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摘要:近年来,工程项目正随着城市化的不断推进在逐渐增多。在城市化进程中,为了提高土地资源的利用率,对废弃地的开垦与改造在扩大城市化建设过程中具有十分重要的意义,因而保证岩土工程开展质量成为岩土工程项目扩展中的重要内容。岩土工程由于其本身工程施工选址的特殊性,而容易受到外界自然条件的影响,在对岩土工程施工前,充分做好对工程施工地点的勘探工作十分有必要。水文地质作为露天工程勘探的重要组成部分,对整个工程质量影响十分重大。本文笔者从水文地质勘探目的出发,结合水文地质评价的主要内容以及岩土与地下水之间相互作用时显示出来的主要性质,分析水文地质对岩土工程的影响。
关键词:水文地质;岩土工程;地质勘探;影响
引言:
岩土工程的地质勘探是保证岩土工程的首要因素。在进行地质勘探的过程中,水文地质始终是影响地质勘探的重要因素。水文地质勘探主要涉及到地下水对岩土工程的作用。地下水无处不在,并且随着气候降水的变化,其高度水质也会发生变化,这些变化的产生常常会给岩土工程造成一些侵蚀作用,久而久之,影响到整个工程的质量。在实际施工勘探中,水文地质的影响因素往往容易被忽视没有受到足够的重视,从而对其勘探工作不够全面与科学,导致后期工程的质量受到影响。所以提高水文地质的勘探水平,完善水文地质评估体系,对降低水文地质在岩土工程中的危害,提高岩土工程的质量具有十分重要的意义。
一、水文地质勘探的目的及内容
1、水文地质勘探的目的
在岩土工程施工前,水文及相关地质勘探十分重要。水文地质的勘探主要围绕探查工程选址中地下水的构成、地下水的分布以及地下水相关的分布规律三方面内容展开,并对地下水可能产生的变化做出科学合理的判断和评估。地下水对岩土工程的影响是潜移默化的,任何天气或是土质的变化都会给地下水的分布以及构成成分带来许多意想不到的变化,这些变化可能随时会对岩土工程产生根本性的破坏作用,因此对水文地质的勘探更重要的目的在于结合其他地质条件的变化规律的基础上,对水文可能发生的变化进行尽可能准确的预测,同时在施工基础阶段充分做好预防措施,最大限度的降低施工过程中水文地质带来的损失,节约施工成本,提高施工质量。
2、水文地质勘探方法
水文地质的勘探方法根据施工现场的条件可分为:钻探、物探、野外测验。钻探任务主要是指对岩石的冲击,许多工程在正式施工前都会进行钻探取样,对施工场地进行探查,在钻探时一般采用相关的钻探工具在特定的位置钻出一个直径小而深度大的孔径,沿着孔径提取地下水与地下岩石的样本,再对样本进行详细的测验。钻探的取样方法应用十分普遍,主要因为利用这种取样法,可以很直观的观察到岩体的内部细节结构,同时利用钻井取样检测员可以获得一手资料,从而提高了检测的精确度,在实际的勘探中应用方便,操作简单,对岩石的结构、性质、以及岩体的风化情况的分辨率高。物探的勘探方法主要通过电法与弹性波进行勘测,这两种勘测方法有各自的特点,施工场地也有所不同。电法勘测受到地形的约束与限制较大,它的工作原理主要是利用岩石的电学性质,发现地下的地质状况,这种方法在操作之前必须要对岩石的电性加以精确的分析,找到岩石缝隙,了解岩石软硬分布的大概情况,从而对地下地质状况进行推测分析。野外测验是水文地质勘探的重要方式,通过野外测验,可以准确获取工程施工现场的水文地质分布状况以及地下水分布参数,对工程的设计、测评、后期施工起着重要的作用。
二、水文地质测评的主要内容分析
水文地质的测评工作对知道水文地质勘探的开展具有十分重要的指导作用。以往的水文地质测评往往忽视了工程基础设计与项目施工的具体需要,而单方面对地下水与地下土质的影响与危害进行评估,由此而得出的评估结果常常与实际施工相冲突,从而导致许多的工程由于基础下层以及底层建筑开裂造成的施工事故的发生。为了完善水文地质的测评系统,减少施工事故的发生,提高工程质量,水文地质测评内容应主要集中在以下几个方面:
