發(fā)布時(shí)間:2022-07-16 04:41:16
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要:文章分析了水文地質(zhì)對工程地質(zhì)勘察的影響,探討了如何提高水文地質(zhì)勘測的措施。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);影響
1 工程地質(zhì)勘察概述
工程地質(zhì)勘察指的是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造:地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì),自然(物理)地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質(zhì)條件。查明工程地質(zhì)條件后,需根據(jù)設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),預(yù)測工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用(即工程地質(zhì)作用)的方式、特點(diǎn)和規(guī)模,作出正確評價(jià),為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。
2 水文地質(zhì)對工程地質(zhì)勘察的意義分析
一個(gè)地區(qū)的地下水、地質(zhì)以及水文地質(zhì)條件探索與研究的過程是通過水文地質(zhì)調(diào)查而確定的。水文地質(zhì)勘探要對區(qū)域水文地質(zhì)條件加以充分把握,將基本資料提供給農(nóng)業(yè)和建筑業(yè);特殊水文地質(zhì)勘探的主要目地就是對有關(guān)的實(shí)際問題和生產(chǎn)中的地下水進(jìn)行解決研究,如礦床水文和工礦企業(yè)、城鎮(zhèn)的供水水文以及土壤改良水文等地質(zhì)勘探。
工程地質(zhì)勘探工作和施工區(qū)地質(zhì)條件是由工程地質(zhì)勘察確定。各種工程地質(zhì)情況工程建設(shè)的評估是其主要任務(wù);對使地質(zhì)條件產(chǎn)生變化的影響進(jìn)行預(yù)測;提供可靠的科學(xué)依據(jù)保證設(shè)計(jì)、施工和正常運(yùn)轉(zhuǎn)工程。工程地質(zhì)勘察工作,因地質(zhì)情況具有不同程度的復(fù)雜性,混凝土建筑具有的類型各不相同,工程條件形式、建筑結(jié)構(gòu)也不相同,可能存在的和要求的工程地質(zhì)問題也各有差異,其勘探內(nèi)容和項(xiàng)目是有很大區(qū)別。勘察水文地質(zhì)和工程地質(zhì)十分必要。
3 巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求
第一:自然地理?xiàng)l件
這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候與否,擁有的濕潤程度與熱量等,地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
第二:地質(zhì)環(huán)境
包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動等方面的內(nèi)容。
第三:地下水位情況
包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢;地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。
第四:各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度
主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場試驗(yàn)測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場地地質(zhì)條件下對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性等。
3 工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)的應(yīng)對措施
3.1 制定完善的巖土工程勘察報(bào)告
工程地質(zhì)勘察所得出的最終成果為巖土工程勘察報(bào)告,它能夠?yàn)榻ㄖこ痰鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)起到重要的參考作用。巖土工程勘察報(bào)告中包含很多方面的內(nèi)容,如地下水類型、含水層分布狀況、地表體與含水層間的水利聯(lián)系、水文地質(zhì)參數(shù)、地下水補(bǔ)給、徑流及排泄、地下水位季節(jié)變化趨勢等。因此在工程地質(zhì)勘察工作中必須要確保巖土工程勘察報(bào)告的科學(xué)性、準(zhǔn)確性與全面性。
3.2 查明情況、結(jié)合實(shí)際
工程地質(zhì)勘察中主要包含水文地質(zhì)、地形地貌及巖土物理性質(zhì)等工程地質(zhì)條件,在具體的工作中查明工程地質(zhì)條件之后必須要充分結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況并對工程地質(zhì)所帶來的影響給出客觀評價(jià),從而為工程項(xiàng)目設(shè)置良好的安全防護(hù)措施提供重要參考依據(jù)。
3.3 運(yùn)用高科技手段進(jìn)行勘查
對水文與環(huán)境地球物理勘探進(jìn)行調(diào)查,如地質(zhì)、水文地質(zhì)情況以及地下水分布狀態(tài)。需要注意的是,重點(diǎn)應(yīng)該放在地面調(diào)查較為困難或是難以解決問題的地段進(jìn)行物探工作,條件允許的情況下還可以將高密度電法勘探和激發(fā)極化法電法勘探加以結(jié)合,從而保證工作能夠達(dá)到深度、分辨率要求。
3.4 預(yù)防因地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害
在自然狀態(tài)下,地下水動水壓力的作用十分微弱。但是在建筑工程活動當(dāng)中,由于地下水天然動力平衡的條件被改變,在動水壓力作用下也會導(dǎo)致一些后果嚴(yán)重的巖土工程危害。
當(dāng)建議采用樁基時(shí),應(yīng)評價(jià)采用樁的適宜性;對樁的類型、平面布置、直徑、長度和樁基持力層,提出建議;對樁尖持力層的選擇進(jìn)行論證;提出樁的側(cè)摩阻力和端阻力;提出單樁承載力的建議;在大面積堆載及欠壓密地區(qū),尚應(yīng)分析樁周土對樁的負(fù)摩阻力;對預(yù)制樁或沉管樁的沉樁可能性,進(jìn)行論證;挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝,成孔過程可能出現(xiàn)的問題及施工技術(shù)措施,樁的施工質(zhì)量控制方法和要求;對樁基工程設(shè)計(jì)、施工、檢測、監(jiān)測的其他建議;一般應(yīng)提出以樁的靜載荷試驗(yàn)驗(yàn)證或確定單樁承載力的建議。
