冯世开 孙娜科
河北建设勘察研究院有限公司 河北石家庄 050031
摘要:土地是项目工程的基础,施工场所地质的水文环境对工程地质有着重要的影响,决定着施工岩层的特性,工程项目在施工的过程中以及后期建筑的质量、耐久性等都有不容忽视的影响。然而在实际操作中,工作人员在进行工程地质勘察时往往忽略地下水文的作用,从而也就不能够深入的对地下水的参数进行勘查,从而造成项目在施工过程中受到复杂地下水文环境的影响,引发各种岩土工程问题,带来严重的后果。因此,在项目工程的勘查过程中,必须要将水文地质测量重视起来,对地下水对岩层的影响进行科学评价,从而制定可行的基础施工策略,让地下水对建筑的影响降到最低。
关键词:水文地质评价;工程勘查设计;作用
前言
水文地质评价对岩土工程勘查设计和施工过程的影响较大,工程管理部门要充分认识水文地质评价的重要性。在岩石工程勘查中,要采用科学的方法,为后续工作提供有利的数据基础,从而保证工程结构的稳定性。希望本次研究的内容可以为水文地质勘查提供有利的依据。
1.水文地质评价的内容及作用
1.1水文地质评价的内容
建筑物基础下沉以及建筑主体部分开裂是很常见的现象,究其原因,主要是由于在工程勘察中未结合实际情况评估所处位置及其周围的水文地质问题,没有对水文地质评价的作用形成正确的认识。水文地质评价的内容主要有:(1)通过建筑物的基础类型和要求,结合施工场地的自然条件,应用相关理论对场地周围的水文地质进行勘查和总结,并提供水文地质资料。(2)对施工场地周围地下水对岩土体以及建筑物可能产生的影响进行评价,并根据这些评价预测可能会出现的危害,主要包括:①评价地下水对建筑物基础的混凝土以及钢筋结构的腐蚀影响;②对于选择软质岩石等岩土体作为基础持力层的项目,评价对其产生的影响,包括软化、崩解、胀缩等;③对于工程项目周围的地质为松散、饱和的粉细砂或者粉土地,需要评估存潜蚀、流砂或者管涌等情况发生的概率和可能性;④对于基础下面有承压含水层的情况,要计算和评价地下水压力情况,预测基坑开挖后出现承压水冲毁基坑底板的情况;⑤对于需要在地下水位以下开挖基坑的项目,必须要进行渗透和富水性试验,并评论人工降水引发土冻沉降、边坡失稳情况使地基收到影响。对于岩土层地基来说,重视岩土层的干效应、湿效应和水理性质阐述的分析探究,其发挥出收缩、湿陷和软化功能。岩土层物理力学特性,尤其是水理性质,既影响到地基和边坡强度及变形程度,并直接影响到建筑结构的稳固性。对岩土层水理性质的研究其主要内容是岩体可塑性、渗入性、软化性以及膨胀收缩性等。膨胀收缩性主要指岩土层膨胀与收缩作用对工程产生的影响,主要包含膨胀率、收缩率以及收缩系数等参数。软化性指标主要指在地下水的反复作用下,有些岩土层会表现出较大的软化现象。其次是工程结构基础上,简单地说即水化学性质和水污染影响,按照抽样检测检验项目指标开展整体评价并制定科学意见。
1.2水文地质评价的作用
(1)有效降低地下水对建筑结构稳定性的影响。很多工程项目的地质岩层中含有丰富的地下水,在地质结构、天气气候等的影响下,如河流湖泊、降水等、钻井抽水等情况。地下水位会出现变动,当地下水位过高时,就会对建筑物的基础产生影响,导致建筑物地基夯土的密度和硬度发生变化,从而使得建筑物出现下陷、开裂等情况,而科学的水文地质评价能够有效预测地下水位可能发生的变化,从而在施工过程中采取相应措施,提高建筑物结构的稳定性。(2)有效提高桩基础的质量。目前,很多大型工程的基础建设大多都采用混合桩基础建设,而无论是任何一种桩基础,往往都会深入地下数十米,而岩层的地下水活动会对打桩和灌桩产生很大影响,需要准确的对水文地质的测量和评价。
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2.地下水位变化对工程地质岩层的影响
2.1水位高涨
由于降雨、河流湖泊的季节性涨潮以及人为的灌溉、地下工程、地壳运动等因素,导致地下水位出现高涨,从而侵蚀工程地质岩层,出现地基土壤盐渍化,进一步侵蚀工程基础,出现地下岩层崩塌、滑移等情况,而地基层沙土受到地下水侵蚀,则会出现流沙和粉土饱和液化,导致基础工程的稳定性大大降低。
