巖土工程準(zhǔn)備工作中水文地質(zhì)勘察問(wèn)題探討論文
在巖土工程的施工過(guò)程中,水文地質(zhì)的勘察是施工前必要的準(zhǔn)備工作,之所以強(qiáng)調(diào)水文地質(zhì)勘察的重要性,是因?yàn)榈叵滤仁菐r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。但是事實(shí)上,水文地質(zhì)勘察工作極易遭到忽視,實(shí)際的巖土工程準(zhǔn)備工作中水文地質(zhì)勘察通常只是象征性的表面工作,沒(méi)有切實(shí)的做到位,這就為巖土工程的質(zhì)量埋下了一系列的隱患問(wèn)題。
1 水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容
在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)開(kāi)展巖土工程工作,如果沒(méi)有對(duì)水文條件有充分的了解,很容易出現(xiàn)由地下水導(dǎo)致的基礎(chǔ)下沉或者建筑物開(kāi)裂的現(xiàn)象,不僅嚴(yán)重影響了建筑物的正常使用壽命,造成重大經(jīng)濟(jì)損失,也會(huì)給建筑物的使用者帶來(lái)安全隱患。為了提高水文地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量,從而保證巖土工程的效益,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面:
1) 了解地下水可能對(duì)巖土體和建筑物造成的不良影響,預(yù)測(cè)地下水的危害,預(yù)先制定科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施。
2) 不同的建筑物對(duì)樁基礎(chǔ)有不同的要求,在工程勘察之前了解建筑的樁基礎(chǔ)的要求,從而針對(duì)性地探究水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)建筑可能造成的影響。
3) 不僅要考慮到正常情況下地下水文情況,還要考慮到地下水文情況突然發(fā)生變化時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。
4) 應(yīng)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題,如: a. 了解當(dāng)?shù)氐叵滤那闆r對(duì)地下樁基礎(chǔ)混凝土的腐蝕性,必要時(shí)采取相應(yīng)的抗腐蝕措施。b. 軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體受地下水文情況的變化較大,在這樣的巖土體上進(jìn)行巖土工程建設(shè)時(shí),應(yīng)該充分考慮到土質(zhì)在受水文情況的影響下可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等現(xiàn)象。c. 在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r,應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。d. 當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層,應(yīng)對(duì)基坑開(kāi)挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。e. 在地下水位以下開(kāi)挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性和富水性試驗(yàn),并評(píng)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)定性的可能性。
5) 深入了解一段時(shí)間內(nèi)的地下水位變化情況,考慮到地下水位的變化會(huì)對(duì)巖土體的穩(wěn)定性造成不良影響,巖土工程在設(shè)計(jì)之前需要了解選址區(qū)域地下水位的變化情況,包括近幾年來(lái)最高地下水位、最低地下水位、地下水補(bǔ)給排泄條件、地下水與地表水的補(bǔ)給關(guān)系、水位變化的趨勢(shì),由此確保地下水位不會(huì)頻繁變化以及上層巖土體的穩(wěn)定性。
2 水文地質(zhì)問(wèn)題的危害分析
水文地質(zhì)情況是巖土工程最大的不確定因素之一,極易給巖土工程帶來(lái)不利影響。同時(shí)考慮到水文地質(zhì)情況極易受到外界環(huán)境的變化,地下水動(dòng)水壓的變化、地下水位升降的變化以及地下水位頻繁升降都會(huì)對(duì)巖土工程帶來(lái)不利影響,需要提前制定好應(yīng)對(duì)措施,降低這些不利情況帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失,消除安全隱患。
2. 1 地下水動(dòng)水壓引起的危害