3.5 預(yù)防因地下水升降而引起的巖土工程危害
地下水位的升降超過一定程度有可能造成粉土以及粉細(xì)砂飽和液化而出現(xiàn)流砂、管涌等問題,也可能導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物。因此在水文地質(zhì)勘察工作當(dāng)中要密切注意并調(diào)查掌握地下水位的條件以及升降變化的情況。在自然環(huán)境中,地下水位往往是季節(jié)性變化,旱季水位下降而雨季水位上升,這種變換幅度小,并且是漸變的、區(qū)域性的。
城市中由于人為因素導(dǎo)致的地下水位局部地區(qū)的升降變化往往要比自然變化的幅度大,導(dǎo)致的巖土工程危害也更加嚴(yán)重,需要引起高度警惕。對巖土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、原位測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì),并對巖土參數(shù)的可靠性、適用性進(jìn)行評價(jià),說明采用的試驗(yàn)方法和取值標(biāo)準(zhǔn)、不同測試方法所得結(jié)果的分析比較,分層提供各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的范圍值(最小值、最大值)、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、樣本數(shù)(參加統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))、巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計(jì)值。
3.6 預(yù)防地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響
地下巖層分為很多種,但是其中一些風(fēng)化較為嚴(yán)重的受到巖層物理力的影響較大,而巖層物理力與水文狀況之間的關(guān)系較為密切,因而從某種層度上來說水文狀況之接影響著地下巖層物理力的變化,也就是直接影響著地下巖層的變化,其對于建筑施工的安全有著很大的影響。
4 地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)勘測注意事項(xiàng)
首先:重視水文地質(zhì)工作
地質(zhì)勘查工作具有非常重要的意義,高質(zhì)量的地質(zhì)勘查工作,不僅能為工程提供設(shè)計(jì)和施工的科學(xué)依據(jù),同時(shí)對工程質(zhì)量的提高也能起到積極的作用,因此地質(zhì)勘查工作不僅要對水文地質(zhì)問題進(jìn)行深入研究,同時(shí)還水文地質(zhì)問題放在重要的位置上,從而保證地質(zhì)勘查質(zhì)量的提升。
自然地理?xiàng)l件。這主要包括工程所在區(qū)域的季風(fēng)、氣候濕潤程度、所處水系、平原和高原、地形、地貌特點(diǎn)及堆積物等;其次,地質(zhì)環(huán)境。工程區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該包括該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、基底構(gòu)造、底層巖性以及新構(gòu)造運(yùn)動等等內(nèi)容。
地下水位情況。水文地質(zhì)勘查中的地下水位情況應(yīng)該主要對近些年地下水位的最高值以及其變化趨勢、地下水的補(bǔ)給排泄條件、地下水與地表水之間的補(bǔ)給關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)有效的分析。
含隔水層的情況。這一部分內(nèi)容應(yīng)該對這兩個(gè)水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位等內(nèi)容進(jìn)行勘查。另外對含水層的實(shí)際分布情況以及其厚度和深度等進(jìn)行研究。對該區(qū)域的地層滲透系數(shù)、地下水賦存以及滲透的影響以及地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。
其次:確保水文地質(zhì)參數(shù)測定的準(zhǔn)確性
在地質(zhì)勘察工作中,會涉及到對地下水水位進(jìn)行測定,為了保證測量的準(zhǔn)確性,應(yīng)該先確定是靜止的水位還是多層含水層,根據(jù)不同的情況選擇不同的測量方法。如果是靜止的水位,則需要在穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,如果是多層含水層,在測量時(shí)就需要采取隔離措施。
在對地下水的流向進(jìn)行測定時(shí),可以采用幾何法,與此同時(shí),對孔內(nèi)的水位進(jìn)行測定,最終測出地下水的流向。
壓水試驗(yàn)也是水文地質(zhì)勘查中的一個(gè)重要試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)與工程地質(zhì)測繪和鉆探資料結(jié)合起來,根據(jù)工程實(shí)際要求,將試驗(yàn)孔位確定下來,試驗(yàn)段按照巖層的滲透特性來進(jìn)行劃分,按照實(shí)際需要對試驗(yàn)的起始壓力、最大壓力和壓力基數(shù)進(jìn)行確定,并將壓力與壓力入水量的關(guān)系曲線及時(shí)繪制出來,將試段的透水率計(jì)算出來,進(jìn)而確定p-q 曲線類型。
摘要:本文分別從工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)測試以及地下水引起的巖土工程危害三個(gè)方面闡述了水文地質(zhì)問題在工程勘察中的危害,并指出了相應(yīng)的解決措施。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察;水文地質(zhì)問題;危害
引言
水文地質(zhì)勘察是工程地質(zhì)勘察的重要組成部分,二者間存在著不容忽視的相互作用關(guān)系,若工程地質(zhì)勘察的設(shè)計(jì)和施工過程缺乏水文地質(zhì)資料作為參考,工程建筑的安全將面臨嚴(yán)重威脅,因此,水文地質(zhì)的研究和評價(jià)工作是避免工程地質(zhì)勘察出現(xiàn)障礙的必須環(huán)節(jié)。此外,對水文地質(zhì)問題的研究不僅可以為工程地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)和施工提供準(zhǔn)確的資料,也能夠針對預(yù)測結(jié)果制定相應(yīng)的危害預(yù)防措施,最大限度上降低水文地質(zhì)問題對巖土工程的危害,防止地質(zhì)環(huán)境惡化。
1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)的內(nèi)容
