湖北省神龙地质工程勘察院 湖北武汉 430000
摘要:岩土具有物力性质和水理性质,这两种性质都非常的重要,尤其是水理性质,是影响工程质量的重要因素,对建筑物的稳定性与耐久性有着决定性的作用。在岩土工程施工中我们要视工程的实际情况,采取相对应的措施,并且要对具体的情况进行分析和总结,以避免工程质量问题的出现。
关键词:地下水;岩土工程;水文地质勘察;
土工程勘察中,地下水文问题是较为关键和不可缺少的一项环节。地下水对岩土工程产生的危害性是不可忽视的,在工程勘察中加强水文勘察的注意事项也是必要的。
一、地下水对岩土工程的危害
1.地下水位升降产生的危害。地下水上升对岩土工程也会产生危害。因为人类活动的影响,导致潜水位上升,主要原因有:工业废水的排放,工程建筑中施工用水渗透、生活污水的渗透以及农作物用水的渗透等。从人为影响来看,这几种因素会导致地下水位上升。降水量增加、气温上升导致河流汛期增加,这两种是对地下水动态影响的主要因素;从地质方面看,因为含水层中的土壤具有渗透性,导致水渗透,地震灾害等也会导致潜水位上升。因此,地下水水位上升是多种因素影响下的结果。在一些平原低洼处易发生土壤盐碱化或沼泽现象。在分化作用的影响下,山区或者丘陵地带也会出现岩土体滑移和坍塌现象。尤其是在严重风化的情况下,山岩地区会有岩土软化和崩解问题,岩体的结构也会受到破坏,压缩性也会增大。因为,地下水位于第一个稳定隔水层上,水位过度上升就会致使建筑物地下洞室被淹没,致使建筑物重心不稳,影响建筑物的稳定性。具体来说,地下水位上升对岩土工程产生以下危害:(1)水位上升导致土壤受地下水浸泡,长久下去就会形成沼泽或者被盐渍化,另外,因为地下水一腐蚀建筑,使得建筑物的耐久性受到影响;(2)随着地下水位的上升,土壤中的含水量就会增加,因此其重量也会增加,一些斜坡和河岸地区就容易发生不良地质问题,比如滑坡、崩塌等,由此导致地质灾害发生率也会增加;(3)地下水水位上升会致使粉细砂中的含水量增加,当粉土中的含水量高于饱和状态就会被液化,容易致使土壤中的颗粒被带走,出现管涌和流砂等现象;(4)地下水位上升会致使岩土受水侵蚀、浸泡,进而被软化,建筑物的抗剪力也会因此降低。
2.地下水位下降对岩土工程产生危害。导致地下水位下降的人为因素有:大量地抽取地下水,河流上游筑坝,导致下游水位下降。而地下水水位下降对岩土工程产生的危害有:(1)地下水位下降改变了地表受地下水浮力的影响,进而引发出各种地质灾害,如地面塌陷、地面裂缝等,这些都会使得建筑物的稳定性受到影响,甚至使得人类的生命和财产安全受威胁;(2)因为水资源的严重浪费以及过度抽取地下水,致使水资源枯竭,水质严重恶化,对生态环境和人类的居住环境都造成了严重的影响。
3.地下水水力作用对岩土工程产生的危害。天然条件下,地下水力作用较小。但是,人工施工的影响会导致地下水的天然动力平衡性被改变。在动水压力的作用下,会导致流砂、管涌等严重工程危害。基坑突涌一般同承压水含水层的性质有关。若承压含水层为裂缝水、孔隙水或者溶洞水,在基底顶破裂之后,地下水就会从裂缝中流出来,导致基坑积水。承压含水层为细小颗粒沙层的时候,基底就易出现喷水冒砂的现象。
二、工程勘察中水文地质勘察注意事项
1.关于水文地质条件。(1)该区域的气候材料,包括降水量、蒸发量、历史水位及水位变化趋势等;以及该区域的地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系对其可能造成的影响等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)主要含水层的分布情况、各含水层和隔水层的埋藏环境及先关条件、地下水的情况;采用实现场试验的方式获得的该区域地层渗透系统等水位地质数据,包括地下水位对工程建筑可能产生的腐蚀及具体位置;重点加强对软基岩土建筑工程的水文地质条件的勘察工作。(3)该区域的地质条件对地下水可能造成的影响,如赋存状态或渗流状态。(4)地下水或地表水是否存在污染的情况,其污染的具体程度。