2.2地下水下降
现象对岩土工程的影响非常大,而出现这种现象的原因通常在于采矿过程中的矿床疏干,或大量集中抽取地下水。此外,在上游区域建造水库时,筑坝截流施工活动常常会造成地下水补给不足,从而造成地下水位发生下降现象,严重情况下会导致部分地质灾害或环境问题的出现,最终对工程建筑等造成安全威胁。
2.3水位的反复升降
有时候,地下水位由于季节、降雨以及人为因素等的影响而出现反复升降的情况,从而会导致工程建筑的地基岩土结构不停地收缩和膨胀,使得岩土结构出现断裂的情况。而由于地下水位不停变换,导致原有的动力水压失去平衡,会对建筑的基础结构产生严重影响,甚至会产生基坑突涌的危险情况。
3.水文地质评价在工程勘查设计的重要意义
岩土项目勘查的目的在于为项目设计及施工提供有效的技术参数,评价施工现场的整体地质条件,分析将会影响工程进度及施工方案的状况,提供科学的处理建议。如果岩体具有较大的含水量,其变化必定将会影响到岩土性能。而这种影响和地下水水位及水量浮动规律、地下水补充形式和水体化学特性等参数相关,均应当在岩土项目勘查中开展全面测量和分析。采获取有关数据和信息之后,按照工程基本特征及要求,评价所能采用的预防对策。
3.1可以减小水文运动对岩土项目产生的影响
伴随地下水位、水量的改变,不同性质和结构的岩体遭到的影响也不一样。①软弱岩石与严重风化的岩体在地下水的作用下短期内会产生软化以及完全崩塌解体,这类软化崩塌的岩体在地下水的作用下会从原本的岩层结构内脱离[1]。②岩土层内涨缩系数很大的膨胀土受到地下水位和水量变化的影响多次吸水膨胀和失水干缩,岩土层体积的改变会导致整个工程基础的支持力布局不匀,以损坏建筑工程的地基。为此,要在施工项目计划的制定中参考岩土项目勘查报告上有关评价结论和建议,采用科学的预防对策,方可防止地下水文变化影响到建筑项目基础建设。
3.2有助于减少地下水对项目建设的影响
地下水位条件对施工项目的影响较大,首先,因为水在重力影响下会自然出现渗透作用,若项目基坑建设现场处在地下水位以下时,就要考虑施工环节地下水渗入是否会影响到工作人员。其次,为了防止地下水位干扰施工工作而选择人工降水途径时,水位的改变对于现场岩土层构造会有影响,极可能产生边坡失稳和土层下降问题。这些问题是否会出现取决于地下结构的特性、地下水位与运动规律、地质结构特征,而这类参数均能够从水文地质环境勘察过程获取。
3.3有助于减小水文地质影响到地基埋深
地基埋深是岩土项目施工中的重要一环,若要保障这一环节正常开展,就要掌握水文地质环境和动态,进而科学判定。在地基埋深环节,在有地下水的基础上,地基埋深应在其之上,若通过实地考察,地基埋深需处于地下水以下时,就需要建立降水对策。另外,针对地基埋深来说,水文地质勘探还有其他作用,例如地下水会令土地变软,如果软化程度很高,将会造成地基开裂,为此,需要勘探水文地质环境,避免这种情况的出现概率。
4.结束语
一般情况下,地下水的变化比较微弱,虽然会因为季节降雨、河流湖泊涨潮等因素出现变化,但也有规律可循,而由于近年来人为因素的破坏,如地下水开采、矿石开采以及大型地下工程施工建设等,导致地下水的变化较多,因此,在工程建设项目中,水文地质评价的作用不得不重视起来,而且要进行多方面考虑。
参考文献:
[1]徐春禹.水文地质问题在地质勘察中的重要性[J].民营科技,2011(03):147.
[2]谭丽昆,谭晓伟.水文地质在工程勘察中的重要性浅析[J].科技致富向导,2013(05):305.
[3]于世君.浅谈水文地质在工程勘察中的重要性[J].科学技术创新,2013(27):132.
论文作者:冯世开,孙娜科
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/30
标签:水文地质论文; 地下水论文; 岩土论文; 评价论文; 地基论文; 工程论文; 岩层论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;