現(xiàn)階段,我國工程地質(zhì)勘察因忽視對水文地質(zhì)問題進(jìn)行科學(xué)評價(jià)而造成危害的案例屢見不鮮,我們要從失敗中覺醒,吸取經(jīng)驗(yàn),制定全面、系統(tǒng)的水文地質(zhì)評價(jià)方案,包括評價(jià)哪些指標(biāo)、如何進(jìn)行評價(jià)等方面的具體工作細(xì)則,最終形成規(guī)范的水文地質(zhì)評價(jià)報(bào)告。通常來講,對水文地質(zhì)評價(jià)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:
(1)在充分了解施工地區(qū)水文地質(zhì)條件、巖土體性質(zhì)的基礎(chǔ)上,評價(jià)地下水可能對工程及巖土體的影響程度,對地質(zhì)災(zāi)害及工程危害進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測,若危害等級較高,要結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)制定行之有效的預(yù)防措施。
(2)根據(jù)工程的基礎(chǔ)類型進(jìn)行有針對性的水文地質(zhì)勘察,獲得準(zhǔn)確的參數(shù)數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)材料,為工程的設(shè)計(jì)提供安全防線和參考資料,重點(diǎn)在于既能實(shí)現(xiàn)工程的預(yù)期成果,又能有效預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害。
(3)水文地質(zhì)條件勘察的基本目的是獲得地下水自然分布情況,更為重要的目標(biāo)是辨識地下水對人為因素的敏感程度,預(yù)測施工過程可能對地下水造成的影響,以及變化趨勢和結(jié)果,進(jìn)一步分析出巖土體和建筑工程可能產(chǎn)生的變化。
(4)對于地質(zhì)環(huán)境資料不完整的地區(qū),應(yīng)成立專業(yè)的水文地質(zhì)勘察工作小組,對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況進(jìn)行有針對性的勘測,獲得實(shí)時(shí)、完整的數(shù)據(jù)資料。同時(shí),要謹(jǐn)慎區(qū)別地下水水位以上和以下部分對工程建筑的影響,結(jié)合實(shí)際情況對水位的高低進(jìn)行具體分析,實(shí)現(xiàn)平價(jià)內(nèi)容的邏輯性和全面性。
2 巖土水理性質(zhì)測試
2.1 巖土水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)表現(xiàn)出來的軟化性、崩解性、脹縮性、透水性和給水性等性質(zhì)。軟化性是指巖土體的力學(xué)強(qiáng)度在水的浸入后發(fā)生減弱的特征;崩解性是指地下水浸入巖土體后導(dǎo)致其內(nèi)部的膠結(jié)物溶解,形成于土塊顆粒表面的水化膜削弱了土顆粒的連結(jié)強(qiáng)度,導(dǎo)致巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)連結(jié)被削弱甚至被破壞;脹縮性是指巖土體根據(jù)吸水和失水的程度而產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹和收縮的特性;透水性是指地下水在自身重力的作用下可以通過巖土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)滲透出來的性質(zhì);給水性是指在重力作用下,少量的水由巖土體縫隙流出的現(xiàn)象。然而,通常情況下人們給予巖土物理力學(xué)性質(zhì)測試過多的關(guān)注,忽視了水理性質(zhì)勘察對水文地質(zhì)評價(jià)的重要性,造成評價(jià)內(nèi)容過于片面,缺乏可靠性。
2.2 地下水在巖土中的賦存形式
巖土的水理性質(zhì)是否發(fā)生改變受地下水賦存形式的影響,地下水在巖土中的賦存形式有結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種。結(jié)合水是主要存在于粘土中的不受重力影響、不傳送凈水壓力的抗剪切水;毛細(xì)管水多存在于砂土和粉土中,在毛細(xì)管力和重力的作用下對巖土的物理力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生較大影響;重力水即狹義的地下水,其特性與結(jié)合水恰好相反,在巖土中滲流活躍,是巖土水理性質(zhì)的重要影響因素,即通常在水文地質(zhì)勘察中所說的地下水。
2.3 巖土主要水理性質(zhì)的測試方法
巖土的崩解性與礦物成分等有很大關(guān)系,在不同的地質(zhì)條件下其崩解時(shí)間和崩解量不近相同,要結(jié)合具體的崩解方式對其崩散、解體的時(shí)間和數(shù)量進(jìn)行有針對性的勘測;巖土的脹縮性嚴(yán)重影響其表層的穩(wěn)定性,是裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵因素,通常用自由膨脹率和收縮系數(shù)等對其進(jìn)行衡量;透水性通常用滲透系數(shù)表示,可通過抽水試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算取得;給水度是巖土給水性的表示方式,是影響到場地疏干時(shí)間的重要水文地質(zhì)參數(shù),可通過試驗(yàn)的方法取得。
3 水文地質(zhì)問題的危害探討
水文地質(zhì)問題的危害通常是指地下水引起的巖土工程危害,可歸納為地下水位升降變化和地下水壓力作用兩個(gè)方面的因素。
3.1 地下水位變化引發(fā)的巖土工程危害
地下水位的變化有上升和下降兩種形式,各自對巖土工程產(chǎn)生不同類型的危害,水位的頻繁升降也同樣會產(chǎn)生不良后果。
3.1.1 地下水位上升引發(fā)的危害
在氣象、地質(zhì)以及人為因素的單獨(dú)或綜合作用下,潛水位會出現(xiàn)上升現(xiàn)象,從而對巖土工程產(chǎn)生多種危害。若土壤質(zhì)量不佳,出現(xiàn)鹽堿化等特征,則地下水會對工程產(chǎn)生腐蝕性;即使巖土質(zhì)量良好,具有特殊性質(zhì)的巖土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可能出現(xiàn)崩壞,造成巖體崩塌,降低工程的穩(wěn)定性;此外,處于地下的洞室面臨著被淹沒的危險(xiǎn),工程建筑物的部分基礎(chǔ)物也有上升的可能性,嚴(yán)重威脅工程安全。
3.1.2 地下水位下降導(dǎo)致的危害
人們在日常生活中肆意浪費(fèi)水資源,在社會生產(chǎn)和建設(shè)中過度開采水資源,使得地下水位明顯下降,從而引發(fā)了一系列地質(zhì)問題,例如地面沉降、塌陷等。對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響,從而波及人們的居住和工作環(huán)境。若此種情況得不到有效控制,人類面臨的不僅僅是水資源枯竭問題,還面臨著工程建筑坍塌的危險(xiǎn),生命健康受到挑戰(zhàn)。
