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摘要:岩土工程的发展与水文地质勘探是息息相关的,水文地质勘探的质量直接影响着岩土工程的质量水平,所以我们需要高速重视水文地质问题,从而提高岩土工程质量。本文主要就水文地质问题及其在岩土工程中的危害性进行了分析研究。
关键词:水文地质;岩土工程;问题;危害性
中图分类号:P62文献标识码: A
引言
随着我国经济的不断发展和进步,岩土工程以及水文地质勘探得到了快速发展。水文地质勘探对于岩土工程的正常发展以及质量控制有着重要的决定作用,水文地质勘探对于地下水进行勘探,了解地下水的具体情况以及其对影响岩土工程的各方面有关因素,从而为岩土工程的质量提供有效保障。水文地质问题的出现对于岩土工程的危害性也是不可忽视的重要方面,因此,我们需要把握水文地质问题在岩土工程中的危害性,只有这样才能减少危害的发生,促进质量的不断提高。
一、水文地质勘探的主要内容
水文地质勘探的主要内容包括以下几个方面:岩土中地下水的类型;地下水对建筑物的影响;地下水对硅和硅内钢筋的腐蚀性;地下水活动对软质岩石、强风化岩、或者膨胀土等所造成软化、崩溃等现象;地基基础压缩层中存在的松散或饱和粉细砂和粉土所造成的问题;对基坑开挖后的承压水是否会冲毁基坑底板进行分析;是否要做渗透和富水性试验等等。
二、岩土工程中的主要水文地质问题概述
岩土工程中主要的水文地质问题就是地下水问题,地下水是影响岩土工程质量的关键所在。地下水泛指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石空隙中的水,狭义上的地下水是地下1000m范围内的水。按照埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水,按照埋藏介质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下,地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象【1】。地下水具有以下特点:分布广泛,便于就地开采使用;洁净、不易被污染,水质普遍较优;不占用地表空间;动态比较稳定;供水量受气候变化影响较小,具有较大到调蓄能力等【2】。然而不合理的灌溉可造成次生盐碱化;过量开采,可造成:在沿海地区,海水入侵,水质恶化;地面沉降,使区内建筑物失去稳定;不同含水层之间诱发水力联系,产生水的混合作用,使水质恶化;岩溶区地面塌陷【3】。
三、水文地质问题在岩土工程中的评价
1、要将地下水对岩土结构和建筑物的作用及影响作为重点评价对象对可能产牛的岩土工程危害进行预测.并提出可行性、有效性的措施评价要对工释项目概况、勘察目的、相关技术标准完成进度、场地自然环境条件、地质条件,以及岩土性质及均匀性、岩土性质指标、强度、变形参数、地基承载力参数、地下水理藏情况、水位及变化情说,以及水士对建筑材料的腐蚀状况、场地稳定性及适宜性等进行评价。
2、水文地质勘察需与建筑物地基类型的需求紧密结合,了解和查明水文地质问题,为地基基础工程的选型提供准确的水文地质资料;根据水文地质历史情况、成因类型、岩土性质、状况及物理学性质和岩层岩性、风化程度、物理力学性质等,将岩层和水文地质及建筑物三者的各项要求相结合;勘察中,要判定和明确场地是否存在断裂活动,周围是否存在地震断裂的地质情况,场地及周边是否存在不良地质作用,同时了解和掌握各种不良影响发展趋势及对场地设计、施工等工程活动的影响程度。
四、水文地质问题在岩土工程中的危害性
水文地质问题在岩土工程中的危害性,本文主要以地下水在岩土工程中的危害性为代表进行了具体分析研究。
1、地下水的水位变化会对岩土物理力学性质产生影响
