淺談巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題

蔣俏靜 縱雷

(無錫市勘察設計研究院有限公司,江蘇無錫 214000)

淺談巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題

蔣俏靜 縱雷

(無錫市勘察設計研究院有限公司,江蘇無錫 214000)

本文主要圍繞巖土工程勘察工作中水文地質(zhì)的相關問題,探討在巖土工程勘察工作進行的過程中,如何有效的進行勘察,如何對水文地質(zhì)的情況進行有效的分析,以便可以為巖土工程的勘察工作提供參考。

巖土工程 勘察 水文地質(zhì)

1 前言

目前,巖土工程勘察是一種較為常見和重要的勘察工作,在勘察工作進行的過程中,水文地質(zhì)是一個必須要引起重視的問題,水文地質(zhì)的情況會直接影響巖土勘察工作的進展,所以,需要首先對水文地質(zhì)進行分析。

2 水文地質(zhì)勘察現(xiàn)狀及重要性

實踐證明,在工程勘察、設計和施工的過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但也是一個易于被忽視的問題。之所以重要,是因為水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又屬于基礎工程的環(huán)境問題,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。之所以容易被忽視,就是在實際的勘察工作中,勘探成果內(nèi)因為很少直接涉及水文參數(shù)的利用,水文地質(zhì)問題往往只被認為是象征性的工作,在勘察中大多只是簡單地對天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評價。為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要查明與巖土工程有關的水文地質(zhì)問題,評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預防及治理措施的建議,為設計和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

3 巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評價內(nèi)容

(1)在巖土工程勘察中,地下水對建筑物和巖土層的影響與作用應進行重點的評價,做好防治巖土工程危害的準備工作;(2)注重結(jié)合建筑物地基基礎的類型,對相關的水文地質(zhì)問題進行查明,使所提供的水文地質(zhì)資料能夠服務于地基基礎類型的選擇;(3)了解地下水的天然條件和狀態(tài)所產(chǎn)生的影響,并能夠分析和預測地下水的變化對建筑物的反作用;(4)依據(jù)地下水對工程的影響和作用,從工程的角度出發(fā),提出水文地質(zhì)問題在不同條件下的評價。

4 巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的主要危害分析

4.1 由于地下水的動水壓力影響導致產(chǎn)生的危害

在巖土工程的勘察過程中,由于自然條件下的地下水所帶來的動水壓力影響微乎其微,通常不太可能會產(chǎn)生危害,然而在一些人為因素的影響下,則會導致地下水的自然條件發(fā)生失衡現(xiàn)象,從而產(chǎn)生動水壓力,而一旦該動水壓力過大,就往往可能導致產(chǎn)生各種惡劣的巖土工程地質(zhì)危害,比如管涌、流砂以及基坑突涌等危害。

4.2 由于地下水位的升降變化導致產(chǎn)生的危害

首先,由于地下水位下降導致產(chǎn)生的危害?？偟膩碚f,地下水位下降大都是由各種人為因素所導致的,比如附近有人為大量抽取地下水的活動、附近采礦過程中采取了礦床疏干的活動以及由于上游筑壩或者修建水庫等活動導致下游地下水發(fā)生了補給比正常情況下大大偏少等。而一旦地下水位發(fā)生了過大程度的下降,就很容易誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。其次,由于地下水位上升導致產(chǎn)生的危害。導致地下水位上升的因素有很多,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。而一旦地下水位非正常上升,就很有可能增強對建筑物基礎的腐蝕效果,促進斜坡與河岸等土體的滑移甚至崩塌,軟化土體結(jié)構(gòu)并降低土層的承載能力,加速部分土層的液化現(xiàn)象,嚴重時甚至會導致流砂、管涌等嚴重的地質(zhì)危害,給工程尤其是基礎工程帶來極大的破壞。

最后,由于地下水位頻繁升降導致產(chǎn)生的危害。由于地下水位的升降變化很容易導致膨脹性巖土出現(xiàn)不均勻膨脹收縮變形等現(xiàn)象,而一旦地下水位升降過于頻繁,則不但會造成巖土體反復的產(chǎn)生膨脹收縮變形,而且還可能會引起巖土膨脹收縮幅度的持續(xù)加強,從而產(chǎn)生地裂等危害,并最終造成建筑物尤其是輕型建筑物出現(xiàn)嚴重的破壞。

5 巖土工程勘察中的水文地質(zhì)分析

5.1 勘察要求

由于地質(zhì)、氣候、水文、人類的生產(chǎn)活動等因素的作用,特別是隨著高層建筑與深挖工程,地下水位的變化對已有建筑物可能引起各種不良的后果日趨嚴重,分析了解工程場地的水文地質(zhì)條件是保證建設工程安全的前提和基礎。

在調(diào)查地區(qū)特別是地質(zhì)條件復雜的地區(qū),應根據(jù)工程的具體要求,查閱該區(qū)的以往的水文地質(zhì)資料,通過鉆孔和測試等水文地質(zhì)勘查工作,查明調(diào)查地區(qū)的水文地質(zhì)條件,除滿足相關規(guī)范要求外,還應包括:自然地理及地形地貌,地質(zhì)環(huán)境及構(gòu)造特征,揭露地下水水位(包括近幾年的各層地下水位、水位變化趨勢;地下水的補給、排泄、徑流情況,人為影響地下水的情況等),鑒定水質(zhì)與水溫,通過現(xiàn)場試驗確定水文參數(shù),各含水層和隔水層的埋藏條件,場地地質(zhì)條件對地下水的賦存和影響等。

5.2 重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往的勘察對巖土的物理力學性質(zhì)的測試比較重視,對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評價是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)主要有可塑性及稠度狀態(tài)、滲透性、軟化性、崩解性、透水性、給水性和脹縮性等。

(1)可塑性及稠度狀態(tài),是粘性土區(qū)別于砂土的重要特征,可用塑性指數(shù)與液性指數(shù)來判別,由土的狀態(tài)可推知土的性能。(2)滲透性,可用滲透系數(shù)表征,滲透系數(shù)可通過抽水試驗、注水試驗和壓水試驗確定。(3)軟化性,量化指標是軟化系數(shù),在巖層中存在易軟化巖層時,在地下水的作用下往往形成軟弱夾層,各類成因的粘土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。(4)崩解性,包括崩解所需的時間、崩解速度、崩解率等,通常采用耐崩解系數(shù)予以表征。

6 結(jié)語

總而言之,在巖土工程勘察的過程中,如果沒有做好相關的水文地質(zhì)問題的預防工作,就難以提高巖土工程勘察的效果,所以,在今后巖土工程的勘察中,應該重視水文地質(zhì)的相關問題。

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[2]李純玉.探析工程勘察過程中水文地質(zhì)問題的重要性[J].中國水運(下半月),2009(07).

[3]鄧曉翔,蔣麗云.對工程勘察中水文地質(zhì)問題的探討[J].四川建材,2009(01).