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[关键字]地下水 工程勘察 影响
[中图分类号] TV22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-112-2
1 前言
在我国虽然有明确的法律法规规定在工程实施前要对地下水的水质参数、地下水的作用等方面进行勘察与评价。但是在工程勘察的过程中,工作人员往往会忽视水文地质的勘察工作。通常只是象征性进行勘察,并没有对水文地质的情况进行全面性勘察。但是水文地质的情况与工程的质量是密切相关的,其地下水在工程施工过程中不仅会影响岩体的特性、地基的施工,还会影响工程或者建筑物的稳定性。所以保证工程能够顺利实施与提高工程的勘察质量,必须要重视地下水的勘察工作。
2 对水文地质的情况进行分析
2.1在勘察水文地质的过程中的要求
在地质比较复杂的地区进行勘察工作时,首先要对这个地区以往的水文地质情况进行查阅与分析,然后有针对性的布置工作量,通过地面水文地质调查与钻探、水文实验、水质分析等工作手段对地下水的分布与性质进行勘察,除此之外,还要对该地区的地理环境、外貌特征、地质环境、地质结构、地下水位的升降情况和变化趋势等等水文地质情况进行分析。在勘察的过程中,不仅要明确其水文地质的参数,还各层土质的匿藏水情况等。
2.2地下水的分类
一般情况下,按照地下水在岩土中的赋存形式,可以把地下水分为四种形式,分别为强结合水、弱结合、重力水和毛细管水。而这几种不同的地下水给工程带来的危害与影响的程度各不一样。
强结合水的厚度很小,没有溶解力,也不能传递静水压力,且冰点非常低。不但如此,强结合水的粘滞度、弹性和抗剪强度都是非常强的,而且外力作用下很难被排出,必须要在高温的状态下才可以排出。总得来说,强结合水对工程所造成的危害不大。
弱结合水的厚度比强结合水的要厚,同样也没有溶解力与不能传递静水压力,并且其冰点低于0度。如果土层里面存在较多的弱结合水,那此土层的可塑性就比较强。同样弱结合水对工程造成的危害很小。
重力水通常是存在较大的空隙当中,当其在重力的影响下就可以自由活动。不过当其自由活动时就会产生比较大的压力,不仅会造成潜蚀作用,还会形成流砂。一旦对土层造成潜蚀作用,就会使土层中的比较小的颗粒被重力水带走,当这种被带走的颗粒越来越多时,就很容易使岩土的结构遭到破坏,使其强度降低,到最后可能会造成建筑物沉降。而产生的流砂现象可以分为三种,分别为轻微流砂、中等流砂与严重流砂。轻微流砂对工程所造成的影响不是很大,可能会使坑底的泥泞程度增加;而中等流砂会使坑底形成非常多的小排水沟,从而影响工程的施工;但是严重的流砂就不一样,对工程的影响非常大,可以造成沉井突然下降或者倾斜,甚至会发生其他重大事故。
毛细管水的水位上升到一定的界限时,特别是在比较寒冷的地区其冻胀作用会加剧。当基体冻胀和融化时就很容易使建筑物发生开裂等现象。而且毛细管水在工程施工的过程中会对工程的基础和管道造成非常大的损害,因为毛细管水的水中盐分会对混凝土与金属材料造成不同程度的腐蚀,当腐蚀到一定程度时就会影响建筑物的正常使用。建议此处详述不同种类水对工程的破坏。
2.3对岩土的水理性质进行分析
岩土与地下水相互作用时所显示出来的各种性质就是岩土的水理性质。在工程施工过程中,岩土的水理性质不仅会影响岩土的强度,可以使岩土发生变形,还可以影响建筑物的稳定性。所以在工程施工中,岩土的水理性质分析工作是非常重要的。但是在以往的工程勘察过程中,勘察人员比较重视岩土的物理性能的勘察,而对岩土的水理性质的勘察就没有那么重视。所以就导致了在工程建设中存在一定的危害。岩土的主要水理性质分别有软化性、崩解性、透水性、胀缩性和给水性这五种水理性质。其中软化性是指黏性土层、泥质砂岩、页岩或者泥岩等具备软化特征的地层在地下水的作用下形成软弱夹层。岩土的崩解性是与岩土的结构、颗粒成分以及岩土的矿物质分布等情况相关,并且还要包括崩解时间、崩解速度和崩解的频率等。岩土的透水性是与岩溶发育情况和岩石裂隙大小密切相关,在勘测的过程中可以通过抽水实验检测其透水性的优劣。而岩土的胀缩性的情况会影响土坡表层稳定性和地基的变形。岩土给水性一般是用给水度来表示,可以通过实验的方法来测量含水层的给水度的大小。