1、全方位分析地下水的组成,科学评价地下水对岩土体和建筑物的影响与危害,根据气候条件的变化,适时跟踪地下水的变化情况,总结规律,并重点预测地下水的变化可能带来的影响,并采取相应的防护措施。
2、从工程施工的角度出发,根据地下水对工程的作用,在不同条件下对地质问题进行科学评价,例如地下水位以下的建筑物发生的腐蚀情况,以及导致腐蚀作用产生的地下物质;根据人工降水引起的土冻沉降或边坡失稳的情况,对建筑物的稳定性加以科学预测并采取相应的加固措施。
三、地下水对岩土工程的影响
在对地下水的影响进行探讨之前,有必要对岩土水理性质加以分析。岩土水理性质主要指的是岩土和地下水之间的相互作用而产生的性质变化。岩土水理性质不仅会影响到岩土的强度,还会对建筑物的稳定性造成严重的威胁。在过去的水文土质勘探中,岩土水理性质的变化并没有引起勘探人员的重视,这是不够科学全面的做法。任何水与土的变化都会对建筑物产生影响,根据一段时间内岩土水理的变化情况总结出一定的规律,从而在建筑施工中做出一定的预防措施是评价工作人员的重要责任。再回到岩土水理性质对岩土工程的影响上来,要弄清楚岩土水理性质如何对岩土工程造成影响,就必须明白岩土水理相互间的性质变化。在这个变化的过程中主要涉及到了岩土与地下水双方面的内容。首先对参与变化的地下水的主要赋存形式进行简单的讨论。地下水是对地表下所有赋存水的一种统称,地下水在岩土中的主要赋存形式包括结合水、重力水以及毛细管水。
这几种水在岩土中的产生的变化各不相同。岩土主要水理性质包括了软化和透水性、给水性和胀缩性以及岩土的崩解性,软化性指的是岩土在浸水后,强度降低。利用软化性系数可以检测岩石的耐风化性以及浸水性指标;透水性是岩土容许水透过的性能,利用这一性质可检测到岩土的松软强度;崩解性是在岩土浸湿的情况下,土体的崩散解体;而给水性是岩体在饱和状态下水量渗出的情况;胀缩性是指的岩体吸水后和失水后的体积变化情况,这是岩土导致地表出现裂缝隆起的主要原因。地下水的勘探在水文地质的勘探中占据很大的比例。地下水对岩土工程的影响表现在许多方面包括地下水对工程基础埋深、工程基础的开挖以及工程的桩基等等,工程基础埋深必须考虑到地下水的埋藏条件与变化,工程基础开挖则必须对地下水位上升带来的土质变化加以全面的考虑,所以不管是在岩土工程的施工还是后期的保养,地下水对水文地质的勘探工作都十分重要。
结语:
本文主要从水文地质的勘探着手,分析水文地质对岩土工程的影响作用。水文地质的勘探对岩土工程的影响主要体现在岩土地下水对工程的危害作用。根据岩土水理的评价系数,岩土中不同的含水量对岩土产生的危害各不相同,因而检测人员在水文地质勘探过程中,要科学分析勘探数据,对地下含水的变化进行合理预测,降低水文地质对工程的损害。
参考文献:
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作者:杨建标 单位:江苏省水文地质工程地质勘察院
第二篇:水文地质岩土工程勘查设计与施工
摘要:通过对勘查所得的地区水文、地质等数据的分析对比来评估地区的地质环境以及其是否具备建设价值,避免地区水文、地质等因素对工程建设造成安全隐患。鉴于此,笔者将在下文中对当前工程建设水文地质岩土勘察工程进行探究,分析其设计和施工问题并针对现存问题提出建议措施。
关键词:水文地质;岩土工程;勘察;水文地质
岩土勘察就是对工程建设地区进行建设条件勘查的工作,通过对地区岩土成分分析、水文条件比对及其物理化学性质等数据来对地区工程建设价值和工程安全稳定性进行评估,从而获取工程地质测绘图和地区地质划分图。由此可见水文地质勘查工作对工程建设的重要性。
