摘要:地下水受地质构造、岩土层颗粒的分选和排列、岩土层所受应力状态等因素影响,其流动类型、流向和流量往往变化复杂,成为岩土工程勘察的重要影响因素。地下水文条件复杂地区对地质结构的稳定性、抗震性等具有较大的影响,在岩土工程勘察中需要特别对待。对特定区域进行水文地质研究,能够提高岩土工程勘察结果的可靠性,提高建筑使用安全性和可靠性。因此,岩土工程勘察中重视水文地质研究,是保证工程质量、提高工程稳定性、降低工程前期、中期造价的关键一环。
关键词:岩土工程勘察;水文地质;问题及方法
1 岩土工程中水文地质的勘察要求
工程勘察中的水文地质问题始终都是一个极为重要却也极易被忽视的问题。水文地质勘察的重要性逐渐得到人们的重视,重视工程勘察中水文地质问题的呼声越来越高。只有在勘察中加强对岩土工程相关的水文地质研究,掌握地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,才能真正地提高工程勘察质量。
1.1 地质环境
包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。
1.2 自然地理条件
这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域、气候、温度和湿度等。地形地貌是指工程区域周围的水系、地貌和环境等。
1.3 地下水位的情况
地下水的水位变化对岩土工程的勘察影响很大,在岩土工程勘察中是不可忽视的重要内容。其中包括最近五年内地下水位的变化及其趋势分析;地下水的补给和排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。
1.4 各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度
主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
2 水文地质可能带来的影响
2.1 水位上升引起的岩土工程危害
潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。
由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。
2.2 地下水位下降引起的岩土工程危害
过大的下降会引发地下水中有害离子增多、地下水资源枯竭、水质恶化等环境问题,会对人类居住环境带来威胁。过大的地下水下降也会引发海水入侵、地裂缝的产生、地表塌陷和地面沉降等各种地质灾害。
2.3 软土地基引起的岩土工程危害
软土地基拥有压缩性高、透水性差的特点,其压缩性随着液限的增大而增大,随着时间的推移,软土地基会因为自重或荷载作用,发生下沉,此外由于软土地基的透水性差,因此受到外力及重力的影响之后,一般竖向渗透系数在八到十秒每厘米之间,等到土层完善固结需要很长时间,因此软土地基会出现严重的变形情况,这也是软土地基的重要特征。软土地基的天然含水量高,相应的压缩性系数也随之增加,在未加固的软土地基上直接进行建筑物的施工,会给岩土工程造成整体的结构性影响。软土地基的特征还表现在其流变性上,所谓流变性,是指软土地基会随着时间的推移而产生一定程度的变形,这会严重的影响到建筑物的正常施工,甚至造成基础部分的坍塌,威胁到用户的生命安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆软土地基在岩土工程的施工当中会不断受外力的影响,同时,软土地基的抗触性较弱,因此如果没有采取相应的软土地基加固技术,会影响岩土工程的施工安全性,甚至影响岩土工程的正常使用。软土地基通常由黏土颗粒以及粉土颗粒组成,因此在岩土工程的施工过程中,这些颗粒的表面会附着在土层的表面,并且吸收空气中的水蒸气,这导致软土地基中的天然含水量大大超过普通的施工地点,并且导致软土之间的孔隙增大。相比普通的施工地点,软土地基的孔隙比较大,并且天然水含量也随之增加,这在一定程度上会影响岩土工程的施工质量,从而给岩土工程施工的管理工作带来不利的影响。
2.4 地下水动水压力可能带来的影响
动水压力即渗透力,地下水的动水压力会受到很多因素影响而发生改变,这种改变往往对岩土工程勘察和建设工程不利。通常情况下,地下水的动水压力是会保持在一个相对稳定的状态,但是在建设工程的施工当中,由于施工行为的影响,地下水周围的自然条件就可能发生变化,并影响到地下水的动水压力,动水压力过大的话,会引起地质危害,使建设工程周围的地质环境、岩土条件等改变,最终不利于建设工程的施工,和后期的建筑使用安全性。例如,在基坑开挖降水过程中,基坑边坡可能会发生涌透性破坏,如流泥、流沙,管涌等。
2.5 地下水对基坑开挖支护的影响
随着高层建筑日益增多,特别在旧城改造中高层建筑受施工场地、施工工艺影响,往往要求采用垂直开挖。基坑开挖中常采用抽水方法降低地下水位,减少土侧压力的影响,但因局部的抽水或排水,能使基础底面以下的地下水位突然下降,引起挡土墙和邻近建筑物变形,造成地表塌陷或地面沉降。特别在地下工程中,开挖时要设止水帷幕,安装支护体时要采取防水设施,如涂防水涂层等等,以防止地下水进入地下工程建设需要的地段。
3 水文地质的勘察方法
3.1 水文地质调查
水文地质调查主要是查明天然状态与人工活动等条件下地下水的形成、赋存及运移特征以及地下水水位、水质等的变化规律,具体需查明地下水的赋存条件,地下水的补给、径流、排泄条件,地下水的运动特征及水质、水量变化规律,地下水的水文地球化学特征等。根据地下水所处的地质环境不同,调查任务和内容也不同,例如在滨海平原区应着重研究咸淡水界面埋深、淡水层的埋藏条件和水量等;在基岩山丘地区应注重查明地层岩性、构造、地貌,分析研究控制地下水形成、分布的主导因素和条件等。
3.2 重视地下水埋藏状况的调查
在调查时,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。
3.3 水文地质问题的评价
(1)根据勘察的水文数据进行分析,对水文进行工程影响性评价,预测水文影响的可能性和机率,并提前做出应对预案。
(2)施工地区及周边水文地质勘察要详尽而具体,数据要真实可靠,对数据进行分项处理与分析,为工程提供数据参考。
(3)工程区域地下水变化因素探查,寻找变化的根源问题,并制定应对方案来预防对工程的影响。
(4)针对不同的地质构造,有针对性地进行水文地质评价,使评价内容重点对特殊地质构造(如软岩、强风化岩等)倾斜,以便为工程施工提供有针对性的参考资料。
4 结语
岩土工程勘察中,水文地质问题极易被忽视。实际上,水文地质与岩土工程紧密相连,只有认真分析水文地质问题,避免由地下水引发的各种危害,才能避免无法预计的后果。在岩土工程勘察中,应充分掌握水文地质的信息并深入分析其对岩土工程的影响,找准解决措施,以提高工程勘察的效率。
参考文献:
[1]孟雄飞,李龙.岩土工程勘察中水文地质问题研究[J].工程技术研究,2017(02).
[2]林小川.岩土工程勘察工作中的水文地质问题探究[J].智能城市,2017(07).
论文作者:陈蕾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签:地下水论文; 水文地质论文; 岩土论文; 工程勘察论文; 土地论文; 岩土工程论文; 地质论文; 《基层建设》2019年第16期论文;