3 地下水对工程产生的影响
地下水的勘察工作在工程勘察中所占的地位是比较重要的。但是在以前的工程建设中,往往不太重视地下水的勘察工作,甚至很多建设者在工程实施前并没有对地下水的情况进行勘察。因此就非常容易使建筑物发生开裂、坍塌等现象。所以在工程的勘察过程中,必须要重视对地下水的勘察工作,避免出现工程问题。
3.1在施工过程中对基础的影响
在进行基础埋深的过程中,必须要对地下水的水位进行了解与分析。在环境允许的情况下,尽量把基础的底面埋在地下水水位上面。如果一定要把基础的底面埋在地下水水位的下面,就必须要考虑地下水对基础的施工材料的腐蚀或者其他的危害以及要进行排水所采用的措施等。而如果是在藏有承压水的土壤进行基础埋深时,就必须要考虑在基坑开挖时的坑底土所受到的承压力的大小。要考虑一旦坑底土受到破坏,要采取怎样的措施。地下水对基础设置的影响是非常重要的,所以在进行基础设置时必须要对地下水情况进行完整的勘察。
在桩基工程实施的过程中,地下水的影响也是非常大的。天然地基的造价成非常本低,且其施工工艺简单,但是这种天然地基存在的概率很低,所以当地基沉降比较大或者不是非常稳定时,为了使其符合施工要求,就必须要通过加固处理或者是改变结构的方法对地基进行改造。为加强地基上部软土的承载力,就必须要采用桩基础来对地基进行加固处理。不过这种桩基础加固处理方法的实施,不仅要考虑桩身下沉量的大小还要考虑其地下水的运动情况。如果桩身下沉量比土层下沉量要小的时候,就会使桩土对桩身产生很大的负摩阻力,会影响单桩的承受力。而如果土层下的地下水流动速度大于每分钟3米的速度,就一定不能用水泥或混凝土灌注的桩。除此之外,还要考虑地下水的腐蚀性的强弱,因为其腐蚀性非常强时对桩的损害也是非常大的。
在基础开挖工程实施时,地下水对其的影响也是非常大的。因为地下水水位的升高,不仅会使粉细砂和粉土发生饱和、液化,从而发生流砂等问题;还会使基坑坍塌和位移,使岩土的强度降低,以致发生基坑沉降,最终使基础受到严重的破坏。
3.2地下水对建筑物所造成影响
当建筑物的基础受到破坏时,必然也会影响到建筑物的稳定。因此地下水的升降对建筑物的影响也是非常大的。当地下水的水位升高时,就会对建筑物的地下室或者是地下建筑物的结构造成非常大的损害,会影响其防水、防潮、防湿等性能,甚至还会影响其的稳定性。不单单是这样,地下水水位的升高还会加强土壤的盐渍化,使其对建筑物的腐蚀性更强,从而出现建筑物坍塌的现象。除此之外还可以使地基发生变形或者沉降,使建筑物发生变形。但是当地下水水位升高时对其采用人工方法来降低地下水水位,就非常容易发生地质灾害,例如发生裂开、坍塌等灾害。有时候还会直接导致建筑物受到破坏。因此可以看出,当地下水水位发生急速升降时,都会使膨胀土发生不均匀的胀缩变形。从而使建筑物所得破坏。
3.3地下水在基坑开挖支护的过程中所造成的影响
在高层建筑不断发展的今天,因为受到其施工场地与施工工艺的影响,在进行施工的过程中必须要对采用垂直开挖的方法。在基坑开挖的过程中,通常会采用抽水的方法来使地下水位降低,从而减小土侧的压力。但是局部抽取地下水,很容易令基础底面以下的地下水位出现突然下降的情况从而造成临近建筑物的变形,甚至会使地表面坍塌或者地面下沉。因此在工程开挖的过程中,必须要设置止水帷幕,在安装支护体时也要实施防水措施,例如涂防水涂层,一定要保证工程建设需要的地段的保持干燥。