地下水的水位变化可能会造成膨胀性岩土发生不均匀的胀缩变形,有时还会导致地裂,甚至还会使比较低层或者轻型的建筑物发生坍塌。除此之外,地下水的水位变化幅度过大还会使膨胀性岩土收缩幅度加大。因此在岩土工程实施时,要勘测地下水的具体情况,千万不要在地下水的变动地带进行建设岩土工程。通常在工程的地基里面,当地下水位在基礎底面以下压缩层范围上升或者下降时,都会直接对建筑物的稳定性造成影响如果地下水位是在基础底面以下压缩层范围是处于上升状态,那么就很容易使地基的土质发生软化,其强度降低而压缩性增强,从而使建筑物发生沉降或者变形。如果地下水位是在基础底面以下压缩层范围处于下降状态,那么就会使岩土的自重力增加,从而使地基基础出现沉降现象,还有可能会使建筑物发生变形
地下水位以上部分岩土因为经过长时间的淋滤作用,其铁铝含量比较密集,从而对土颗粒能够起到很好的填充作用这些因素就造成了其含水量和孔隙比都减小,而压缩模量和承载力都增大。而地下水位变动带的土层因为岩土中的铁铝的成分流失比较严重,土质比较松软。从而使其含水量和孔隙比增大,压缩模量和承载力就减小,恰好与地下水位以上相调转。而处于地下水以下部分的岩土因为水解与氧化的作用力比较弱,再加上其土层自重力的影响,使岩土变得更加密实,从而使其含水量和孔隙比减小,压缩模量和承载力都增大
2、地下水活动产生的压力作用引起的危害
在天然状态下,地下水活动产生的压力作用较小,通常情况下不会造成任何危害,但是在人为施工活动中,由于地下水活动的平衡状态被打破,在动水压力作用下,会引起一些较为严重的岩土工程危害,如流沙、管涌、基坑突涌等。
3、地下水水位上升对岩土工程的危害
地下水的水位的升起,对岩土工程的危害有以下几个方面。第一,土壤会产生沼泽与盐渍化,建筑物所受到的腐蚀性增强:第二,会造成河岸的岩土与岩体位移,甚至会发生坍塌的现象:第三,会使岩体的结构发生变化,造成其强度降低或者发生软化:第四方面,会使饱和粉细砂或者粉土液化,从而造成流砂、管涌的等现象:第五方面,会使地下室被淹没,基础出现上浮现象,从而影响建筑物的稳定性。
4、地下水水位下降的危害
地下水水位下降往往是受到人为因素的影响,例如在上游修建水库把下游地下水的补给被截住了:长期大量抽取地下水进行灌溉、工程的施工等等,都会造成地下水的水位下降。当地下水的水位下降超过下降界限时,就会经常性发生地面坍塌、地面下沉以及地裂的现象,还会造成水质恶化等因此地下水水位下降太过严重,不仅会给岩土工程带来危害,还会影响人们的居住环境以及用水情况,甚至有时候还会对人们的人身安全带来危害。
五、岩土工程中地下水引起危害的具体预防措施
在工程勘察时,应了解和明确基坑开挖对周边范围内的隔水层厚度、岩性,承压含水层顶板埋深、承压水头高度,含水层类型及岩性等因素的影响,然后根据基坑开挖深度,预测和判断基坑开挖过程中是否存在对含水层、隔水层造成影响,导致突涌和管涌现象的发生。如果出现突涌现象,应采取切实有效的防治措施,具体包括两个方面:第一,在基坑开挖过程中,控制开挖深度,保证基坑底部隔水层厚度保持在不会发生突涌的范围内;第二,基坑周围要设置排水孔,降低承压水头压力。施工过程中,要在基坑周边修建排水沟,强化地面硬化处理,确保基坑内及周边积水能够及时排出,避免地表水下渗至基坑周边土体中,导致基坑周边水位抬高、基坑周边土体含水量增大、基坑土体强度下降等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。另外,在建筑物周围要预留补水设施,避免干旱或水源不足造成地下水枯竭,导致地裂、地基沉降等现象的发生。
结束语
总之,水文地质勘探对于岩土工程有着重要影响,水文地质问题给岩土工程造成的危害性也是当前需要解决的重要问题,所以在具体工作中采取措施进行水文地质问题的预防,促进岩土工程的发展。
参考文献:
[1]宋兆锐.富水土质地区深基坑降水对既有地铁隧道的影响[D],沈阳建筑大学.2012,(03):77.
[2]张立刚,刘墨.水文地质因素对地质灾害的影响分析[J],城市建设理论研究(电子版),2013,(10):36.