1地质勘察与水文地质评估
众多岩土工程质量问题和安全隐患都是因为不够重视地质和水文的勘查评估,没有准确的判断出水文和地质因素对工程的破坏程度,地下水导致建筑地基发生沉降和建筑产生裂缝是忽视水文地质因素常见的后果之一。所以,必须吸取教训,在今后的水文地质岩土工程勘查工作中重视水文地质勘查数据的评估分析,在水文地质勘查数据的评估中尤其需要重视以下几点:首先要着重对地下水勘查数据进行分析,科学评估施工地区地下水对土壤岩层和建筑地基的影响,针对可能产生的危害要提出具体的预防措施;其次,对地下水的勘查和检测不能局限于工程施工前,工程施工的开展会对地下水产生影响,此时的地下水勘查数据以及地下水对施工地区土壤岩层的影响参数也有极大的参考价值;最后,不同环境和不同条件下水文地质因素对建筑工程和岩土工程的影响是不同的,需要根据实际情况对水文地质的影响进行合理评估。在进行地质水文勘察数据的评估时必须综合考虑一下因素,只有综合考虑多方面因素,将其纳入水文地质评估参考标准中,从而保证岩土工程和建筑的安全和稳定,这对水文地质岩土工程勘查工作质量的提高有极大的帮助。
2注重岩石水理性质的实验与分析
岩石在与水接触后会呈现出相应的性质变化会对岩石接触水后的强度和形变可能性有极大的影响,极有可能导致建筑地基的不稳定,造成安全隐患。由于人们过分重视岩石本身的性能,而忽视了岩石接触水后所表现出来的性质,岩石水理性质的忽略直接导致岩土工程地质因素评估的不全面和不科学,这种不全面和不科学极有可能导致建筑和岩土工程的安全问题。岩石水理性质就是岩石与地下水之间接触后所表现出的性质,但需要注意的是,地下水在岩石中不同的储存方式对岩石所产生的影响是不同的,不同的地下水赋予方式是地下水对地质岩石产生不同影响效果的重要因素。所以,笔者在下文就地下水对地质岩石的赋予方式进行了分析。
2.1地下水的赋存方式
地下水根据在岩土中的赋存方式分成结合水、由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水以及自由水,且结合水还能分成强结合水和弱结合水。这两种水对岩土水理性质的作用最大。
2.2主要岩石水理性质以及测试方案
首先,岩石在与水接触后,其强度的发生降低,则称之为岩石水理性质的软化性。软化性的强弱一般是以软化系数表示,可以判断岩石的各种性能,如抗风化、抗水浸等。其次,在正常引力作用下,岩石能被水透过的性能就是岩石水理性质的透水性。透水性的强弱取决于岩石内部结构的松紧程度,若是岩石内部结构较松散且存在缝隙,那地下水的贯穿效果就十分明显。相反,若是岩石内部结构十分紧凑,构成颗粒十分细小,内部缝隙少且小,那该岩石的透水性就相对较差。岩石透水性一般采用水力传导系数进行表示,这种系数的获取一般采用抽水试验的方式。其次,当岩土浸水饱和后,因为土粒连接被薄弱、损坏,使岩土体松散、分解的特点,称为崩解性。岩土体的崩解性包含崩解时间、岩土崩解量以及崩解形式等。岩土的崩解性和岩土的颗粒构造、由地质作用所形成的天然单质或化合物、岩土结构等有很大关联,以某区域的岩石风化后残留在原地的碎屑堆积物形成的土举例,通常崩解时间为5h到24h之间,崩解量为79%~34%,以微晶高岭石、伊利石族、观音土为主的岩石风化后残留在原地的碎屑堆积物形成的土采用散开式崩解,但以硅石为主的残积土采用裂开状崩解方式。
其次,浸水饱和状态下的岩土在正常引力作用下能够从岩石缝隙中自由流出一定水量的性能就是岩石水理性质的给水性,这种给水性一般以饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体积与多孔介质体积之比表示。岩土的给水性强弱会直接影响第基坑中的涌水量,会干扰施工地区的疏干处理工作,它是水文地质勘查数据评估的重要依据。岩土给水性能数据的获取一般是在实验室中根据针对性方案利用仪器进行试验测算。
