■汤雪春(中国建筑材料工业地质勘察中心江苏总队江苏南京211135)
岩土工程勘察中的水文地质问题探讨
■汤雪春
(中国建筑材料工业地质勘察中心江苏总队江苏南京211135)
水文地质问题是工程勘察的重要问题,其重要性不容忽视。水文地质问题应引起高度重视,为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。
水文地质工程勘察危害防治措施
工程勘察是结构设计的重要依据,其质量的好坏直接影响到工程结构设计的安全。水文地质问题是工程勘察的重要问题,其重要性不容忽视。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。
水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素,当到达一定程度的水位变化时,都会影响到岩土工程的安全和稳定。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有以下一些方式:
2.1潜水位上升
很多种原因都会导致潜水位的上升,而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素(气温、降雨量等)、人为因素(施工、灌溉)等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说,潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全,如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀,使其结构受到破坏,出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外,一些特殊性的岩土体(花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩)的结构也会受到破坏,引发粉土饱和液化和粉细砂,造成管漏、流砂等严重的现象出现,此时,水会将地下洞室淹没,使基础上浮,影响建筑物得稳定。
2.2地下水位下降引起的岩土工程危害
地下水位局部过大下降的原因,主要是人为因素造成的,如抽取地下水集中过量了,使地下水的开采量大于补给量,会使地下水位过大而持续下降,不断扩大降落漏斗。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。
2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害
地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,升降频繁的地下水,不仅会使岩土的膨胀收缩,变形往复,而且会不断加大岩土的膨胀收缩幅度,进而形成地裂破坏建筑物,特别是轻型建筑物。地下水位频繁升降也会使水文地质产生问题,由于地下水的升降变化能引起膨胀性岩上产生不均匀的胀缩变形,进而影响到地下水文地质分布。
2.4地下水压力、动力作用产生的危害
在天然的状态中,地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱,不会产生什么重大的危害,但由于受到人类活动的影响,使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变,在动水压力的影响下,就会造成管涌、流砂、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。
3.1加强对工程地质勘察规范或规程学
经过几十年的发展,当前我国工程地质勘察工作已经拥有了完备的规范、规程体系,这些规范性文件对勘察工作的目的、任务、评价都做了具体的、切实可行的规,是工程地质技术人员开展工作的主要依据。工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程,了解和熟悉其要求,这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置,设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。通过研读规范、规程,工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后,能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。
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加强工程地质勘察中对水文地质评价
在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容。首先,应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。其次,工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。第三,应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性;②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;④当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性
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,为提高工程勘察质量,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,以消除地下水对岩土工程的危害。随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起极大的推动作用。
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P641.4+3[文献码]B
1000-405X(2016)-1-251-1