3.2 地下水壓力導(dǎo)致的巖土工程危害
地下水在不受外界因素干擾的狀態(tài)下動水壓力幾乎不會對巖土造成危害,但工程建筑過程擾亂了地下水的天然動力平衡,移動的動水壓力會對巖土工程產(chǎn)生不容忽視的影響,基坑突、流砂等危害發(fā)生的概率大大增加。
4 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害的對策研究
首先,工程地質(zhì)勘察是為建筑工程提供設(shè)計(jì)和施工依據(jù)的重要環(huán)節(jié),關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量和人員安全,因此,工程地質(zhì)勘察報(bào)告的內(nèi)容必須同時(shí)具備系統(tǒng)性、全面性和可靠性,尤其是對水文地質(zhì)部分的要求更為嚴(yán)格,需注明精準(zhǔn)的巖土厚度、水力坡度等指標(biāo);必須包含水文地質(zhì)評價(jià)相關(guān)的軟化系數(shù)、滲透系數(shù)以及膨脹率等參數(shù)。
其次,水文地質(zhì)情況并不是工程地質(zhì)勘察中的唯一工程地質(zhì)條件,因此要從全局的角度出發(fā),綜合考慮巖土的物理學(xué)性質(zhì)、項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方式以及預(yù)計(jì)成果等,全方位的預(yù)測工程地質(zhì)因素可能帶來的危害,并且做出客觀、科學(xué)的評價(jià),制定綜合性的工程地質(zhì)勘察報(bào)告,為整個(gè)建筑工程項(xiàng)目提供合理的建議,以確保工程建設(shè)的進(jìn)度和質(zhì)量。
最后,要注重新技術(shù)的引進(jìn)和方法的融合創(chuàng)新,加強(qiáng)人才隊(duì)伍建設(shè)。利用先進(jìn)的勘察、測量設(shè)備開展水文與環(huán)境地球物理勘探,系統(tǒng)的調(diào)查水文地質(zhì)情況和地下水分布狀態(tài)。其中,可以將高密度電法勘探和激發(fā)極化法電法勘探結(jié)合起來,對地質(zhì)條件復(fù)雜、重要程度高的地段進(jìn)行物探,同時(shí)實(shí)現(xiàn)深度和分辨率的嚴(yán)格要求。在地質(zhì)勘察的實(shí)際工作中,應(yīng)注重現(xiàn)有方法、設(shè)備的改良,不斷地探索新思路,最大限度地提高勘測精度,降低水文地質(zhì)危害等級。
[摘 要]水文地質(zhì)研究在工程勘察中有著十分重要的地位,本文全面分析其對工程施工建設(shè)的影響,并分析介紹了相應(yīng)改善措施,
[關(guān)鍵詞]工程地質(zhì);工程勘察;巖土;水文地質(zhì);危害
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國工程地質(zhì)勘查工作的發(fā)展取得了一定的進(jìn)步,但是水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中占有重要地位卻往往容易被忽視。因此,工程勘測中水文地質(zhì)問題日漸顯現(xiàn),給地質(zhì)勘測工作帶來一定的影響。據(jù)大量事實(shí)統(tǒng)計(jì),地下水與巖土相互作用所造成的地質(zhì)災(zāi)害具有:類型的多樣性、機(jī)理的復(fù)雜性、分布的廣泛性、災(zāi)害的嚴(yán)重性和可控性等特征。因此,做好這方面的勘察工作可以客觀地評價(jià)地下水對建筑工程的作用及其影響,并根據(jù)資料提出預(yù)防及治理措施的建議,保證建筑工程基礎(chǔ)的耐久性和穩(wěn)定性,進(jìn)而切實(shí)提高工程的安全性。
1 影響工程地質(zhì)勘察的主要水文因素
1.1地下水類型。地下水按照不同的分類方式可以分為不同的地下水,根據(jù)地下水的的性質(zhì)可以分為松散巖類孔隙水、火山巖裂隙孔隙水以及基巖裂隙水等,地下水的侵蝕強(qiáng)度、膨脹強(qiáng)度以及流砂的含量等等都會直接改變水文地質(zhì)勘察的結(jié)果。尤其是在一些水文條件較為復(fù)雜的地區(qū),由地下水而引發(fā)的工程問題更為嚴(yán)重。
1.2水位的變化幅度。水位變化幅度與建筑的地基建設(shè)有著很密切的關(guān)系,所以在建筑施工之前一定要對水位的變化幅度有精準(zhǔn)的測定,充分利用抽水孔檢測方式的優(yōu)勢,保證檢測結(jié)果的科學(xué)性和合理性。水文地質(zhì)問題是工程建設(shè)地質(zhì)勘查至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。地下水位的上升、下降以及由此帶來的孔隙水壓力的變化都會對工程建設(shè)帶來較大的影響。
1.3巖層的滲透性。水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖上的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。在地下水位以下開挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透和富水試驗(yàn),并評價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定的可能性。
1.4地下水的活動。對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地,應(yīng)著重評價(jià)地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉上時(shí),應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
2 全面勘察場地的水文地質(zhì)需要注意的問題
2.1針對該地區(qū)的自然氣候條件進(jìn)行調(diào)查,主要包括降水量、氣溫變化、地下水位變化、河流水位變化含水層的分布以及具體厚度等等因素,“通過現(xiàn)場測驗(yàn)測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)”,[2]第二,對地區(qū)附近的地下水是否遭到污染以及污染程度進(jìn)行勘察測定,對河流水庫、水壩對水位的影響進(jìn)行考察等。要注意做到考察的全面性,充分把握各種可能性因素對水文地質(zhì)的影響。
2.2在對地區(qū)的水文地質(zhì)特點(diǎn)做出全面考察后,邀請相關(guān)的地質(zhì)專家等專業(yè)技術(shù)型人才做出全面分析,并對各種因素的發(fā)展變化做出科學(xué)具體的預(yù)判,對各種因素可能對施工帶來的影響進(jìn)行分析,以便于提前做出預(yù)防措施,調(diào)整施工方案;對今后可能對巖層建筑帶來的影響及時(shí)做出技術(shù)層面的預(yù)防工作,最大限度的減少安全隱患以及任何威脅工程質(zhì)量的因素。
