【摘 要】水文地質問題一直是巖土工程勘查中不可忽視的重要問題,在具體工程中,一定要因地制宜,不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題,更要提出預防及治理措施的建議,根據勘察到的工程所處地域的地質水文條件,制定相應的防護措施和施工計劃,為設計和施工提供必要的水文地質資料,以消除或減少工程的危害,真正保證工程的質量。本文針對工程地質勘察水文地質的相關問題展開分析,找出發(fā)現的問題并提出勘察解決手段,對勘察工作的提出了建議及對策。
【關鍵詞】工程地質勘察;水文地質;對策
在工程勘察、設計和施工過程中,水文地質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,是因為水文地質和工程地質二者關系極為密切,互相聯系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。至于容易被忽視,是在實際的勘察工作中,在勘探成果內因為很少直接涉及水文參數的利用,水文地質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)下的水文地質條件作一般性評價。
一、工程地質勘察中水文地質評價內容
水文地質所需要評價的具體內容以往的工程勘察報告中,工程地質勘察針對水文地質所評估的內容,經常缺少結合基礎設計與施工中的實際需要所全面評價出的,地下水對巖土工程的作用與危害,在這種情況下,所帶來的結果是,很多地區(qū)發(fā)生了許多起因地下水所造成的基礎下沉、建筑物開裂等質量事故,我們應當意識到,在今后在工程勘察中,要總結從前的經驗與教訓,針對水文地質問題的評價需要從以下內容中進行考慮。
1.從實際角度出發(fā),預測可能會產生的巖土工程危害,重點評價地下水對巖土體及建筑物的作用與影響,進而提出防治等措施與手段。
2.積極查明相關水文質問題,在工程地質勘察作業(yè)前,密切結合建筑物的地基基礎類型需要,選擇工程所需要的水文地質資料,結合資料對工程作出具體安排。
3.在提出不同的條件下應當重點評價地質問題,從工程角度入手,按照地下水對工程的作用與影響進行考慮,例如針對被埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中,水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性;當基礎下部存在承壓含水層,應該對基坑開挖后承壓水破壞基坑底板的可能性進行嚴密的計算與和合理評價;針對選用強風化巖、軟質巖石、殘積土、膨脹土等一些巖土體作為基礎持力層的建筑場合,應當著重評價地下水活動對于這些巖土體可能會產生的軟化,分解、膨脹及萎縮等作用;在地基的基礎壓縮層范圍之內存在著松散或者飽和的粉細砂、粉土時,應當對可能產生的潛蝕、管涌、流砂的可能性進行預測;在地下水位以下進行挖基坑等類似作業(yè),應當進行滲透與富水性的相關試驗。并對由于人工降水所引起的土凍沉降,邊坡失去穩(wěn)定性進而影響物穩(wěn)定性的可能等問題作出合理評價。
二、實例分析
1.工程概況:某二級公路是一條重要通道,日車流量達7000-8000輛。據當地群眾反映,公路的隧道東南側公路K3+900-K4+050右邊坡坡體出現7條裂縫。初步認定為斜坡失穩(wěn),形成拉張裂縫,存在滑坡隱患。經勘察可知,滑坡周界在平面上呈箕狀?;潞缶夁吔鐦烁?85m,滑坡前緣邊界標高l25-135m,地形上見較多不規(guī)則的小陡坎,物探顯示明顯的低阻帶;兩側大致以山脊向溝谷過渡線為界,所處海拔高程125-185m,地形坡度l5-35°,下部公路切坡段50-70°,主滑方向220-240°。局部坡上見有“馬刀樹”,推測滑坡體曾有滑移,目前處于蠕滑狀態(tài)。經調查,在滑坡前緣邊坡處未見基巖內有泉水滲透或排出。
因此,綜合確定該滑坡為中型淺層滑坡?;履壳白冃尾幻黠@,剩余推力大,處于蠕滑狀態(tài)即臨界穩(wěn)定狀態(tài),遇強降雨或連續(xù)降雨,極易發(fā)生滑動。滑坡主滑方向220-240°,將對人民生命和財產安全構成較大威脅,危害性大。因此,必須對滑坡進行治理。
2.原因。(1)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,其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀.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果。由干潛水面上升對巖土工程可能造成:第一,土體沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。第二,斜坡、河岸等巖土體產生滑移、崩塌等不良地質現象。第三,一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化,引發(fā)山體滑坡。第四,引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象。(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給等。地下水的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環(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。(3)地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。(4)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,在移動的動水壓力作用下,往往會引起一些嚴重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關的工程地質文獻中已有較詳細的論述,這里不再重復。
三、強化工程地質勘察中水文地質監(jiān)測的途徑
做好水文地質的勘測與研究工作具有十分重要的作用。當前.我國很多地區(qū)由于在建筑施工時不重視施工環(huán)境的水文地質預分析,使得建筑物地基下沉,為整個城市的發(fā)展都帶來了很大麻煩。強化工程勘察中的水文地質監(jiān)測及其重要。
1.預測地下水的風險,選擇適當的建筑材料。在工程施工之前應重點研究地下水對巖土體和建筑物的危害,通過科學有效的分析以及精密的勘測,預測其有可能影響整個建筑工程施工作業(yè)的風險因素。以便發(fā)現問題時可以做出及時、有效的處理。巖石是貯存地下水的介質。因此,巖性是劃分含水層和地下水類型的基礎。一定類型的巖石就賦存一定類型的地下水(空隙類型)。不同類型巖石所賦存的地下水類型如表1所示。綜合分析巖土密度、地下水水位,經過科學的計算,選擇適當的建筑材料,保障建筑產品的安全,在為消費者提供優(yōu)質建筑商品的同時增強企業(yè)的市場競爭力,推動我國城市化建設的前進步伐。
2.把握工程勘察與水文地質監(jiān)測的有效結合。
要明確理論與實際經驗之間的聯系與區(qū)別,要善于結合具體工程建筑和水文地質情況選擇合適的水文地質監(jiān)測材料,以避免因材料選擇不當而使監(jiān)測結果出現誤差。更為重要的是把握監(jiān)測設備與工程勘察設備有著相通之處,至少保證設備的使用都能適應彼此之間的操作流程,對于不同的水文地質條件有著不同的工程勘察方法和監(jiān)測方法。
3.建立嚴整的規(guī)章制度體系。
水文地質監(jiān)測體系,并不是一項很輕松的工作,它關系到工程勘察體系的整體效益。我們要讓水文地質監(jiān)測更具合理性,讓工程施工方更為注重工程勘察中的水文地質監(jiān)測,就必須讓其有法律上的限制和規(guī)范作用。在制度上,我們可以從監(jiān)測人員、設備要求、原理要求等方面做出規(guī)定。設備要求則是建立在符合水文地質監(jiān)測的要求上,能夠跟進現代化的要求,能夠保證監(jiān)測任務的實施。而原理要求就是監(jiān)測的方案具有科學性,監(jiān)測的工作符合實際的要求。
工程地質勘查是整個工程周期中重要階段,其結果的準確與否將直接關系到工程質量的好壞、能否實現工程目標以及工程對社會經濟的價值。在工程勘探過程中,采取切實有效地方法測定有關水文地質的各種參數是非常重要的,可為工程設計提供重要依據,同時,也有助于充分利用水里地質條件進行工程設計和施工,從而避免出現因水文地質作用而損壞工程或者影響工程施工的現象。
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