4 结束语
在工程勘察的过程中,水文地质的勘察工作是不可以忽视的。通过对工程的水文地质的参数的准确勘测不仅可以保证工程的顺利实施,还可以有效地预防或者避免很多工程灾害的发生。因此在工程勘察的过程中要提高其水文地质的勘察质量,为工程的实施提供准确依据,从而保证工程的质量。
参考文献
关键词:房屋建筑;工程质量;建建筑性能;地下室结构;地下室外墙
应该说,随着我国当前房地产行业的迅速发展,人们对于小区环境及其配套措施等提出了更高的要求。因此为了在建筑施工以及使用过程中获得更多、更大的绿化空间以及使用空间,地下室已经成为了房屋建筑中非常常见的一些施工项目。由于地下室其自身的外侧墙体通常都会同土壤进行直接性的基础,所以它的受力性能还有配筋以及厚度等都要高于普通性的抗震墙体。所以基于这种情况之下,如何做好地下室外墙的设计与施工作业也成为了当前房屋建筑施工建设中所急需要解决的一个重要问题。
一 概论
一般来讲,地下室其外墙大都分为两种形式,其中一种就是在地下室内进行相应布置,与其相对应的就是地上部分没有围墙的外墙。应该说,这种外墙其自身的承担力相对较小,而且其最主要的功能就是当做挡土墙使用;而另外一种形式则是其地上部分中的剪力墙通过一种形式逐渐连续到地下作地下室外墙,由于这种外墙作业建筑以及使用过程中会承受一部分自上到下的地震力,所以往往具备着抗震以及挡土墙等多种功能。因此这就要求我们在对地下室外墙进行讨论时,需要在其相应的设计之上进行有效的区分对待。
二 增强外墙设计水平的有效措施
2.1 选择合适的混凝土强度等级
一般来说,在地下室外墙的施工作业过程中,所使用的强度等级相对较高的混凝土由于其自身的水泥用量相对较大,所以会很容易产生收缩裂缝等诸多情况,因此在对地下室进行设计以及作业过程中,做好相应的抗裂以及抗渗性能已经成为当前地下室设计作业过程中所急需解决和重点解决的问题,因此在施工作业时,对所使用的混凝土其自身等级不能过高。应该在保证其正常计算的基础之上,将其其自身的等级控制合理、有效的控制在c40左右。另外对于层数相对较高的建筑,由于其自身轴压比之间的计算需要,往往会采用更高一级的混凝土。
2.2 墙体的实际厚度
应该说,在施工建设以及使用过程中,为了能够更好的满足当前的抗渗性能要求,其地下室外墙的整体厚度不能小于现阶段的255mm,所以在对其厚度进行有效计算时,应在保证符合相应裂缝的要求之下,将所使用钢筋其自身的直径合理有效的控制到13―19mm之内。另外需要将钢筋之间的间距控制在120―160mm之内。另外需要注意的是,在将直径控制在13―19mm范围内,其主要原因就是如果选择使用直径较粗的钢筋,其所产生的钢筋裂缝会相对较小,所以其经济性相对较好。另外将间距合理有效的控制到110―160mm大都是因为密度较高的钢筋对墙体自身的抗裂性能有利,可如果密度过高的话,又不会利于之后的振捣作业。需要我们特别指出的就是,在当地下室层高整体强度相对较高时,其自身的墙体厚度要满足国家规定的相关标准与规定。
2.3 保护层的实际厚度
应该说,钢筋保护层其自身的厚度对于增强整个混凝土其内部的耐久性能以及抗渗性能都是非常重要的。所以在施工作业以及使用过程中,通过增强相应的保护层厚度能够从一定程度上避免其出现钢筋锈蚀的情况。但是对于一般性的地下室外墙,因其自身的配筋结果会受到裂缝控制,所以如果保护层其自身厚过厚的话,那么对于所使用的配筋量也会大幅度增加,这样势必会对整个工的造价成本产生较大的影响。
2.4 选择合适的钢筋
在施工作业过程中,由于地下室其表面外墙大都会受到裂缝的控制,因此如果单从其抗裂的角度来说,当前的二级钢其自身的经济性要远远的由于三级钢。
2.5 覆土重度
