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【摘 要】本文就工程地质勘察中水文地质评价内容入手,介绍了岩土水理性质,分析了地下水可能导致的岩土工程危害,并对其地质勘查中水文地质问题应注意的事项进行了阐明。
【关键词】工程地质;水文地质;勘查;问题
引言
在工程地质中,水文地质一直占有着重要的关键地位。但就目前我国的建筑工程地质的发展来看,还没有完全意识到水文地质在工程地质勘查中的重要作用,以致于一些建筑在施工或使用过程中发生由于地下水的影响而带来的危害,给社会和用户造成巨大的损失。为了更好的了解水文地质的重要性,就必须对工程地质与水文地质勘查的相关问题进行分析探讨,以期为未来的建筑工程的设计施工提供更多有用的水文地质资料,降低岩土工程因地下水影响而带来的危害。
一、工程地质勘察中水文地质评价内容
1、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。
2、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。
3、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砼及砼内钢筋的腐蚀性。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、胀缩等作用在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③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。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水試验,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的可能性。
二、岩土水理性质
所谓岩土水理性质也就是指地下岩层和地下水在相互作用中所表现出的性质特点,同岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是工程地质勘查中的主要研究对象。这是因为岩土水理性质会在一定程度上对岩土的强度以及变形能力产生影响,从而影响到建筑工程的稳定与安全。然而当前工程地质勘查人员在进行地质勘查时,却没有对岩土水理性质给予太多的重视,这就体现出我国目前的工程地质评价还不够科学严谨,必须要加以改正和完善。而岩土的水理性质的内容主要体现在五方面,如下:
1、软化性。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。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
2、透水性。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。
3、崩解性。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。
4、给水性。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。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
5、胀缩性。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。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性,溶水性,毛细管性,可塑性等。
三、地下水可能导致的岩土工程危害
地下水位可以随着季节和降雨的多少而发生一定的变化,同时在地下水动力压力的共同作用下就会导致岩土工程危害的发生。
首先,水位变化对岩土工程的危害;主要包括水位下降和上升造成的危害,导致前者发生主要因素是人为的一些活动,地下水位的急剧下降经常会诱发地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水质恶化等,尤其是对工程建筑的稳定性造成严重的威胁。但是,导致后者发生因素却是多种多样的,主要包括地质因素的影响(总体岩性产状)、水文气象因素(气温等)、人为因素(工程施工),但是通常情况是由于多种因素的共同作用而导致的。通常地下水位的上升可导致坍塌、管涌、建筑物失稳等危害的发生。其次,地下水动压力的作用引起岩土工程危害;在自然条件下,通常地下水的压力作用是比较弱的,也不会对地质工程造成什么危害。但是在受到人为因素的影响下,常常会导致一些严重的岩土工程危害,包括流砂、管涌等。
四、地质勘查中水文地质问题应注意的事项
1、把水文地质问题放在重要的位置
地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。
首先,自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
2、确保水文地质参数测定的准确性
首先,在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定P-Q曲线类型。
结束语
总而言之,随着我国建筑工程设计与施工的技术水平不断提升,在任何地质条件下都可以进行建筑工程建设已经不是难事,但这要以详细科学的工程地质勘探以及合理的水文地质评价为依据,才能使建筑工程设计人员制定最优的施工方案。为此,必须要加大对工程地质与水文地质研究的力度,重视岩土水理性质以及地下水对岩土工程的影响,最大程度的降低因水文地质工作失误而造成的工程损失。
参考文献:
[1]詹小毛.地质勘查中水文地质问题探讨[J].科技创新与应用.2013年
[2]李兵.地质勘查中水文地质问题探讨[J].黑龙江科技信息.2013年
[3]彭晓东.浅谈地质勘查中水文地质问题的分析[J].科技创业家.2012年
【关键词】工程地质;水文地质;勘查;问题
引言
在工程地质中,水文地质一直占有着重要的关键地位。但就目前我国的建筑工程地质的发展来看,还没有完全意识到水文地质在工程地质勘查中的重要作用,以致于一些建筑在施工或使用过程中发生由于地下水的影响而带来的危害,给社会和用户造成巨大的损失。为了更好的了解水文地质的重要性,就必须对工程地质与水文地质勘查的相关问题进行分析探讨,以期为未来的建筑工程的设计施工提供更多有用的水文地质资料,降低岩土工程因地下水影响而带来的危害。
一、工程地质勘察中水文地质评价内容
1、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。
2、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。
3、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砼及砼内钢筋的腐蚀性。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、胀缩等作用在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③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。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水試验,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的可能性。
二、岩土水理性质
所谓岩土水理性质也就是指地下岩层和地下水在相互作用中所表现出的性质特点,同岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是工程地质勘查中的主要研究对象。这是因为岩土水理性质会在一定程度上对岩土的强度以及变形能力产生影响,从而影响到建筑工程的稳定与安全。然而当前工程地质勘查人员在进行地质勘查时,却没有对岩土水理性质给予太多的重视,这就体现出我国目前的工程地质评价还不够科学严谨,必须要加以改正和完善。而岩土的水理性质的内容主要体现在五方面,如下:
1、软化性。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。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。
2、透水性。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。
3、崩解性。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。
4、给水性。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。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
5、胀缩性。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。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性,溶水性,毛细管性,可塑性等。
三、地下水可能导致的岩土工程危害
地下水位可以随着季节和降雨的多少而发生一定的变化,同时在地下水动力压力的共同作用下就会导致岩土工程危害的发生。
首先,水位变化对岩土工程的危害;主要包括水位下降和上升造成的危害,导致前者发生主要因素是人为的一些活动,地下水位的急剧下降经常会诱发地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水质恶化等,尤其是对工程建筑的稳定性造成严重的威胁。但是,导致后者发生因素却是多种多样的,主要包括地质因素的影响(总体岩性产状)、水文气象因素(气温等)、人为因素(工程施工),但是通常情况是由于多种因素的共同作用而导致的。通常地下水位的上升可导致坍塌、管涌、建筑物失稳等危害的发生。其次,地下水动压力的作用引起岩土工程危害;在自然条件下,通常地下水的压力作用是比较弱的,也不会对地质工程造成什么危害。但是在受到人为因素的影响下,常常会导致一些严重的岩土工程危害,包括流砂、管涌等。
四、地质勘查中水文地质问题应注意的事项
1、把水文地质问题放在重要的位置
地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。
首先,自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
2、确保水文地质参数测定的准确性
首先,在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定P-Q曲线类型。
结束语
总而言之,随着我国建筑工程设计与施工的技术水平不断提升,在任何地质条件下都可以进行建筑工程建设已经不是难事,但这要以详细科学的工程地质勘探以及合理的水文地质评价为依据,才能使建筑工程设计人员制定最优的施工方案。为此,必须要加大对工程地质与水文地质研究的力度,重视岩土水理性质以及地下水对岩土工程的影响,最大程度的降低因水文地质工作失误而造成的工程损失。
参考文献:
[1]詹小毛.地质勘查中水文地质问题探讨[J].科技创新与应用.2013年
[2]李兵.地质勘查中水文地质问题探讨[J].黑龙江科技信息.2013年
[3]彭晓东.浅谈地质勘查中水文地质问题的分析[J].科技创业家.2012年