2.3對于水文條件相對復(fù)雜的地區(qū)來說,在充分勘察、預(yù)測的基礎(chǔ)上,還要采取各種措施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,例如邀請水利技術(shù)人員進(jìn)行地下水位的監(jiān)測,要求氣象人員進(jìn)行降水量的監(jiān)測等等,充分把握該地區(qū)的各種水文地質(zhì)問題,密切關(guān)注各種數(shù)值的變化,以便于及時(shí)防范,保障巖層工程建設(shè)的順利進(jìn)行。
2.4必須加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的認(rèn)識,在工程地質(zhì)勘察過程中加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的重視,不僅僅要查明與工程建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)的水文地質(zhì)特點(diǎn),還要針對其有可能對工程建設(shè)產(chǎn)生的各方面影響進(jìn)行全面的分析、預(yù)測,并針對其存在的危害提出合理可行的治理措施,從而在最大程度上減少水文地質(zhì)問題對施工建設(shè)的影響,避免對建筑物造成危害。
2.5不同巖性對于地下水的評價(jià)重點(diǎn)也不相同,例如強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石等就要考慮地下水對建筑物的軟化以及膨脹的作用;當(dāng)建筑物基層存在流砂時(shí),通過預(yù)測流砂的侵蝕程度來采取措施;當(dāng)建筑物的基層含有積水層,需要評估積水層可能會給建筑物帶來的傷害。從各方面考慮地下水可能造成的危害,保證建筑物的質(zhì)量和安全。
2.6為了避免建筑再次出現(xiàn)下沉的情況,工程地質(zhì)勘察部門的工作人員一定要加強(qiáng)水文地質(zhì)勘察工作,重點(diǎn)評價(jià)地下水對建筑可能造成的影響,保證勘察數(shù)據(jù)的真實(shí)性,為下階段的施工提供有利的條件。當(dāng)建筑物出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí),根據(jù)水文地質(zhì)勘察的數(shù)據(jù)以及建筑物本身的特征來制定相應(yīng)的補(bǔ)救計(jì)劃,盡可能將損失降到最小。
3 解決工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)問題的有效措施
3.1加強(qiáng)地下水的研究。相關(guān)的工作人員只有加深了對地下水的認(rèn)識,才能為工程項(xiàng)目提供科學(xué)合理的建議,減少地下水對建筑物的傷害。地下水實(shí)驗(yàn)基地的建立,可以將地下水研究項(xiàng)目列入正式的研究工作中,引起社會各界的關(guān)注。地下水實(shí)驗(yàn)基地可以針對我國不同地區(qū)的地下水實(shí)施研究計(jì)劃,根據(jù)地下水特有的性質(zhì)來分析地下水可能會對建筑物造成的危害以及危害的程度,為工程地質(zhì)勘查工作創(chuàng)造良好的條件。
3.2加強(qiáng)地下水的監(jiān)測工作。在水文地質(zhì)勘察工作中可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢來實(shí)現(xiàn)地下水的監(jiān)測工作,全天24小時(shí)監(jiān)控地下水的變化情況,將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)直接發(fā)到數(shù)據(jù)庫中。這樣的監(jiān)測方式不僅能夠大大提高監(jiān)測的效率和質(zhì)量,還能減輕監(jiān)測人員的工作壓力。我國傳統(tǒng)的工程地質(zhì)勘察方式不能很好地保證數(shù)據(jù)的精確度,監(jiān)測結(jié)果存在一定的片面性。監(jiān)測效率的提高,可以及時(shí)根據(jù)地下水的變化情況來制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。
3.3推行新技術(shù)、新理念的發(fā)展,提高水文地質(zhì)的勘察質(zhì)量隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種有關(guān)水文地質(zhì)勘察工作的先進(jìn)技術(shù)開始出現(xiàn)在人們的視野中,但是在實(shí)際的勘察工作中這些技術(shù)并沒有得到很好地利用。很多的工作人員不能很好地掌握這些技術(shù)的使用方式,給實(shí)際的勘察工作帶來一定的影響。這需要相關(guān)的部門加強(qiáng)員工的培訓(xùn),提高員工的專業(yè)技能,加大新技術(shù)的宣傳力度,讓員工真正接受新技術(shù),這樣才能真正發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢。員工樹立進(jìn)步的觀念也十分重要,員工要改變傳統(tǒng)的勘察觀念,正確認(rèn)識水文地質(zhì)勘察工作的重要性,在新理念的指導(dǎo)下開展自己的工作。新技術(shù)和新理念得到很好地推廣和發(fā)展,才能真正解決水文地質(zhì)存在的問題。
3.4建筑物在設(shè)置地基的深度之前要計(jì)算砂土的液化情況以及膨脹土的膨脹深度,保證地基的穩(wěn)定性。基層的壓力計(jì)算、地下涌水量的計(jì)算都需要水位變化的數(shù)據(jù),有效地把握地下水變化才能制定出最合理的施工方案。在勘察地下水水位變化時(shí),要考慮到當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂蛞约叭藶樵斐伤蛔兓那闆r,還要適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大勘察的范圍,不僅要加強(qiáng)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)勘察工作,還要對臨近地區(qū)的水文地質(zhì)有詳細(xì)的了解,動態(tài)把握水位的變化,查清地下水水位發(fā)生變化的根本原因。在不同季節(jié),地下水的水位有很明顯的區(qū)別,在建筑施工中要盡量設(shè)置高的地下室底板,避免在雨水季節(jié)中出現(xiàn)地下水滲透的情況。
4 結(jié)語
通過上述分析,可以了解到水文地質(zhì)問題對工程建設(shè)的意義十分重大,容不得半點(diǎn)馬虎,因此,在工程地質(zhì)勘察的過程中我們要認(rèn)真采取措施解決水文地質(zhì)問題。工程地質(zhì)中的地下水問題是不可忽視的重要問題,切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察工作,掌握水文地質(zhì)的相關(guān)理論知識,正確運(yùn)用各種方法準(zhǔn)確地測定各個(gè)重要的水文地質(zhì)參數(shù),提高資料的可靠性,對于建筑工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、持力層選擇以及防治工程地質(zhì)災(zāi)害等諸多方面都有著舉足輕重的意義。