[3]王德群. 我国地下水资源现状与对策分析[J]. 现代商贸工业,2010,07:317.
关键词:水文地质;岩土工程;问题;危害性
中图分类号:P62文献标识码: A
引言
随着我国经济的不断发展和进步,岩土工程以及水文地质勘探得到了快速发展。水文地质勘探对于岩土工程的正常发展以及质量控制有着重要的决定作用,水文地质勘探对于地下水进行勘探,了解地下水的具体情况以及其对影响岩土工程的各方面有关因素,从而为岩土工程的质量提供有效保障。水文地质问题的出现对于岩土工程的危害性也是不可忽视的重要方面,因此,我们需要把握水文地质问题在岩土工程中的危害性,只有这样才能减少危害的发生,促进质量的不断提高。
一、水文地质勘探的主要内容
水文地质勘探的主要内容包括以下几个方面:岩土中地下水的类型;地下水对建筑物的影响;地下水对硅和硅内钢筋的腐蚀性;地下水活动对软质岩石、强风化岩、或者膨胀土等所造成软化、崩溃等现象;地基基础压缩层中存在的松散或饱和粉细砂和粉土所造成的问题;对基坑开挖后的承压水是否会冲毁基坑底板进行分析;是否要做渗透和富水性试验等等。
二、岩土工程中的主要水文地质问题概述
岩土工程中主要的水文地质问题就是地下水问题,地下水是影响岩土工程质量的关键所在。地下水泛指埋藏和运动于地表以下不同深度的土层和岩石空隙中的水,狭义上的地下水是地下1000m范围内的水。按照埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水,按照埋藏介质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下,地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象【1】。地下水具有以下特点:分布广泛,便于就地开采使用;洁净、不易被污染,水质普遍较优;不占用地表空间;动态比较稳定;供水量受气候变化影响较小,具有较大到调蓄能力等【2】。然而不合理的灌溉可造成次生盐碱化;过量开采,可造成:在沿海地区,海水入侵,水质恶化;地面沉降,使区内建筑物失去稳定;不同含水层之间诱发水力联系,产生水的混合作用,使水质恶化;岩溶区地面塌陷【3】。
三、水文地质问题在岩土工程中的评价
1、要将地下水对岩土结构和建筑物的作用及影响作为重点评价对象对可能产牛的岩土工程危害进行预测.并提出可行性、有效性的措施评价要对工释项目概况、勘察目的、相关技术标准完成进度、场地自然环境条件、地质条件,以及岩土性质及均匀性、岩土性质指标、强度、变形参数、地基承载力参数、地下水理藏情况、水位及变化情说,以及水士对建筑材料的腐蚀状况、场地稳定性及适宜性等进行评价。
2、水文地质勘察需与建筑物地基类型的需求紧密结合,了解和查明水文地质问题,为地基基础工程的选型提供准确的水文地质资料;根据水文地质历史情况、成因类型、岩土性质、状况及物理学性质和岩层岩性、风化程度、物理力学性质等,将岩层和水文地质及建筑物三者的各项要求相结合;勘察中,要判定和明确场地是否存在断裂活动,周围是否存在地震断裂的地质情况,场地及周边是否存在不良地质作用,同时了解和掌握各种不良影响发展趋势及对场地设计、施工等工程活动的影响程度。
四、水文地质问题在岩土工程中的危害性
水文地质问题在岩土工程中的危害性,本文主要以地下水在岩土工程中的危害性为代表进行了具体分析研究。
1、地下水的水位变化会对岩土物理力学性质产生影响
