工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨论文_方园

工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨论文_方园

方 园

(河南省信阳水文水资源勘测局,河南,464000)

【摘 要】水文地质问题在工程勘察过程当中,是一个很容易被忽视的问题,它与工程地质勘察质量息息相关,并与工程地质之间相互关系、 相互作用。本文分析了工程地质勘察中水文地质评价内容,以及岩土的主要的水理性质及其测试办法,详细阐述了地下水导致的岩土工程损害问题。

【关键词】地质勘察;水文地质;危害分析

一、工程地质勘察中水文地质评价内容

以往的工程勘察报告中,工程地质勘察针对水文地质所评估的内容,经常缺少结合基础设计与施工中的实际需要所全面评价出的,地下水对岩土工程的作用与危害,在这种情况下,所带来的结果是,很多地区发生了许多起因地下水所造成的基础下沉、建筑物开裂等质量事故,我们应当意识到,在今后在工程勘察中,要总结从前的经验与教训,针对水文地质问题的评价需要从以下内容中进行考虑。第一点,从实际角度出发,预测可能会产生的岩土工程危害,重点评价地下水对岩土体及建筑物的作用与影响,进而提出防治等措施与手段。第二点,积极查明相关水文质问题,在工程地质勘察作业前,密切结合建筑物的地基基础类型需要,选择工程所需要的水文地质资料,结合资料对工程作出具体安排。 第三点,在提出不同的条件下应当重点评价地质问题,从工程角度入手,按照地下水对工程的作用与影响进行考虑,例如针对被埋藏在地下水位以下的建筑物基础中,水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;当基础下部存在承压含水层,应该对基坑开挖后承压水破坏基坑底板的可能性进行严密的计算与和合理评价;针对选用强风化岩、软质岩石、残积土、膨胀土等一些岩土体作为基础持力层的建筑场合,应当着重评价地下水活动对于这些岩土体可能会产生的软化、分解、膨胀及萎缩等作用;在地基的基础压缩层范围之内存在着松散或者饱和的粉细砂、粉土时,应当对可能产生的潜蚀、管涌、流砂的可能性进行预测;在地下水位以下进行挖基坑等类似作业,应当进行渗透与富水性的相关试验。并对由于人工降水所引起的土冻沉降,边坡失去稳定性进而影响物稳定性的可能等问题作出合理评价。

二、岩土的主要的水理性质及其测试办法

岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种:软化性;透水性;崩解性;给水性;胀缩性。软化性是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。 在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的黏性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性;透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。 松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取;崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h ,崩解量1.79~34,以蒙脱石、水云母、 高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

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三、地下水导致的岩土工程损害问题

一般情况下,受地下水影响而产生的岩土工程损害,都是由于在地下水水位不断变化的作用下,由受到地下水运动压力的不断影响而造成的。在岩土工程中,地下水水位产生变化的原因,既有可能是自然因素造成的,也有可能是人为因素造成的。而若地下水水位不断变化以及地下水运动压力达到一定程度之后,就会对岩土工程带来极大的损害。我们将由地下水导致的岩土工程损害分为以下几个方面进行具体分析:

(一)地下水水位不断变化导致的岩土工程损害问题

(1)地下水水位上升导致的岩土工程损害问题。造成地下水水位不断上升的原因有很多种,主要分为自然因素和人为因素两种, 其中自然因素主要包括降雨、气温、空气湿度以及地下水水层结构和岩土体的岩性产状等因素,人为因素则主要包括灌溉和施工等因素。许多时候岩土工程地下水水位上升是在多种因素作用下导致的, 而因地下水水文上升导致的岩土工程损害问题主要包括以下几个方面:第一, 岩土体土壤逐渐沼泽化和盐渍化,对岩土工程进行不断的腐蚀;第二,地下水水位上升使某些岩土体出现滑移或崩塌;第三,地下水水位上升,使某些具有特殊性质的岩土体的结构受到破坏,使其耐久性逐渐降低,岩土体变软;第四,使岩土体中的粉状细沙、粉状土壤水分饱和之后出现液化或流沙等现象;第五,地下水水位上升到一定程度后,会淹没建筑物的地下洞室,导致地基上浮,降低建筑物的稳定性。

(2)地下水水位下降导致的岩土工程损害问题。 通常情况下, 地下水水位的下降主要是受到人为因素影响而产生的。例如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

(3)地下水水位反复上升和下降导致的岩土工程损害问题。地下水水位的反复上升和下降,容易导致岩土体中的膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物 (主要是铁、 铝成分)淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

(二)地下水运动压力作用下导致的岩土工程损害问题

在自然不受外力影响的状态下,地下水受到的运动压力的作用是非常小的,基本可以忽略,也不会对岩土体造成损害。但是在岩土工程施工时,往往会导致地下水的动力平衡受到破坏,这样就会使地下水在逐渐增大的运动压力作用下,对岩土工程造成较大损害, 产生例如管涌、基坑突涌以及流砂等现象。

结束语:

为了提高工程地质勘察质量,在工程勘察过程中,需要我们结合工程实际分析水文地质问题,从而消除勘察工作中地下水的危害。并且随着发展的趋势,会更加的认识到这个问题的重要性,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起到极大的推动作用。

参考文献:

[1]史元科.工程地质勘察中水文地质若干问题的探讨[J].江西建材 2014(03)

[2]吕发祥 探讨工程地质勘察中水文地质问题【J】低碳世界 2014(06)

[3]田有元.水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].今日科苑,2009(06)

论文作者:方园

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年9月供稿

论文发表时间:2016/1/18

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