在以往的施工作业过程中,大都比较注重选择使用18KN/m2,而现在由于受其施工特点的影响大都是选择使用21KN/m2,当然也有的一些设计组织在设计过程中,一般选择20KN/m2。。
三 对其荷载以及受力分析
应该说,现阶段地下室外墙在施工以及使用过程中所需要承担的部分竖向荷载力大都是来自上部顶板处传来的荷载或者是外墙自重,而水平荷载力主要分为室外地面荷载以及侧向土压力还有侧向水压力等等。对于地上部分所使用的无剪力外墙,平常的风荷载以及水平地震作用往往对于地下室外墙使用过程中所产生的内力值很小,所以说,从某种角度来看,这种计算可以完全忽略不计。但对于因地上剪力墙在使用过程中所延续到实际地下室内部做外墙的,由于其自身的地震荷载力相对较小,而且再加上外墙具有相当大的扩散作用,因此在这个环节中我们只需要在其内部构造上将它们首层位置处的暗柱逐渐的往下延伸到一定程度即可。此外竖向荷载力所产生的一定截面应力相对于整个外墙体的受拉区来说是绝对有利的,但对于其相应的受压区则是非常不利的。所以这就要求我们在进行外墙设计时,为了计算方便,可以将这部分忽略掉。
四 总结
随着我国国民经济的发展以及人们生活水平的提高,人们在重视工程质量的同时,也越来越注重建筑的使用性能。就拿房屋建筑来说,居住者追求不再是简单的质量合格,他们希望在完善和改进房屋建筑使用性能的同时,改善居住环境。因此这也就使得建筑设计和工程施工作业变得额外重要了。本文就通过对地下室外部墙体结构设计中存在的问题,对其在整个房屋建筑设计中进行简单的介绍和讨论。
参考文献
[1]赵国选. 高层建筑地下室外墙配筋的实用计算方法[J]. 建筑结构. 2009(07)
[关键词]水文地质 工程勘察 重要性
[中图分类号] P641.4+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-149-1
1工程地质勘测中水文地质研讨的重要性
工程地质勘测中对水文地质的研讨,能够充分了解水文地质的条件,勘测完毕后依据工程需求对所勘测的水文地质进行剖析,具体提交水文地质勘测陈述,有助于后期工程质量的确保和对地下水资本进行开发利用。在水文地质勘测时,需求对所勘测范围的水文地质环境做全方位的剖析评估,注重地下水对工程地质的影响。地下水位的上升和下降,都会对岩土体和工程质量形成损害,因而详实的水文地质数据和合理的防范办法是工程质量的确保。别的不一样的地基基础,不一样的地质条件,不一样的建筑类型,不一样的水文地质环境等,在工程地质勘测中水文地质勘测时,都应思考具体条件,对不一样的水文地质状况,采纳具体问题具体剖析的办法来解决。水文地质勘测中地下水对工程建筑有着不可分割的联络和影响,地下水问题带来的损害应致使高度注重。
2地下水作用对岩土工程的影响
2.1地下水升降作用所带来的影响
地下水不论是上升或者是下降,都将在一定程度上影响岩土工程的施工。
(1)地下水上升可能带来的影响。在诸多地质因素与水文气象因素的影响下,例如总体岩性、水层结构、气温、降雨量等,同时再加上一些人为因素(施工、灌溉),潜水位会发生上升。而潜水位上升将带来极大的危害,具体表现为:将造成严重的土壤沼泽化,强化地下水对建筑物或构筑物的腐蚀;极易引发丘陵山地地区的地质灾害,例如泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等等;同时还可能引发建筑物失稳、地下洞室充水淹没等等。
(2)地下水下降可能带来的影响。地下水下降,这主要是人为因素引发的,例如因灌溉、采矿等需要而抽取地下水,在河流上游兴建水库与水坝致使河流下游地下水不足,这些都将导致地下水下降。一旦地下水下降,将引发极为严重的后果,例如地面下沉、土地干裂;与此同时,还将引发一些环境问题,例如水质下降、地下水枯竭等。
