浅谈工程勘察中的地下水评价

2015-03-31 21:17:32黄治灿王敏胡洁
地球 2015年7期
关键词:水文地质岩土土层

黄治灿 王敏 胡洁

(苏州中岩勘察有限公司江苏苏州215168)

浅谈工程勘察中的地下水评价

黄治灿王敏胡洁

(苏州中岩勘察有限公司江苏苏州215168)

对地下水采取合理的预防或治理措施已成为基础工程、地下工程的关键,关乎工程的顺利开展和使用安全。本文虽不能详尽谈及地下水,但工程勘察作为所有建设工程的先头部队,查明与岩土工程有关的水文地质问题,正确认识和评价地下水,根据普遍性规律提出一些预防措施,对后续工程的发展将产生良好的引导作用。

工程勘察水文地质问题地下水地下工程

1 工程勘察中地下水的评价内容

我国《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中1.0.3条强制性条文规定“各项建设工程在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察”,对施工区域及周边重点区域的地下水情况进行全面的勘察和分析,做出正确的预计和评价,成为引导设计和施工的前期必做工作,也是对工程建设的前期辅助手段之一。不过,在很多地区的建设过程中,勘察工作不到位,误导建筑工程的设计和施工,也为工程建设和地区水文研究产生了经济上的损失和技术上的混乱。本文根据多年的工程勘察经验和实践,从以下几个方面谈谈工程勘察中的地下水评价。

1.1防治结合重点分析地下水对土层的影响

在建筑施工过程中,对地下水情况的分析,要重点分析地下水的存在对建筑物地基,特别是岩土层的影响,这种影响主要停留在不利影响等方面,因此有必要将这些负面的影响全面分析出来,并根据实际情况提出相应的整治预防措施。对于工程施工区域的水文地质问题,要注重防治结合,预防为主,治理为辅。

1.2注重地下水对地下工程的影响

对于地上建筑工程而言,地下水的影响主要是对岩土层的影响,进而影响地基的稳定性。而对于地下建筑工程而言,特别是地下水位以下的工程而言,地下水对地下建筑的材料、钢筋等都会存在很大的影响,地下水的压力会影响建筑物的抗压能力,降低地下工程的使用寿命,还可能会给地下工程的钢筋建筑材料造成一定的腐蚀。

1.3注意工程建设对水文地质的影响

工程施工势必会给水文地质一个很大压力,施工也会给天然的水文地质条件造成一定破坏,在外力作用下,地下水位、流动方向、地下水变化情况等都可能会反作用于建筑物,给建筑物的安全带来一定的隐患。因此有必要在施工过程中,注重外力影响下水文地质的变化情况。并根据其变化情况,做出相应的应急处理。

2 岩土的水理性质

在工程地质勘察过程中,还应该注重对岩土水理性质问题的研究与分析,因为岩土的水理性质直接影响着建筑物工程建设质量。

2.1软化性

岩土与地下水之间是相互依存的关系。在相互作用中,岩土的性质也会发生改变。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。水对岩土体的软化作用将可能向着不利因素发展,比如软弱夹层诱导边坡滑移,岩土受水浸泡软化后,强度明显降低,导致地基失稳等。

2.2透水性

地下水在流动中会浸渍岩土层,浸渍的多少主要是由岩土层的透水性能决定。浸渍效果好,说明岩土层的透水性良好,一般颗粒较大的岩土透水性都比较好。而一些颗粒细小、紧密性好的岩土层,透水效果较差。透水性能的正确评价,对工程建设过程中采取何种地下水处理措施,以及对周边环境的监测措施等有很大的影响。

2.3崩解性

在地下水丰富的工程场地,岩土体长期经受地下水浸泡,特别是土质地基,会造成岩土壁的消减与剥落,大面积的滑塌现象,同时,岩土块容易瓦解成淤泥,造成施工受阻,建筑地基稳定性降低,边坡垮塌等不利现象。

3 地下水引起的岩土工程危害

3.1水位升降变化引起的岩土工程危害

地下水位的变化对岩土工程的影响,以及对城市建设的影响在我国城市发展中比较突出。就土层本生而言,地下水位升高,含水层上部土体在浮力作用下,对下部土体的压力减小,含水层下的不透水层,则增加了总压力。地下水对基础和基坑工程产生浮托力,可能增加基底的水压力。造成临空面岩土层剥落,影响岩土层均匀性和稳定性,造成基坑坍塌、周边建筑物塌陷、倾斜等危害。地下水位下降,可能引发“地空”现象,整体岩土层向下移动,造成地面沉降、建筑物下沉、地面塌陷等灾害,比如上海地区的地面沉降现象,一度认为主因之一是过度开采地下水引起的水位下降。工程降水过程中,对富水、厚度大的含水层采用敞开式强降水措施,可能导致周边环境严重破坏。地下水位的升降对岩土工程的影响不容忽视,勘察工作对地下水位的正确测量和表述、评价,须结合地下水类型、分布规律、区域水文资料、周边条件进行科学合理的评价。

3.2地下水变化对岩土工程的危害

作为土的三相体系之一,水的变化对土的物理力学性质、工程性质等有着直接影响,地下水的变化,影响了土体的含水量,干湿状态。地下水的类型根据地下水埋藏条件分为包气带水、潜水和承压水。若地下水保持在平衡合理的状态,则影响较小,但由于建筑施工或地下水开采等,破坏了地下水的平衡,使地下水不断变化,对岩土工程的影响将增大。比如在勘察过程中,场地内同时存在三种类型的地下水,因钻探完成后未能及时封堵勘探孔,则勘探孔可能形成地下水的联系通道,造成地下水土体的污染,基坑开挖时,下部地下水上涌等不良现象。因此,在勘察工作中,对地下水平衡是否遭受扰动、地下水类型的正确认识和判断、对岩土体的物理性质指标、水力学参数的分析和评价是必不可少的。

4 总结

地下水与岩土密不可分,地下水与工程建设的影响相互存在,在工程建设中,地下水产生的岩土工程问题也屡见不鲜,对地下水采取预防措施具有重要的意义,也是重要的岩土工程解决途径之一。勘察工作是建设工程的前期工作,准确了解地下水类型、地下水分布情况、地下水水位以及水土机理、水理性质是这一阶段的必备工作,科学合理的分析和评价地下水对工程建设的影响对建设工作和经验总结有着良好的引导作用。

[1]工程地质手册编写委员会.《工程地质手册》(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007

[2]中华人民共和国建设部.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009

[3]高大钊:《土力学与岩土工程师》[M].北京:人民交通出版社,2008

[4]许惠德,马金荣,姜振泉:《土质学及土力学》[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995

[5]夏泽军,李刚:工程地质勘察中水文地质问题浅析[J],华章,2011年29期.

P641[文献码]B

1000-405X(2015)-7-287-1

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