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工程地质勘察中岩土水文地质研究

 【摘要】现代经济迅速发展,许多工程也在快速的建设。工程地质勘察在工程建设中是至为关键的,它取决了工程的质量,是工程建设的基础。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。本文基于工程地质勘察中水文地质评价内容,岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面进行简单的论述 

  【关键词】地质勘查;水文地质;危害 

  水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。为提高工程勘察质量,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。 

  1、水文地质问题的重要性 

  工程勘察是结构设计的重要依据,其质量的好坏直接影响到工程结构设计的安全。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但往往易于被忽视,因为在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。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。水文地质勘查是研究水文地质的主要手段,水文地质勘察的主要任务就是运用各种不同的勘察手段,经过一定的勘察程序去查明研究区基本的水文地质条件,解决一定的水文地质问题。可以为工程勘察提供基础资料,是工程勘察工作不容忽视的工作。 

  2、水文地质评价内容 

  2.1应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 

  2.2工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 

  2.3应从工程角度分析,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下着重评价的地质问题,如: 

  ①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。 

  ②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。 

  ③在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 

  3、工程地质勘察与水文地质评价并重 

  3.1对地下水带来的影响进行评估 

  应该重点评价地下水对岩土体和建筑物所起的作用和影响.预测可能会发生的岩土工程危害,为出现的情况提供防治方案。 

  3.2结合建筑类型进行评估 

  由于不同的建筑类型,对地质的要求也不一样,有些建筑类型就会对土地质量要求比较苛刻,比如高层建筑对地质的要求就会很高,这主要也是为了预防一旦地下水被抽光容易造成土地塌陷。所以工作人员应该密切结合建筑物的地基基础类型,进行水文地质评估,为工程建设提供必要资料。 

  3.3根据施工条件进行评估 

  由于不同的条件下,地下水呈现出来的性质也不尽相同,所以在勘查地下水的时候,需要了解不同条件下的地下水的变化规律。在以后的工程进行中,需要将人为活动和自然变化对岩土结构和建筑物的影响因素考虑在内。工作人员按照工程与地下水的相互影响作用,对不同条件下的地质问题进行评价。例如,如果岩土工程的地基基础在地下水位以下,因为要穿过地下水层,会使得材料暴露在水里,所以就要考虑地下水对钢筋的腐蚀性。当选用膨胀岩土或者软质岩石等材料作为建筑工程的持力层时,就必须要注重评估地下水活动对基础岩石层可能产生断裂、缩胀,变得松软等影响。所以要根据施工条件,所选择的建筑,所用的条件进行评估。 

  工程勘察工作是工程建设的重要内容。建筑是写在石头上的艺术,这艺术的基础是地基工作。水文地质研究是地基的基础,所以做好水文地质评估有利于工程建设的进行。 

  4、岩土水理性质 

  在工程勘察中,必须要了解岩土水理性质,才能更好的进行勘查工作。岩土水理性质是指地下水与岩土在发生相互作用时表现出来的各种特性。我们在工程的建设中通过了解岩土与水发生相互作用来研究岩土的属性。在建筑工程中,岩土的水理性质对建筑物的构造有着至关重要的作用。岩土中水的存在的方式不同,时而游离,时而静淌,正是水的这种不定式,所以岩土的水理性质也不同。岩土中水的存在方式在一定程度上决定了岩土的强度及形状。下面就岩土中水的存在方式使岩石呈现的不同水理性质进行分析。 

  4.1毛细管水 

  毛细管水是由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水。在岩土空隙大的地方很少见到毛细管水,倒是在砂土和粉土层中毛细管水的踪影总能经常被找到。由于毛细管水有时离地表会比较近,所以在工程建筑时要注意。毛细管水在工程建筑研究方面有着重要意义。 

  4.2重力水 

  重力水是岩土中在重力作用下能自由运动的地下水。重力水是能自由运动的地下水,因为重力水对土粒有很大的浮力作用,对建筑的地基有很大的影响,所以在工程勘察中要注重评估重力水带来的影响。  

     5、地下水位变化可能引发的岩土工程危害 

  5.1地下水位变化引起岩土工程危害 

  (1)地下水位上升可能引发的岩土工程危害 

  地下水位上升可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。①引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象,给施工带来很大困难。②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象,影响其稳定性。③具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响。⑤土壤沼泽化、盐渍化,增强岩土及地下水对建筑物的腐蚀性。⑥引起坚硬岩土软化、水解、膨胀、抗剪强度降低,导致建筑物破坏。 

  (2)地下水位反复升降可能引发的岩土工程危害 

  地下水位频繁升降可能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。①地下水的季节性升降或岩体中水分的增减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,会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂,引起建筑的破坏。②当地下水在建筑工程基础底面以下发生变化时,会软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,可能引起地基土附加沉降和变形,从而造成建筑物变形破坏。 

  (3)地下水位下降可能引发的岩土工程危害 

  地下水位的持续下降,不仅影响农业的生产、人民的生活,而且会引起许多岩土工程问题。地下水位的降低大部分是由于人为因素造成的,如大量抽取地下水、对河流进行人工改道,上游筑坝、修建水库截止下游地下水的补给等。地下水位下降可能引起岩土工程的危害体现在以下几方面。①地下水的过大下降会引发地质灾害,如地裂缝的产生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。②地下水的过大下降会引发环境问题,如地下水资源枯竭、地下水中有害离子增多,矿化度增高以及水质恶化等,对人类自身的居住环境造成很大威胁。 

  5.2地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害 

  地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起流砂、管涌、基坑突涌等一些严重的工程危害,造成安全隐患及影响工程质量。 

  结束语 

  在工程勘察过程中,勘查工作人员应着重于工程地质勘查中水文地质研究避免由于水文地质问题引来不良的后果。通过对岩土体的水理性质及因地下水位变化可能引发的岩土工程危害的分析,可以发现,在岩土工程勘察过程中,必须要重视并做好水文地质条件的评价,从而对工程区域的地质条件有个更加准确而全面的认识,减少因勘察工作不到位所带来的灾害和损失,保证我国工程建设事业的健康快速发展。 

  参考文献: 

  [1]王道炀.地下水对岩土工程的危害及预防[J].地下水对岩土工程的危害及预防.2010(2). 

  [2]俊亭.王愈吉.地下动力学[J].地质出版社.2010(23). 

  [3]蔺彦.浅谈地下水对岩土工程的危害[J].建筑工程.2010(16). 

  [4]徐伟军.工程地质勘察与水文地质[J].工程管理.2010(22).

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