摘 要:隨著工程施工數(shù)量的增加和氣候的異常變化,近幾年地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率也越來越大,給人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅。本文從工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的基本內(nèi)容著手進(jìn)行論述,接下來以巖土工程為案例,分析了巖土工程中水文地質(zhì)的條件、現(xiàn)狀以及存在的問題,進(jìn)而指出了應(yīng)對問題的具體策略,希望對改進(jìn)工程地質(zhì)勘察工作有所幫助。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);問題;對策1 水文地質(zhì)工作的基本內(nèi)容
所謂的“水文地質(zhì)工作”就是指對地下水的變化、運(yùn)動情況進(jìn)行分析研究的一項(xiàng)工作。通過研究地下水的運(yùn)動、變化規(guī)律,了解地下水的化學(xué)成分與物理性質(zhì),從而能夠?qū)崿F(xiàn)對地下水的合理利用,并且能夠有效地預(yù)防工程建設(shè)中出現(xiàn)的不利因素[1]。
在工程建設(shè)當(dāng)中,有時(shí)會因人為或者自然的原因?qū)е碌叵滤幌陆祷蛘呱仙率沟叵滤坏膲毫Πl(fā)生很大的變化,進(jìn)而引發(fā)地基內(nèi)的孔隙水壓力發(fā)生變化,嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致地下水的越域滲流、地基的承載力降低或者地下水浮力增大等問題,這些問題的發(fā)生會對工程建筑的地基、地下室等地下建筑造成很大的破壞;更嚴(yán)重的是,地下水的腐蝕性對建筑物的安全性與穩(wěn)定性造成很大的損害。由此可知,地質(zhì)水文工作在工程勘察中意義重大[2]。
2 巖土地質(zhì)工程勘察中水文地質(zhì)的條件研究
巖土工程勘察的優(yōu)秀問題就是水文地質(zhì)的情況分析,針對具體問題,開展水文地質(zhì)工作,需要制定嚴(yán)密的防范維護(hù)策略,從而保證巖土工程勘察符合相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。地下水屬于巖土本體的重要組成部分,因此,其一定會對巖土的建筑物質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。地下水的情況會對建筑設(shè)施的穩(wěn)定性、可靠性與持久性產(chǎn)生非常大的影響,但是,在實(shí)際的施工過程中,地下水因素卻很容易被人們忽略,這是因?yàn)樵谑┕ら_始之前,巖土工程勘察工作沒有將水文測驗(yàn)數(shù)據(jù)作為勘察工作的依據(jù),只是將水文地質(zhì)工作當(dāng)作一種表面性的工作開展,這也導(dǎo)致水文地質(zhì)工作的價(jià)值無法實(shí)現(xiàn)。
3 巖土工程中水文地質(zhì)問題研究分析
3.1 地下水環(huán)境對巖土工程勘察的影響 巖土工程勘察工作的進(jìn)行會受到自然環(huán)境的影響,通常情況下,地下水環(huán)境的動水壓力對巖土工程勘察的影響比較小,只是如果這一因素受到人的作用的影響,就會使得地下水的自然條件發(fā)生變化,進(jìn)而很可能會導(dǎo)致地下水的動水壓力失衡。一旦發(fā)生動水壓力或者動水壓力過大,就很可能會引發(fā)大量的惡劣情況發(fā)生,像基坑突涌、管涌等問題。
3.2 地下水位變動對巖土工程勘察的影響 地下水位下降大部分都是受人為因素的影響,而且會給工程勘察工作帶來極大的影響。舉個(gè)例子來說,如果地下水附近有大量的地下水被抽取,或者采礦的過程中,出現(xiàn)礦床疏干的情況。這些都會使得地下水位的補(bǔ)給發(fā)生不足的情況。而如果地下水位下降太大,就會導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,很可能會導(dǎo)致地面開裂、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生;更嚴(yán)重的可能導(dǎo)致地下水的水源枯竭、水質(zhì)惡化等,從而對巖土的穩(wěn)定性與安全性產(chǎn)生了很大的不利影響。
地下水位的下降會對巖土工程造成很大的不利影響,這并不意味著地下水位的上升對巖土工程有利。事實(shí)上,地下水位的上升也會對巖土工程造成不利的影響。一方面,致使地下水位上升的因素有很多,當(dāng)然最主要的還是受地質(zhì)因素的影響,水文因素也會對地下水位的上升產(chǎn)生影響。地下水位的上升極易使建筑物發(fā)生腐蝕,從而加大了斜坡、河岸土體出現(xiàn)崩塌的情況。除此之外,地下水位的上升也會使得土體的結(jié)構(gòu)變得比較軟,從而在很大程度上降低了土層本身的承載能力。
4 巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的現(xiàn)狀分析
地質(zhì)勘察工作的開展主要是為了對建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)、對地基進(jìn)行有效的處理,同時(shí)為施工提供一些詳細(xì)的工程地質(zhì)資料。但是由于很多的地質(zhì)勘察單位在工程施工之前沒有對所需的工程建設(shè)的基本資料進(jìn)行有效的勘察、分析、研究,特別是在水文地質(zhì)方面,勘察工作做得非常不到位,這也是無法保證勘察質(zhì)量的主要原因,從而影響到工程的施工和質(zhì)量管理。
我國工程勘察的相關(guān)規(guī)范對勘探點(diǎn)的規(guī)定非常地清楚、明確,但是很多的單位并沒有按照規(guī)定的要求進(jìn)行勘探,對勘探點(diǎn)的設(shè)置非常的隨意,也沒有沿著建筑物的周邊線進(jìn)行布置,這樣的勘察工作所收集到信息資料肯定是無法對工程施工提供有效的幫助的,也使得勘察工作存在了很大的缺陷。
5 應(yīng)對巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作存在問題的具體對策
5.1 水文地質(zhì)的準(zhǔn)備工作要充分 為有效地提高水文地質(zhì)工作的質(zhì)量,必須在開始水文地質(zhì)工作之前對巖土工程進(jìn)行積極的勘察,對場地的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳細(xì)的分析,進(jìn)而對場地的含水層進(jìn)行深入的了解,從而為開展水文地質(zhì)工作做好必要的準(zhǔn)備工作。
