇到各种各样的问题,很多突发的涌水、漏水不仅增加的建设成本,而且大大降低了施工安全性。若是在水底隧道出现漏水现象,严重的会造成巨额的经济损失和人员伤亡。每年花费在防排水修复,养护方面的资金巨大,有的隧道甚至因为水文条件过于恶劣而在运营之后几年便停止运营了,所以从上述可以得到水文地质对于隧道勘测设计重要性很大。 

  结语 

  水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。隧道工程对环境水文地质条件及周围的生态环境会带来程度不同的影响。因此,我们认为,今后在新建隧道等地下工程时要认真开展隧道水文地质环境变化规律及其对生态环境影响的评估这一重要工作。 

  参考文献 

  [1] 徐伟军.工程地质勘察与水文地质.城市建设,2010(18) 

  [2] 鞠建英.实用地下工程防水手册[M] .北京.中国计划出版社,2002. 

  [3] 杨忠摧.《环晚水文地质学》原子能出版社,1990.12. 

  [4] 董庆.工程地质勘察中水文地质问题的影响.科技创新导报.2009(10). 

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