任海波
(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)
对水文地质相关问题进行分析
任海波
(辽宁省第一水文地质工程地质大队,辽宁锦州 121000)
岩土工程的勘察是保证整个岩土工程质量的关键性因素,水文地质等方面的因素是整个岩土工程勘察的重要内容,直接关系到整个岩土工程的后续设计和施工,本文概述了岩土工程地质勘察中水文地质的勘察要求、地下水引起的岩土工程危害及水文地质评价等内容。
岩土工程 勘察 水文地质
水文地质问题一直是岩土工程勘查中不可忽视的重要问题,在具体工程中,一定要因地制宜,根据勘察到的工程所处地域的地质水文条件,制定相应的防护措施和施工计划,真正保证岩土工程的质量。所以,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。为此,笔者提出几点预防及治理措施的建议,希望能为岩土工程的设计和施工提供一定的参考,继而可以消除或减少地下水给岩土工程带来的危害。
(1)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。(2)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。(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。(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。
岩土的水理性质通常是指岩土和地下水相互作用显示出来的性质。根据地下水在岩土中的存在形式,大致可以将其划分为三类,分别是结合水(包括强结合水和弱结合水)、毛细管水和重力水。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、给水性和胀缩性。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;透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能,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;给水性是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示;胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。
近年来,随着岩土工程勘察的总结发现,地下水的变化对岩土工程具有一定的危害作用。当地下水的变化达到一定程度时,就可能会对工程造成巨大的影响,其具体危害表现为以下四种方式:
(1)地下水位上升引起的岩土工程危害。由于人类活动,例如:建筑施工、废水的渗透、降雨量、气温等因素往往会对岩土工程造成危害,经常会引起土壤沼泽化、盐渍化对建筑物造成腐蚀;造成斜坡、河岸的岩土滑移、崩塌等;产生地下洞漏水从而使建筑物失去平衡;引起坚硬岩土的软化、水解等从而造成抗剪性变差的现象。(2)水位下降带来的危害。由于过度用水,毫无节制,包括采集石油、修建水库等认为地造成地下水位持续下降,这很容易容易造成地裂或地表塌陷等地质灾害;地下水位下降造成地下水枯竭、水质恶化,从而给人类的健康带来危害。(3)地下水频繁升降。当地下水升降频繁时容易引起膨胀性岩土产生膨胀变形难以恢复,造成岩土的膨胀幅度加大,从而引起建筑物的破坏。地下水的频繁升降会将土层中的胶结物例如:铁、铝等物质疏散,从而使土壤变得松软、空隙变大、含水量增大,给岩土工程的选址带来困难。(4)地下水动力作用引起的岩土工程危害,天然状态下地下水的动力作用不会对工程活动造成很大的危害,如果是人为原因改变了地下水的动力平衡,就会对岩土工程造成危害,这些危害包括:流砂、管涌、基坑突涌等。
(1)首先,要根据岩土工程的基础设计和具体施工情况,探究岩土工程勘察中水文地质评析的问题。其次,要重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响,并针对可能出现的裂缝,坍塌等质量隐患准备防治方案。最后,通过做工作,提供准确可靠的水文地质参数,预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战,提前提出防治措施。
(2)从岩土工程整体的设计施工考虑分析。首先,地下水对埋藏在地下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性提出相应的评价问题。其次,对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性、透水性、崩解性和胀缩性等多方面的岩土水理性质。再次,必须考虑到地下水对基础的浮力,验算边坡稳定性,评价基坑底板抗突涌稳定性,估算基坑涌水量等。最后,对地下水开挖后,应进行渗透试验,对由于边坡失稳造成的建筑物不稳的情况进行计算。
岩土工程问题中,地下水问题占有相当重要的位置,准确合理地查明地下水位,不仅使资料的可靠程度更高,而且可更好地用岩土体的潜在能力。因此,加强对岩土工程中水文地质情况的勘察对提高岩土工程勘察质量有着十分重大的意义。
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