工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的探討
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(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性,下面是小編搜集整理的一篇探究工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的論文范文,供大家閱讀參考。
摘要:在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是易于被忽視的問題。因此,為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);研究
實(shí)踐證明,在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。之所以重要,是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)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,又是基礎(chǔ)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(shí)際的勘察工作中,在勘探成果內(nèi)因?yàn)楹苌僦苯由婕八膮?shù)的利用,水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)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(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對水文地質(zhì)問題研究不深人,設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題,經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題,令勘察和設(shè)計(jì)處于難堪的境地。為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)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求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評價(jià)地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)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。
1水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容
1.1自然地理情況
這方面的主要有地形、地貌以及氣象水文特征等等內(nèi)容。地形、地貌是指工程所處區(qū)域周邊的水系情況、是高原或平原、地形是否平坦與開闊、地表的堆積情況和地貌侵蝕等情況;氣象水文特征是工程所在地所處的氣候帶(是寒帶、溫帶、亞熱帶或是熱帶)、濕潤的程度如何、是否季風(fēng)區(qū),以及該地區(qū)的熱量情況等等;
1.2地質(zhì)環(huán)境情況
這個(gè)內(nèi)容包含了工程所在地的地質(zhì)構(gòu)造,包括地質(zhì)基地構(gòu)造,包括對第四系厚度的控制,還包括地質(zhì)的巖層和新構(gòu)造運(yùn)動等等方面。
1.3地下水的水位情況
這一情況包括最近2―5年以來地下水水位的變化情況,包括地下水的補(bǔ)充供給和排泄的條件,還有地表水、地下水之間的補(bǔ)排關(guān)系,加上這些關(guān)系和條件對地下水位造成的影響等等。其中地下水位的變化是工程勘察的重點(diǎn)。
1.4含、隔水層情況
含、隔水層情況包括地下水的類型、水位、流向和變化的幅度,含、隔水層的埋藏條件;主要的含水層分布、埋深、厚度情況。此外,還應(yīng)憑借現(xiàn)場的勘探試驗(yàn),通過測定地層的水位傳導(dǎo)系數(shù)、滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)等等水文地質(zhì)參數(shù),準(zhǔn)確判斷此處的地質(zhì)條件是否會影響地下水的滲流狀態(tài),是否會影響其賦存情況等,判定地下水是否會腐蝕建筑材料等等。
2工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容
在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評價(jià)地下水對巖土工程的作用和危害,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我們認(rèn)為今后在工程勘察中,對水文地質(zhì)問題的評價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
2.1應(yīng)重點(diǎn)評價(jià)地下水對巖土體和建筑物的.作用和影響,預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
2.2工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
2.3不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況,及對巖土體和建筑物的反作用。
2.4應(yīng)從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價(jià)的地質(zhì)問題。
3巖土的水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)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。以往在勘察中對巖土的物理力學(xué)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(jià)是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì),下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響,然后再對巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進(jìn)行簡單的介紹。
3.1地下水的賦存形式:地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種,其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。
3.2巖土的主要的水理性質(zhì)及其測試辦法:
3.2.1軟化性,是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí),在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。
3.2.2透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細(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)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖土體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)和壓水試驗(yàn)求取。
3.2.3崩解性,是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大,以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。
3.2.4給水性,是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以給水度表示。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù),也影響場地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測定。
3.2.5脹縮性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對地基變形和土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性、容水性、毛細(xì)管性、可塑性等等,在這里不再一一敘述。
4地下水的地質(zhì)危害
4.1水位上升引起的危害
潛水位上升的原因是多方面的,主要受含水層結(jié)構(gòu)、氣溫、降雨量、總體巖性產(chǎn)狀及人為因素如施工、灌溉等影響,潛水位上升會使巖土體鹽漬化或沼澤化,從而導(dǎo)致建筑材料的腐蝕性增強(qiáng),還會使河岸、斜坡等巖土體產(chǎn)生崩塌、滑移等不良地質(zhì)現(xiàn)象。
4.2水位下降引起的危害
潛水位下降大多是因?yàn)槿藶橐蛩卦斐傻,如采礦活動中的礦床疏干、集中大量抽取地下水、上游修建水庫或者筑壩而導(dǎo)致下游截留地下水等。地下水位的大幅度下降常常會導(dǎo)致地面塌陷、沉降、地裂、地下水水質(zhì)惡化、水源枯竭等惡果,給巖土體本身、建筑穩(wěn)定性以及人類的居住環(huán)境帶來危害。
4.3水位頻繁升降引起的危害
水位頻繁升降是由于地下水的頻繁交替將巖土體內(nèi)膠結(jié)物內(nèi)鐵、鋁等成分淋濕,土體失去該部分成分后變的疏松,孔隙比增大,壓縮模量及承載力降低等,情況嚴(yán)重則可導(dǎo)致巖土尤其是膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻脹縮變形,由于巖土的膨脹收縮變形往復(fù)可導(dǎo)致增大巖土的膨脹收縮幅度,最終導(dǎo)致地裂而對建筑物產(chǎn)生破壞。
4.4動壓力作用引起的危害
自然狀態(tài)下水的動壓力較微弱,但人類的工程活動則改變了地下水的天然動力平衡條件,該種現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)則會引起流砂、管涌、基坑突涌等工程危害。
5結(jié)束語
在工程地質(zhì)勘察過程中,地下水和巖土體都是重要的影響因素,兩者結(jié)合產(chǎn)生的作用,會直接影響到工程和建筑的穩(wěn)定性、安全性。所以準(zhǔn)確查清楚地下水的情況,可以為工程提供第一手的安全材料,消除隱患。
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