(3)地下水升降过于频繁,同样会引发各种危害。这主要是因为地下水升降过于频繁,将导致膨胀性岩土的收缩与膨胀不规律,继而导致增加岩土膨胀收缩幅度,最终导致建筑物特别是轻型建筑物受到破坏。另外,过于频繁的升降,还可能致使土层内的胶结物流失,继而造成土质变松,土层承载力降低。
2.2地下水动力作用所带来的影响
通常,地下水的动力作用,当其处于天然状态下时,对岩土工程的作用并不大,相对而言,其对岩土工程的危害也并不很大;然而,在人为因素的作用之下所形成的地下水运动,一般都有比较大的动力作用,缺乏规律性的地下水运动,将造成极为严重的后果,例如可能引发基坑突涌、流砂等,进而对岩土工程的施工质量带来极大的影响。地下水能够增加岩土体的容重与含水量,且对岩体产生化学作用和物理作用,进而致使岩土结构面发生软化现象,且使得岩土体性质发生变化,此外,地下水的力学作用,将对边坡的平衡造成破坏,最终对边坡的稳定带来影响。
2.3地下水对基坑开挖支护的影响
随着社会的发展,不断地建设高层建筑物,尤其是在旧村改造项目中,大部分都使用垂直挖掘的方式。在降低水位的时候,采用抽水的方式,这样虽然减少了对土地的压力,可是由于是局部地抽排水,把基础底面之下的水位骤然降低,致使周围的建筑物、墙体变形,严重的话还可能会导致地面塌陷。因此,在进行地下工程的时候,应该设立水帷幕,安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对施工造成影响。
3提升工程地质勘查中水文地质问题勘查的方法
3.1地质勘查中水文地质问题应放在重要位置
地质勘查是工程施工中最重要的一环,所以要保证地质勘查的质量,把地质勘查的数据整理好提供给工程实际和施工。地质勘查中最为重要的就是水文地质勘查,把水文地质问题放在最首要位置上,提升整个工程地质勘查的质量。
(1)考虑地理条件。工程地质勘查中首先要对自然地理条件进行勘查,这其中主要有工程施工地的所属季风、气候湿润度、所处水系以及地形、地貌等特点。
(2)分析地质环境。工程地质勘查中水文地质勘查要对地质环境进行勘查,包括地质构造、基底构造、底岩构造等。
(3)勘测地下水位情况。工程地质勘查中水文地质勘查要对地下水位情况进行勘查,地下水位情况要针对近几年来地下水位的变化情况做分析,了解其变化趋势。
(4)摸索含隔水层情况。含隔水层主要包括了两个水层的埋藏同条件、地下水类型、流向等,对这些情况进行勘查完后还要分析含隔水层的实际分布情况,对整个工程施工地的地层渗透系数等情况进行全面勘查了解。
3.2确保水文地质参数测定的准确性
水文地质参数测定的准确性是保证工程地质勘查质量的决定性因素,其准确性要从以下几个方面入手:
(1)确定含水层。在工程地质勘查的水文地质勘查中,要对地下水的水位进行确认和测定,一般来说,保证测量的准确性得先确定地下水的水位是静止还是多层含水层,依照确定的含水层采取不同的测量方式来获得数据。
(2)测定流向。在工程地质勘查的水文地质勘查中,要注意确定地下水的水流流向,测定地下水流的流向时一般采用几何法。
(3)压水试验。在工程地质勘查的水文地质勘查中,压水试验是一个较为重要的试验,其主要目的是确定透水率。压水试验要与工程地质测绘和钻探资料结合,按照工程施工的实际情况确定试验孔位,试验划分段以岩层的渗透性特点来划分,这样能够测定出实际需要压力基数,计算出透水率。
4结束语
水文地质问题能够从多角度影响中国的工程施工建造。在工程地质施工进程中想要更好的确保工程设备的质量和安全,需求我们认真落实和充分做好水文地质方面的工作,对在工程地质勘查中存在的和遇到的水文地质问题进行具体的剖析。
参考文献
[1]吴学林.岩土工程勘察中水文地质问题分析[J].广东科技,2014.