5.2 嚴(yán)格按照水文地質(zhì)工作的要求開展工作 為確保工程勘察的質(zhì)量,必須嚴(yán)格地按照工程建設(shè)的要求進(jìn)行水文地質(zhì)工作。這就需要對工程建筑的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行全面的掌握,熟知建筑物的構(gòu)造類型、建筑物的基礎(chǔ)以及建筑物地下室的地下結(jié)構(gòu)、埋藏的深度與規(guī)模等。只有這樣,才能盡早地發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)存在的問題,并及時(shí)地解決問題,確保水文地質(zhì)工作的調(diào)查、測量以及試驗(yàn)工作能有效地進(jìn)行,為工程施工提供詳細(xì)的資料,從而確保工程施工的質(zhì)量。
5.3 嚴(yán)格依照相關(guān)的規(guī)定開展水文地質(zhì)工作 隨著技術(shù)的進(jìn)步,我國的水文地質(zhì)規(guī)范已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤瑸楸WC工程勘察工作的質(zhì)量,工程技術(shù)人員應(yīng)該對相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行認(rèn)真的學(xué)習(xí),掌握與工作相關(guān)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),在工程勘察工作的開展過程中,嚴(yán)格地按照相關(guān)的要求開展地質(zhì)水文工作,從而圓滿地完成工程勘察的水文地質(zhì)工作,為工程的施工奠定基礎(chǔ)。
5.4 做好水文地質(zhì)的調(diào)查、試驗(yàn)與測量工作 為保證水文地質(zhì)的工作質(zhì)量,必須對施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、試驗(yàn)與監(jiān)測,在進(jìn)行此項(xiàng)工作的過程中,必須運(yùn)用精確的計(jì)量工具進(jìn)行測量、調(diào)查工作,從而確保所測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,同時(shí)需要在水文地質(zhì)中對所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)、記錄,從而為進(jìn)一步的水文地質(zhì)計(jì)算打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
6 結(jié)語
綜上所述,水文地質(zhì)工作在巖土工程的勘察過程中起著非常重要的工作,對保證工程的施工質(zhì)量至關(guān)重要。通過研究,我們也認(rèn)識到影響水文地質(zhì)的條件既包括自然因素,也包括人為因素。因此,為了保證工程的順利施工,必須在工程的勘察過程中,重視水文地質(zhì)工作,對影響水文地質(zhì)的各項(xiàng)因素進(jìn)行調(diào)查分析,保證水文地質(zhì)工作的成效,從而為確保施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。
【摘要】在工程地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)施工過程中,水文地質(zhì)的問題一直是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。由于地下水是巖土體的組成部分,它直接影響著巖土體的工程特性,也是基礎(chǔ)工程的地質(zhì)環(huán)境,因此,在一定程度上影響著整個(gè)建筑物的耐久性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì);水文地質(zhì);勘察;措施
1 巖土水理性質(zhì)在工程勘察中的重要性
巖土水理性質(zhì)指的是, 巖土與地下水互相作用時(shí)所顯示出來的相關(guān)性質(zhì), 其結(jié)果并不單一。巖土水理性質(zhì)與巖土物理性質(zhì)兩者都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì),這些資料在工程地質(zhì)勘察中有著不可或缺的重要性。巖土水理性質(zhì)不僅會對巖土的強(qiáng)度和變形起到影響作用, 而且有一些性質(zhì)還可能直接對建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在過去的勘察中, 對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的測試相對重視, 而對巖土水理性質(zhì)卻存在忽視,因此在這種情況下,對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價(jià)是沒有達(dá)到最佳效果的。首先我們應(yīng)當(dāng)了解地下水的賦存形式以及對巖土水理性質(zhì)的相關(guān)影響, 因?yàn)閹r土的水理性質(zhì)是巖土和地下水兩者互相作用所顯示出來的性質(zhì), 地下水按照其在巖土中的賦存形式可以分為:結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水這三種形式,其中的結(jié)合水又可細(xì)分為弱結(jié)合水與強(qiáng)結(jié)合水兩種。巖土所存在的主要水理性質(zhì)以及測試它們的方法有以下幾種: 軟化性、透水性、給水性、崩解性、脹縮性等。
2 地下水的分類
地下水分類的方法有很多種, 但歸納起來主要有兩種,其一是根據(jù)地下水的某一因素或某一特征進(jìn)行分類; 其二是根據(jù)地下水的若干特征綜合考慮進(jìn)行分類。如按照地下水的來源、水溫、化學(xué)成分等特征分類屬于前一種分類方法。這種分類方法有很大的局限性, 不能反映各特征間的內(nèi)在聯(lián)系。后一種分類方法即綜合分類, 它是根據(jù)地下水的某一主要特征, 同時(shí)也考慮到其他特征來進(jìn)行分類的。它能夠比較全面的反映出不同類型地下水的規(guī)律和特征。綜合分類主要考慮地下水的埋藏條件和含水介質(zhì)( 空隙) 類型。地下水按照埋藏條件分為上層滯水、潛水和承壓水; 按含水介質(zhì)( 空隙) 類型分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。
3 認(rèn)識地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水的動水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。
3.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害