2.重视水文地质问题的评价内容。(1)了解自然条件对地下水的影响及地下水的自然情况;详细分析并评估人为因素对地下水、岩土体和建筑的影响。(2)根据地下水对工程产生的影响,列举出在不同条件下可能出现的地质问题并制定出科学、有效的防治措施。(3)充分综合考虑建筑物地基情况与施工的要求,对相关的水文地质问题进行勘察,并提出详细的相关数据或资料。(4)在设计到高层建筑或重大工程时,要请专门的水文地质勘察单位进行水文地质的勘察工作,并评估水文地质条件对地基、基础抗浮和工程降水可能产生的影响。(5)如果该地区常年没有相关的水位监测资料,在建设工程(尤其是高层建筑或重大工程)的初期勘察时,可以设置长期观测孔,完成对相关层位的地下水的观测工作。
3.重视水文地质参数的测定。在进行工程地质勘察的工作中,只要遇见含水层,就应该进行地下水水位测定。对于静止水位的测量需要一定的稳定时间,稳定时间是由含水层的渗透性所确定的,所以在完成勘察工作后应该统一测量静止水位。若工程需要进行泥浆钻进,应先将测水管打入含水层中20 em处再测量水位,或洗孔后再测量水位。若需要对多层含水层的水位迸行测量,可以在必要时使用止水措施将所测量的含水层与其他含水层隔开,分别进行测量。一般采用几何法完成对地下水流向的测定,同时测量各个孔内的水位;测量地下水流速的方式一般多用批示剂法或充电法。当该区域的地下水的渗透系统满足抽水试验的要求,可以使用抽水试验。其具体操作如下:(1)抽水试验最好进行三次降深,降深应尽可能满足工程设计对地下水位降深的要求;(2)使用同样的方式和仪器完成水位测量,抽水孔的单位为em,观测孔的单位为mm;(3)涌水量和时间关系曲线与动水位与时间的关系曲线没有持续出现上升或下降,而是在一定范围内的小幅度波动,便可认为其已经稳定;(4)抽水工作完成后,需要测量水位恢复的情况。
4.保证地理条件与岩土水理性质勘察并行。在岩土工程中,应该注重水文地质勘察工作、地理条件和岩土水理情况勘察工作同时进行,重视将地理环境、气象环境、水文条件、地质条件及岩土水理情况有机地结合在一起进行研究,并需要着重分析水理性质。水理性质是在地下水的作用影响下土层所表现出的性质,包括岩土的透水性、给水性、软化性、崩解性及胀缩性等。在分析岩层水理时,可以使用采样检测的方式完成对其的具体分析。根据分析所得到的数据并结合工程地基的施工要求,对地基设计方案进行合理的改善,提升设计方案的可操作性,最大限度降低地下水对工程地基的破坏。鉴于地下水对工程建筑的不良影响较大,因此,其勘察工作具备高度的必要性和紧迫性。岩土工程现场勘查工作要遵循该工程的地基和施工环节的要求,才能开展对该区域水文情况的勘察,并根据所勘察的结果制定有效的防治方案及措施。工程地基的设计会影响到其下面的承压含水层的动水压力,因此,在岩土工程设计时应充分考虑到该因素,加强评估强承压力对底板冲击的相关数据,从而进行有效地改善或预防。施工材料应尽可能使用具有防腐性能的混凝土,加强工程底板的整体抗腐蚀的性能,以保证并延长工程的正常使用年限。地下水岩层的性质情况也应作为勘察工作中的重点,针对可能出现的喷涌、流砂等情况进行有效地预防。
总之,为提高工程勘察质量,在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
参考文献:
[1]杨辉.地下水对岩土工程的危害及工程勘察中水文地质勘察注意事项.2017.
[2]王平.浅析地下水对岩土工程的影响及勘察现场注意要点.2018.
论文作者:卢志艳
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/6/3
标签:地下水论文; 水位论文; 水文地质论文; 含水层论文; 岩土论文; 工程论文; 岩土工程论文; 《防护工程》2019年第4期论文;