1.工程地质中水文地质勘查的主要内容
在工程的施工建筑之前进行有效的水文地质勘查,能够减少地下水对于工程建筑的侵蚀,防止建筑物发生裂缝的现象,因此在工程地质的勘查中,需要重视水文地质勘查,并且需要形成相关的书面报告对工程的建筑提供准确的参考资料。在进行水文地质勘查时,主要进行以下几点内容的勘查:(1)观察地下水对于工程建筑物的影响,分析其可能对建筑物产生的危害,提前制定出预防的措施。(2)在进行地基的设计时,需要将地下水的分析包含在内,需要依照准确的地下水位分析从而确定工程地质的建筑。(3)勘查地下水的自然状态,分析人工的建筑对于地下水状态的影响,从而分析地下对工程建筑的影响。
不同的地下水对于工程建筑的影响是不同的,因此在进行水文地质勘查的时候需要结合工程的要求进行。如果工程建筑的重点建筑部分是地下,那么就需要将水文地质的勘点放在地下水对于钢筋的影响上,如果需要进行基坑操作,则要对土体的渗透性和含水性进行检验,从而判断土体的稳定情况。
2.岩土的水理性质
岩土体的水理性质指的是岩土和地下水发生作用时产生的性质,当地下水作用在岩土上时,岩土的状态和强度会发生变化,使得建筑物的稳定性发生变化。因此可以对岩土的水利性质进行测试,从而分析地下水的变化。
2.1透水性
利用重力的原理,让水穿过岩土,分析其性能的方法就是透水性检测。岩土的结构越松散,其透水性就越大,在进行水文地质的勘查中,通常采用的是渗透系数来表示岩土的透水性,岩土的渗透系数越高,其对工程的影响就越大。
2.2崩解性
当岩土的土体结构瓦解的时候,通常是在静水的条件下,当粘性土进入到岩土中,岩土的强度和结构就会发生变化,从而导致岩土的土体崩解。粘土结构、矿物成分、颗粒等都会导致土体的崩解,并且土体崩解的方式也是不停的,比如石英石是裂开的方式崩解、残积土是散开的方式崩解的。岩土的崩解性和对工程的影响也是呈现正比的关系,岩土的崩解性越大,对工程的影响就越大。
2.3给水性
在地下水的作用下,一些饱和的岩土体的缝隙中会有水流出,这种能力通常用水度来形容。水度也是水文地质勘测中很重要的参数,对于工程的现象施工有着重要的影响,其与工程的影响也是正比的关系。
2.4软化性
岩土长时间处于地下水的浸泡中,其强度会减弱,呈现软化的状态,通常用软化性来表示。软化性对于判断岩土的强度和承受能力有着重要的影响,其与对工程的影响是反比的关系,通常是软化性越低,工程的稳定性越高。
3.工程地质中水文地质的勘查条件
在工程的实际勘察中,需要根据工程的需要来进行水文地质的勘查。在进行水文地质勘查中需要注意以下勘查条件。
3.1地理勘查条件
在进行水文勘查的时候,首先需要对当地的自然地理环境进行勘查的分析,主要有建筑的地形特点、当地的气候环境等。观察建筑所属地的气候特点,土质情况等。以云南为例,其炎热的气候是必须要考虑进去的。
3.2地质勘查环境
地质环境和水文勘查是相互依存的关系,因此在进行工程地质勘查的过程中需要对当地的地质环境进行勘查,其内容主要包括建筑所在地的地质结构、地层的岩土特点、地壳运动变化等,从而使得水文勘查更加的准确。云南境内特殊的石灰岩地质需要作为重点因素考虑进去。
3.3地下水水位情况
作为水文地质勘查中最重要的部分,地下水位的勘查决定了工程水文勘查的精确度。在对地下水位进行勘查的时候,主要包括近几年地下水水位的变化,出现的最高水位和最低水位、地下水和地表水的补给关系和地下水的循环条件等。对于地下水的变化进行实时的检测对于工程的施工和使用都具有重要的作用,因此要加强地下水位的勘查。地下水主要由以下几部分组成,土壤水带、中间带、毛细水带和地下水面,观察含水层的分布状态、厚度、地下水层对于建筑材料的腐蚀等。
4.地下水对水文地质勘查的影响
随着季节的变化和降雨的影响,地下水是不断的变化的,在地下水压力和土体压力共同的作用下,地下水对于工程建筑会有很多的影响。首先是地下水水位的变化,其变化主要有两种,分别是水位的上升和下降。造成水位上升的原因可能有多种,比如人为因素、气象因素等。通常是在这些原因综合影响下产生的,造成水位下降的原因主要是人为因素,地下水位的下降会造成工程的坍塌、地面沉降等。自然条件下地下水位的变化对于工程建筑的影响并不大,但是人为因素造成的水位变化对于工程建筑的影响是非常大的,比如管涌、流砂等。
5.工程地质中水文地质勘查要注意的问题
5.1将水文地质勘查工作放在工程检测中的重点
水文地质勘查能够减少建筑工程受地下水的影响,保证工程建筑的安全,因此要首先明确勘查的重要性,提升对其的重视程度。要对当地的地质条件进行精确的考察和分析,根据地下水的变化情况分析其动态趋势,对于其对工程可能造成的影响进行预测和有效的预防。
5.2确保勘查数据的准确性
在进行水文地质勘查中,需要对地下水的水位进行有效的测定,因为为了保证勘查的准确性,首先要确定勘查的水层是静水层还是含水层,根据监测水层的不同要有针对性的选择勘查方法,在进行静水层的勘查时,要选择稳定的时间勘查,含水层的勘查中需要对勘查进行有效的隔离,从而保证数据的精准性。压水实验是另一个重要的勘查参数,需要进行钻探操作,将岩土的渗透性和抗压能力进行有效的分析,绘出其变化的曲线。
关键词:工程勘察 水文地质 岩土工程
中图分类号:P33文献标识码: A 文章编号:
前言
在工程勘察中,水文地质问题之所以重要,是因为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。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。
1、工程地质勘察中水文地质评价内容
工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