地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會對巖土工程造成危害,地下水位變化引起的危害又可分為三種方式:水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,主要有人類活動因素如工程建筑施工、工業(yè)廢水和生活污水的滲透等影響;水文氣象因素如降雨量、氣溫等;地質(zhì)因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等。有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。
①土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。
②斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。
③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。
④引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。
⑤地下洞室充水淹沒,基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。
⑥引起堅(jiān)硬巖土軟化,水解、膨脹、抗剪強(qiáng)度降低。
3.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。
地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降可能引起巖土工程的危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①常常誘發(fā)地裂、地表塌陷、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響并直接威脅人類生命財(cái)產(chǎn)安全。
②地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
③施工降水等活動中產(chǎn)生水頭差導(dǎo)致動水壓力的產(chǎn)生,使粉細(xì)砂、粉土層中的土顆粒受到?jīng)_刷,將細(xì)顆粒沖走,使土的結(jié)構(gòu)遭到破壞。
3.3地下水動力作用引起巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的水壓力作用下,往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等,造成安全隱患及影響工程質(zhì)量。
3.4 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí),不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)發(fā)生,而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替,會將土層中膠結(jié)物鐵、鋁成分淋失,使土層失去膠結(jié)物而變得松軟,孔隙比增大,含水量增多,壓縮性增大,強(qiáng)度降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。
3.5 基坑地下水對工程的影響
基坑工程一般位于地下水位以下, 地下水問題突出, 地下水對基坑工程的主要影響有以下幾點(diǎn):
(1)惡化基坑開挖施工的條件。地下水滲入基坑, 淹沒工作面,將嚴(yán)重影響開挖施工的質(zhì)量和效率,同時(shí)坑內(nèi)排水會造成基坑周圍地面沉降、變形, 導(dǎo)致周圍建(構(gòu))筑物下沉、變形、開裂、傾斜等破壞;
(2)造成流沙、管涌等不良現(xiàn)象。在顆粒細(xì)小的非粘性土中開挖基坑, 由于坑內(nèi)外產(chǎn)生水頭差, 導(dǎo)致地下水向坑內(nèi)滲流, 甚至產(chǎn)生流沙、管涌等破壞作用, 嚴(yán)重影響基坑工程及周圍建( 構(gòu)) 筑物的安全;
(3)軟化基坑周圍的土質(zhì), 降低坑壁、坑低巖土體的強(qiáng)度,產(chǎn)生側(cè)壁變形、底鼓等。
(4)增大支護(hù)結(jié)構(gòu)上的壓力。由于地下水的存在, 設(shè)計(jì)擋土止水結(jié)構(gòu)上的水土壓力增大, 相應(yīng)地增加基坑支護(hù)的費(fèi)用和施工困難。
4地下水控制采取的措施
地下水對工程的影響主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面: 地下水與巖土相互作用, 使巖土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低、性能變差, 從而產(chǎn)生各種不良的后果, 諸如滑坡、流沙、地基沉陷、隧道涌水、壩基滲漏等, 給各種土木工程的施工和運(yùn)用造成不良的后果, 甚至帶來災(zāi)難性的后果; 地下水中的有害化學(xué)成分,例如CO2、SO4- 2、CI-等, 對水位下的混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生侵蝕、破壞作用, 縮減建(構(gòu))筑物的使用壽命。基坑工程的地下水控制方法主要有明溝排水、降水和隔滲等幾種類型。
(1)明溝排水。明溝排水時(shí)在基坑內(nèi)設(shè)置排( 截) 水溝和集水井, 用抽水設(shè)備將地下水從集水井內(nèi)排出, 達(dá)到坑內(nèi)無地下水的目的。明溝排水適用于潛挖基坑, 地下水位高出坑底不多, 且坑壁土層不易產(chǎn)生流沙、管涌或坍塌。
(2)井點(diǎn)降水。井點(diǎn)降水是利用井( 孔) 在基坑周圍同時(shí)抽水, 把地下水降低到基坑底面以下的降水方式。常用的井點(diǎn)降水方式主要有: 電滲法、輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)和深井井點(diǎn)。
(3)隔滲。基坑隔滲方法包括側(cè)向隔滲和封底隔滲。側(cè)向隔滲方法非為截水墻、截水帷幕和凍結(jié)法等。基坑側(cè)向隔滲設(shè)施應(yīng)穿過透水層底且應(yīng)進(jìn)入下臥隔水層一定深度。當(dāng)透水層埋藏深、厚度大, 側(cè)向隔滲設(shè)施穿過透水層難度大或不經(jīng)濟(jì)時(shí), 也可采用懸掛式側(cè)向隔滲( 未穿透透水層) 與基坑封底隔滲相結(jié)合的方法。
5.結(jié)束語
隨著工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對水文地質(zhì)勘測重要性認(rèn)識的不斷提高,如何采取合適的方法對水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,充分利用水文地質(zhì)條件已經(jīng)成為我們共同關(guān)注的問題。切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察,有效消除水文地質(zhì)條件對建筑的危害,是不容忽視的重大問題,明確工程勘察中水文地質(zhì)問題分析研究的內(nèi)容及采用的方法,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。