浅谈工程地质勘察中水文地质问题

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅谈工程地质勘察中水文地质问题

文振兴

广西水文地质工程地质勘察院

摘要:我国国土面积大,整体地质环境较为复杂,想要在这样的环境中进行建筑施工或者工程施工,需要在之前做好充分的工程地质勘察工作,而在众多地质勘察项目中,水文地质往往未被引起足够的重视,近些年研究中表明,在岩土体中地下水是基础组成部分,其的含量以及变化会直接改变地下岩土层的特性,并且对地上建筑物的稳定性也有一定影响。文章阐述工程地质概念,并通过实际勘察了解工程地质和水文地质之间的关系。对水文地质危害和水文地质问题进行研究,说明水文地质在工程地质勘察中所占的重要位置,提出了预防和治理水文地质危害的建议,为工程施工提供水文地质资料,降低甚至避免水文地质问题所造成的危害。

关键词:工程地质;勘察;水文地质;问题

随着经济快速发展和工程技术水平的提高,人们充分认识到水文地质工作在工程地质勘察中占据着重要位置,做好水文地质工作可以有效提高工程建筑的稳定性与安全性,本文将从前不够重视的水文地质问题划为重点,对水文地质的基本概念以及地下水变化对岩土工程的危害进行详细分析,以此来进一步认识水文地质工作的重要性。

1工程地质概述

工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。目的是查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工与正常使用提供可靠的科学依据。在研究上而言,主要的内容包括了有效的确定岩土组分、组织结构物理、化学与力学性质以及其对建筑工程稳定性的影响,并且对岩土工程地质进行有效的分类,提出改良岩土的建筑性能措施。工程地质勘察的基本任务是运用地质和力学知识回答工程上的地质问题,目的主要是查明工程地质条件,分析存在的工程地质问题,对建筑场区做出工程地质评价,从地质方面保证工程建筑与地质环境相适应,使工程安全、经济、运行正常。

2工程地质勘察中水问地质评价内容

在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土体的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水变化造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,在今后工程勘察水文地质问题的评价中,应该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。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,并从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,例如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础,水对砼及砼内钢筋的腐蚀性,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。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性,当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价

3岩土水理性质的测试和研究

岩土的水理性质是指岩土与地下水相互作用时岩土显示出来的各种性质,主要有容水性、持水性、给水性、毛细管性、透水性等,这些特性与构成岩土的固态、液态、气态三相紧密相关。地下水在岩土体中有不同的赋存方式,例如按埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水,按含水层空隙性质分为孔隙水、裂隙水、岩溶水。不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土的类型有关,通过测试岩土的水理性质指标,可以为今后地下水位水量发生变化时应采取的工程措施提供设计依据。有研究表明岩土的水理性质不仅会影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在工程地质勘察中对岩土水理性质的测试多被忽视,这种情况下对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。

4地下水引起的岩土工程危害

4.1地下水升降变化引起的岩土工程危害

4.1.1水位上升引起岩土工程危害

引起地下水水位上升的原因有很多,总体可以分为三类,第一,受含水层结构影响,第二,受岩层性产状影响,第三,受水文气象因素影响。其中水文气象的影响较为明显,多与降水、周围温度变化有关,除此之外有时也会受到周围农田灌溉或者各种施工等人为因素影响,在严重时以上三种现象可能会同时发生。经过实际分析表明地下水水位上升很有可能会造成地下中层土壤沼泽化或者盐渍化,并且在长时间的浸泡下,岩土层的质量容易出现变化,或者对建筑底部造成腐蚀,致使建筑倾斜、岩土体崩塌、滑移等问题。

4.1.2地下水水位下降引起的岩土工程危害

地下水的水位与上升不同,造成水位下降的原因大多都与人为因素有关,比如地下水水资源开采、矿产资源开发时对地下含水层进行堵截、河流上游修建水库等等。而地下水水位下降,岩土层会因为缺水出现裂缝,在受到外部温度影响后、上部压力后容易出现地面沉降、塌陷问题。对地上的建筑以及该地区的人类活动均会造成极大负面影响。

4.1.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害

如果地下水水位出现升降变化,岩土层会因为这样的环境变化出现变形或者膨胀问题,而如果升降十分频繁,那么岩土层不仅会出现膨胀还有可能会出现质量上的变化,从而形成严重地表裂缝,对地表上层建筑造成破坏,并且当前我国的建筑方面应用了更多的先进技术,为了在地震等自然灾害中能够保证建筑的完整性,一般建筑的自重较轻,所以这样的岩土层变化无疑会为这些建筑带来巨大损失。

4.2地下水动压力作用引起岩土工程危害

地下水属于天然水资源,并且在地下具有一定的流动性,而这样的流动性则在一定程度上减少了动力水压,所以动力水压对岩土工程不会起到特别明显的作用。但在工程活动的影响下,地下水的流动环境会受到一定影响,整体地下水的动力水压都会有一定程度的增长,并出现水压不平衡现象。在这样的水压影响下,岩土工程容易出现管涌、流沙、基坑积水等问题,对整体施工都十分不利,工程质量也难以更好掌握。

5基坑突涌的防治

对所处地区判断发生基坑突涌的可能性。在工程地质勘察的过程中,应查明基坑周围岩土体隔水层的厚度,岩石属性等情况。根据岩土体的性质开挖基坑深度,判断产生基坑突涌的可能性和造成的不良影响。在会出现基坑突涌的情况下,有如下两个解决方案:①在基坑周围设置排水孔,以降低水位来减少承压水头压力的方法来防治基坑突涌;②调整基坑开挖深度,使基坑底部的隔水层厚度可以预防基坑的突涌。工程项目施工前,必须对相关水文地质做好研究,预测可能会出现的问题,提出解决问题办法,了解防治措施,在施工中加强监管,才能真正做到未雨绸缪,保证建筑物的稳定性和质量。水文地质随着工程地质勘察科学的发展而越来越受到重视,做好水文地质勘察对减小地质灾害的起着重要作用,也促进了整个建筑工程的勘察施工的工作。

6结束语

从以上分析中可以看出,随着我国工程方面发展速度加快,对工程地质勘察方面的要求也有所提高,除了高效性外更重视勘察的完整性与全面性,所以近些年水文地质问题逐渐被列为了工程地质勘察中的重点部分,并经过发展有效推进了工程地质勘察的发展。如果今后能够进一步有针对性的将水文地质问题进行解决,那么不仅可以减少地下水对于岩土工程或者其它地面工程的影响与危害,同时还能在一定程度上减少工程中不必要的资金支出,促进工程方面更好发展。

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