水文地质勘探是为各种专门目的而进行的比较详细的水文地质勘察工作。一般在水文地质普查的基础上进行,采用较大的比例尺。水文地质勘察的工作内容包括:水文地质测绘,即对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料,研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性,选定进一步勘探和试验工作的地点等;地球物理勘探,常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等;水文地质钻探,目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件;水文地质试验,目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料;地下水动态观测,一般要求动态观测的时间不少于一个水文年,时间系列愈长愈好;实验室分析,指在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等;编制水文地质报告和图件,水文地质勘察的成果一般分为报告和图件两部分。根据以往的经验和教训,在今后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,应主要考虑以下内容:(1)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)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况及对岩土体和建筑物的反作用。(4)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。
2、岩土水理性质在工程勘察中的重要性
岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质包括以下几方面:(1)容水性:指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,以容水度表示即岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比。(2)持水性:指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,以持水度表示即饱水岩土在重力作用下释水后,所能持水量的体积与该岩土总体积之比。(3)给水性:指在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能,以给水度表示即在常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比。(4)毛细管性:以毛细管上升高度、速度和毛细管水压力来表示。(5)透水性:指在水的重力作用下,岩土容许水透过的能力,以渗透系数表示。(6)含水量:重量含水量与体积含水量:岩土中含水的重量与干燥岩土重量之比。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
3、地下水引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害分为三种情况:水位上升引起的岩土工程危害,可能造成土壤沼泽化、盐渍化,斜坡岩土体产生滑坡崩塌等不良地质现象;地下水位下降引起的岩土工程危害,由于地下水位的过大下降常常产生地面沉降、地面塌陷等地质灾害及水源枯竭、水质恶化等环境问题;地下水位频繁升降,可能直接影响建筑物的稳定性。地下水在天然状态下水力作用比较弱,由于人为工程活动中改变了地下水天然的动力平衡,往往会产生一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌及基坑突涌等。
3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化可由天然因素或人为因素引起, 但不管什么原因, 当地下水位的变化达到一定程度时, 都会对岩土工程造成危害, 地下水位变化引起危害又可分为三种方式:
1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状; 水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响, 有时往往是几种因素的综合结果。
2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降, 常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,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。
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, 当地下水升降频繁时, 不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替, 会使土层中的胶结物———铁、铝成分流失, 土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大, 压缩模量、承载力降低, 给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。
4、地下水污染勘探在岩土工程中的作用
地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段,查明地下水污染带的分布和污染途径。常用的手段包括坑探、钻探、物探及遥感技术等。地下水污染勘探中运用坑探手段,主要为补充查明水文地质条件,地下水污染带的分布和污染途径,以及进一步研究污染地下水运移规律时做一些实验用。运用物探方法可确定咸淡水界面和圈定地下水污染带。在野外试验工作中还可用地面电法配合确定弥散系数。遥感技术在地下水污染调查中的具体应用还不多,国外现已将红外线探测、雷达和微波探测成功运用于断层带测图、圈定渗流图形、确定地热和石油污染以及咸淡水分界面,利用航卫照片可以查明某些污染源的分布。据此为工程提供相应的水文地质资料,最大限度的减少地下水污染对岩土工程的危害。
结束语
水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,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着极大的推动作用。
作者简介:周艺有,男,现工作单位:广西壮族自治区第一地质队,工程师。
参考文献