自然情況下地下水動(dòng)水壓是保持在平衡狀態(tài)的,此時(shí)不會(huì)給地面上的巖土工程帶來(lái)任何的問(wèn)題。但是一旦地下水動(dòng)水壓的平衡狀態(tài)被打破,巖土工程的安全就得不到保障。影響地下水文情況的因素有很多,如地表壓力的變化、降水量的變化、人為大量抽取地下水等。受到地殼變動(dòng)或者其他因素的影響,一旦地下水壓突然增大,地下水的應(yīng)力可能超過(guò)上層巖土體的強(qiáng)度,在上層巖土體不穩(wěn)定的情況下,極有可能造成管涌、基坑突涌、流砂等災(zāi)害。而這些災(zāi)害的發(fā)生對(duì)于巖土體上的巖土建筑來(lái)說(shuō)基本上是毀滅性的,因此在設(shè)計(jì)勘察和施工的過(guò)程中要時(shí)刻關(guān)注地下水水壓的變化,確保巖土工程的穩(wěn)定性。常見(jiàn)管涌示意圖如圖 1所示。
2. 2 地下水位升降變化引起的危害
人為大量抽取地下水、降雨量急劇下降等因素會(huì)導(dǎo)致地下水位的升降變化,而這種變化通常對(duì)于巖土工程的影響是負(fù)面的,因?yàn)闀?huì)影響巖土工程地基的穩(wěn)定性。地下水水位的下降會(huì)使得上層巖土體得不到足夠的支撐,如果巖土體的強(qiáng)度不夠,土質(zhì)較為疏松,巖土體上的建筑工程就會(huì)出現(xiàn)下沉、塌陷的現(xiàn)象,帶來(lái)了安全隱患。而如果地下水水位持續(xù)上升,巖土體在水的浸泡下可能會(huì)發(fā)生軟化、崩解、脹縮等現(xiàn)象,水位上升過(guò)快時(shí)還會(huì)導(dǎo)致流沙或者管涌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。在設(shè)計(jì)巖土工程時(shí),要充分考慮到地下水位可能發(fā)生的變化,盡量選擇巖土體更為穩(wěn)定的區(qū)域施工,從而避免地下水位上升或者下降對(duì)巖土工程帶來(lái)的不良影響。
2. 3 地下水位頻繁升降引起的危害
對(duì)于巖土工程來(lái)講,地下水位的頻繁升降引起的危害更大,也更需要加以重視。水位在頻繁上升和下降時(shí),容易導(dǎo)致巖土發(fā)生不均勻的收縮膨脹,上層巖土體的穩(wěn)定性會(huì)逐漸降低,最終肯定是會(huì)影響到地面上建筑物的穩(wěn)定性的。同時(shí)由于地下水位的頻繁升降,上層巖土體中鋁、鐵等金屬元素以離子形式進(jìn)入水體之中,土壤由板結(jié)變?yōu)槭杷桑w的承載能力也削弱了,這樣整個(gè)巖土體上的建筑工程的穩(wěn)定性也得不到保障?紤]到地下水位頻繁升降引起的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他地下水文情況的變化,在巖土工程選址時(shí)要盡量遠(yuǎn)離地下水位不穩(wěn)定的地區(qū),這樣才能促進(jìn)建筑物使用壽命的提高。
3 巖土工程中勘察水文地質(zhì)問(wèn)題的要求
考慮到巖土工程中勘察水文地質(zhì)工作的質(zhì)量如果得不到保證,其后果是具有毀滅性的,因而巖土工程中勘察水文地質(zhì)問(wèn)題需要了解相關(guān)水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容。水文地質(zhì)條件資料的收集不僅僅要依靠已有的資料,還需要實(shí)地進(jìn)行勘測(cè),確保數(shù)據(jù)的科學(xué)有效性,需要勘測(cè)的內(nèi)容主要有降水量、地下水位日常變化規(guī)律、蒸發(fā)量等,另外還需要考慮地下含水層的深度和厚度,地下水的流動(dòng)方向、類型、水位變化等。這些因素都會(huì)直接影響地下水上層的巖土體的穩(wěn)定性,因而需要予以足夠的重視。另一方面就是要熟悉水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容,了解各種可能對(duì)巖土工程帶來(lái)影響的地下水文條件變動(dòng)的因素,對(duì)水文地質(zhì)條件對(duì)建筑物的影響進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià),收集一切施工地質(zhì)下的水文條件變動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)水文條件可能帶來(lái)的不良后果進(jìn)行預(yù)測(cè)并且制定針對(duì)性的預(yù)防和解決措施,只有充分重視巖土工程施工之前的地質(zhì)水文勘察工作,對(duì)勘察工作的內(nèi)容和要求有清醒的認(rèn)識(shí),勘察工作的質(zhì)量才能夠得到有效的保證。
4 結(jié)語(yǔ)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得我國(guó)各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目不斷增加,每年都會(huì)新增大量的建筑面積,但是巖土工程開(kāi)展之前的地質(zhì)水文勘察工作卻大多流于形式,這就為建筑工程的安全和穩(wěn)定埋下了巨大的隱患,所以,為了延長(zhǎng)巖土工程的使用壽命并提高經(jīng)濟(jì)效益,需要在施工之前對(duì)地下的水文地質(zhì)情況做深入了解,分析地下水文地質(zhì)情況可能對(duì)巖土工程帶來(lái)的不利影響,并且要積極制定防治措施,以便于將地下水文地質(zhì)可能對(duì)建筑物造成的不良影響降到最低,從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。
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