地下水的水位变化可能会造成膨胀性岩土发生不均匀的胀缩变形,有时还会导致地裂,甚至还会使比较低层或者轻型的建筑物发生坍塌。除此之外,地下水的水位变化幅度过大还会使膨胀性岩土收缩幅度加大。因此在岩土工程实施时,要勘测地下水的具体情况,千万不要在地下水的变动地带进行建设岩土工程。通常在工程的地基里面,当地下水位在基礎底面以下压缩层范围上升或者下降时,都会直接对建筑物的稳定性造成影响如果地下水位是在基础底面以下压缩层范围是处于上升状态,那么就很容易使地基的土质发生软化,其强度降低而压缩性增强,从而使建筑物发生沉降或者变形。如果地下水位是在基础底面以下压缩层范围处于下降状态,那么就会使岩土的自重力增加,从而使地基基础出现沉降现象,还有可能会使建筑物发生变形
地下水位以上部分岩土因为经过长时间的淋滤作用,其铁铝含量比较密集,从而对土颗粒能够起到很好的填充作用这些因素就造成了其含水量和孔隙比都减小,而压缩模量和承载力都增大。而地下水位变动带的土层因为岩土中的铁铝的成分流失比较严重,土质比较松软。从而使其含水量和孔隙比增大,压缩模量和承载力就减小,恰好与地下水位以上相调转。而处于地下水以下部分的岩土因为水解与氧化的作用力比较弱,再加上其土层自重力的影响,使岩土变得更加密实,从而使其含水量和孔隙比减小,压缩模量和承载力都增大
2、地下水活动产生的压力作用引起的危害
在天然状态下,地下水活动产生的压力作用较小,通常情况下不会造成任何危害,但是在人为施工活动中,由于地下水活动的平衡状态被打破,在动水压力作用下,会引起一些较为严重的岩土工程危害,如流沙、管涌、基坑突涌等。
3、地下水水位上升对岩土工程的危害
地下水的水位的升起,对岩土工程的危害有以下几个方面。第一,土壤会产生沼泽与盐渍化,建筑物所受到的腐蚀性增强:第二,会造成河岸的岩土与岩体位移,甚至会发生坍塌的现象:第三,会使岩体的结构发生变化,造成其强度降低或者发生软化:第四方面,会使饱和粉细砂或者粉土液化,从而造成流砂、管涌的等现象:第五方面,会使地下室被淹没,基础出现上浮现象,从而影响建筑物的稳定性。
4、地下水水位下降的危害
地下水水位下降往往是受到人为因素的影响,例如在上游修建水库把下游地下水的补给被截住了:长期大量抽取地下水进行灌溉、工程的施工等等,都会造成地下水的水位下降。当地下水的水位下降超过下降界限时,就会经常性发生地面坍塌、地面下沉以及地裂的现象,还会造成水质恶化等因此地下水水位下降太过严重,不仅会给岩土工程带来危害,还会影响人们的居住环境以及用水情况,甚至有时候还会对人们的人身安全带来危害。
五、岩土工程中地下水引起危害的具体预防措施
在工程勘察时,应了解和明确基坑开挖对周边范围内的隔水层厚度、岩性,承压含水层顶板埋深、承压水头高度,含水层类型及岩性等因素的影响,然后根据基坑开挖深度,预测和判断基坑开挖过程中是否存在对含水层、隔水层造成影响,导致突涌和管涌现象的发生。如果出现突涌现象,应采取切实有效的防治措施,具体包括两个方面:第一,在基坑开挖过程中,控制开挖深度,保证基坑底部隔水层厚度保持在不会发生突涌的范围内;第二,基坑周围要设置排水孔,降低承压水头压力。施工过程中,要在基坑周边修建排水沟,强化地面硬化处理,确保基坑内及周边积水能够及时排出,避免地表水下渗至基坑周边土体中,导致基坑周边水位抬高、基坑周边土体含水量增大、基坑土体强度下降等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。另外,在建筑物周围要预留补水设施,避免干旱或水源不足造成地下水枯竭,导致地裂、地基沉降等现象的发生。
结束语
总之,水文地质勘探对于岩土工程有着重要影响,水文地质问题给岩土工程造成的危害性也是当前需要解决的重要问题,所以在具体工作中采取措施进行水文地质问题的预防,促进岩土工程的发展。
参考文献:
[1]宋兆锐.富水土质地区深基坑降水对既有地铁隧道的影响[D],沈阳建筑大学.2012,(03):77.
[2]张立刚,刘墨.水文地质因素对地质灾害的影响分析[J],城市建设理论研究(电子版),2013,(10):36.
[3]王德群. 我国地下水资源现状与对策分析[J]. 现代商贸工业,2010,07:317.