浅析岩土工程勘察中水文地质问题

2016-10-19 16:09王应玉
水能经济 2016年6期
关键词:桩基水文地质岩土

王应玉

【摘要】水文地质并不像勘察人员想的那样,对岩土工程勘察无关轻重,地下水对岩土工程勘察有着重要的影响。地下水存在于岩土之中,影响着岩土的构成元素和结构,甚至会改变岩土的特性,另一方面,地下水也是岩土的形成环境,对岩土的构成有着重要影响,这将直接关系到岩土的强度和刚度,作为基础必定会影响上层建筑的抗震性和使用年限。所以做好水文地质工作是十分必要的,不仅要提供一份有效的准确的水文地质资料,还要针对在此水文地质条件中可能出现的问题进行提前模拟,找到最佳的解决方案。本文将主要在岩土工程勘察过程中的水文地质工作的要求和地下水对岩土工程的影响进行说明。

【关键词】岩土工程;水文地质

一、岩土工程勘察中的水文地质分析

1.1 勘察要求

地下水直接影响基础的强度和稳定性,基础又是上层建筑的核心关键,基础牢靠,上层建筑才能结实,而且在建成之后地下水还会影响建筑的高程,可能会有下沉,所以要保证建筑的质量,就必须要做好水文地质的勘察工作。

在进行水文地质勘察工时,必须按照相关规范规定的勘察方式、方法和仪器进行勘察。对于地质环境较为复杂的勘察区域,首先应该收集该勘察区域往年的水文地质信息,并对应本工程的一些要求,结合勘察现场的实际环境,确定一个最佳的勘察方法,对于不成熟的方法方式,要进行反复的模拟,确保勘察方法的可行性和勘察结果的有效性和准确性。尤其是对于地下水的勘察,更要仔细,勘察的结果必须要完整,各项参数要清晰。对于一些细节问题也要认真处理,避免忽略细节而造成不良重后果。

1.2 重视岩土水理性质的测试和研究

由于地下水是包含在岩土之中的,难免会出现岩土中的一些元素和地下水发生反应。这些反应可能会使岩土的一些特性消失,或者出现一些新的特性,这种现象就是岩土的水理性质。岩土的水理性质可能会使岩土的一些特性发生改变,并且结构和形状都改变,强度也随之改变,一旦岩土的强度发生改变,建筑物的质量就会受到影响。岩土的水理性质主要包括以下几个,

(1)可塑性及稠度状态,利用岩土的稠度可以判定岩土中的含水量,从而判断岩土的可塑性,并且还可用于鉴别岩土的类别,含水量高,可塑性大的是粘性土,反之则是砂土。

(2)渗透性,是水在岩土的空隙中的流动速度,一般用渗透系数来表现,需要通过钻孔取水来进行试验获得。

(3)软化性,是岩土在受到地下水的作用之后强度会降低,一般用软化系数来表达,软化性与岩土的组成元素和岩土空隙有关,软化系数较低则说明岩土的软化性加强。

(4)崩解性,就是岩土在受到地下水中的作用之后,结构和强度受到影响并逐渐退化,最终崩解的特性,通常需要用结合完全崩解时间,崩解速度和崩解程度等来表达。

(5)胀缩性,岩土在地下水增多时岩土体积会发生膨胀,当地下水位减小时岩体体积会发生收缩。岩土的胀缩性导致岩体容易出现分裂或凸起,需要用膨胀系数和收缩系数来表达。

二、水文地质对岩土工程的影响

由于以往的勘察工作人员对水利地质工作的不重视,为岩土工程勘察工作制造了难题,而且,岩土的水理性质包含的比较多,每一种种性质都可能改变响岩土的结构和强度,从而影响建筑物的质量。所以,必须吸取以往的教训,务必深刻了解地下水对岩土工程勘探的影响,积极做好水文地质的勘察工作,避免出现以前的失误,确保建筑物的质量。

2.1 水文地质对基础的影响

(1)水文地质对基础埋深的影响。

由于岩土中既含有地下水,岩土表面又有地表水,所以在进行基础埋深时,既要注意地下水位的高度又要注意地表水的水量情况。对于地下水位较低的施工区域,可以在地下水位以上的区域进行基础埋深。对于地下水位较高或者有特殊需求的建筑,要求基础埋深较高,可能会低于地下水位时,要积极做好排水降水工作,同时要注意保护钢筋和混凝土。对于隔断地下水的基础层面,在进行基础埋深是要考虑,隔断层的承受极限,要求埋置的基础必须在隔断层的承受范围之内。不仅是地下水地表水也会影响基础埋深,对于地表水,基础埋深必须与地表水保持安全的距离,防止地表水将基础冲坏,破坏基础的强度。

(2)水文地质对桩基工程的影响。

对于岩土条件良好的施工区域我们优先考虑天然地基,因为天然地基的完整性较好强度较大,不需要后天,过度的改造,施工起来比较容易,工艺相对简单,造价也较低。但是当地下水的流速较大或积量较多时,可能造成基础沉降,降低基础的稳定性使得天然地基无法直接使用,这时需要对地基进行加固,已达到要求的强度。在选择桩基时应该选择耐侵蚀性较好的桩基,因为地下水会腐蚀装机,使得桩基表面不平,当桩基发生下沉时,就会增大桩基之间的摩擦力,削弱桩基的承载力,从而破坏基础的强度。

(3)水文地质对基础开挖的影响。

岩土的水理性质会使岩土出现各种岩土流失或者结构改变的情况,可能会造成已测的标高发生变化,无法进行精准定位等,也会发生一些地质现象,比如崩塌等,这些都会给基础开挖工作造成困扰,影响基础开挖的工作进度和工作精度。而且在基礎开挖之后,也可能因为地下水位的变化而导致基础胀缩,使基础变形,破坏基础的强度和稳定性。

2.2 水文地质对建筑物的影响

当地下水位发生变化破坏基础后,基础上的建筑物也会被间接破坏。当地下水位升高时,地下水会在基础中渗透,并进入最底层建筑,使最底层建筑变得潮湿,并且会破坏防水结构,侵蚀地基和墙壁,破坏建筑的强度和美观。此时如果盲目的进行人工降水,不仅无法挽回建筑变形,还会影响其他建筑,甚至造成一些地质灾害,也会使地下水位变的活跃,使地基发生经常性的膨胀和收缩,导致建筑裂缝和变形。

2.3 水文地质对基坑开挖支护的影响随着

由于现代社会的要求,建筑的层数越来越高,对建筑的质量要求和技术要求也随之增高,为满足这一要求,高层建筑多采用垂直开挖,这样的地基确实能满足高层要求,但是也存在风险。地下水位的骤降,会使基础发生收缩,导致基础凸起,引起建筑变形,也会波及周围的建筑,对建筑环境安全造成威胁。对于这一类的工程,需要做好防水工作,地防止下水在基础中渗透,并进入最底层建筑。

三、结束语

岩土工程勘察最首要的工作就是做好水文地质的勘察,深入了解水文地质对岩土工程勘察的重要性,积极展开水文地质的勘察工作,为岩土工程勘察提供一份精准的数据信息,使岩土工程勘察能避开可能出现的问题,有效降低失误,为建筑提供一个良好的基础,良好的基础条件可以保证上层建筑的质量。

参考文献:

[1] 余婷.岩土工程勘察中水文地质问题的探讨[J].地球,2015,(8):275-275,269

[2] 刘冠红.对岩土工程勘察中水文地质勘察的几点思考[J].四川水泥,2014,(11):147-147

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