最后,岩土在浸水后会出现体积增大,风干后体积又会变小,这种变化被称为岩土的胀缩性。胀缩性是由于岩土颗粒表面水膜吸水变厚,失水变薄而形成。胀缩性的不稳定极易造成地面和基坑的裂缝和隆起,会导致地基发生形变,影响地基的安全性和稳定性。判定胀缩性的主要标准为:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。
3结束语
高质量的水文地质岩土勘察工作是保证工程建设安全性和稳定性的关键所在,水文地质岩土工程勘察工作不是某一阶段、某一时期进行的,是需要在根据工程进度进行长期观察、长期勘查的,它贯穿着整个工程开展的始终。通过水文地质岩土工程勘查,能够避免危害工程安全的因素,从而保障工程安全,避免安全事故的出现。
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作者:于放,刘峰 单位:内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院
第三篇:岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探讨
摘要:岩土工程勘察过程中水文地质问题十分重要,可以提高施工稳定性和安全性,防止岩土工程中出现人为因素的水文地质危害现象。岩土工程勘察中依据合理科学的方式来勘察各种水文地质相关问题的参数,依据实用价值来为施工操作提供正确客观的评价,是必要且重要的过程。岩土工程勘察设计的时候,分析水文地质的问题,积极的促进勘察水平和质量的进步,以便于实现可持续发展的目的。本文主要分析了岩土工程地质勘察的基本内容,阐述了水文地质问题的内容和要求。
关键词:岩土工程;勘察设计;水文地质
岩土工程勘察中水文地质是十分重要的部分,国内在研究水文地质的时候一直都缺少经验,以至于勘察岩土工程的时候,勘察设计人员经常忽视水文地质等相关问题。所以,岩土工程勘察中不能完善的进行工作。岩土工程地质勘察设计中水文地质问题会极大程度上影响建筑以后施工的水平和质量,严重的甚至出现人员伤亡,因此勘察岩土工程的时候应该高度重视水文地质的问题,充分研究水文地质的作用和意义,防止影响以后施工项目的质量和水平。
1岩土工程勘察的基本内容
工程地质勘察实际就是调查和研究建筑工程的地质条件,对施工现场地质情况进行勘察,综合评价和分析现场的地质问题,依据地质实际情况来分析工程建筑基础上的地质变化情况。以此来寻找最佳的建筑工程施工地点,利用合理科学的措施来有效解决地质问题,以便于能够全面保障施工建筑的安全性和可靠性。岩土工程勘察的基本内容为,岩土成分、物理性质、结构、化学性质、建筑稳定性影响的确定,区分岩土工程地质类型,制定符合实际情况施工方案。勘察岩土工程的基本目标为依据地质学的知识来调查分析工程地质的实际情况,发现岩土工程勘察的问题,提出合理科学的解决措施,保障可以顺利进行建筑施工。
2水文地质问题的危害
2.1地下水动水压引发的水文地质危害
勘察岩土工程的时候,自然环境地下水形成的动力水压影响不是很高,因此没有很大的危害性。一些人为因素会极大程度上影响地下水,例如,失衡的自然条件会导致地下水增加动水压力。此时岩土工程形成严重地质危害,出现基坑突涌、流砂、管涌等现象[2]。2.2升降地下水位引发的水文地质灾害上述实际情况引发的危害可以从以下方面分析,降低地下水位的危害,一般来说都是人为因素导致地下水位降低,例如,上游修建水库或筑坝、采矿导致矿床疏干、大量抽取地下水等,会导致出现低于正常情况的地下水补给量,地下水位如果存在比较大的下降程度,十分容易出现地面下沉、地裂、塌陷等现象,同时也因为地下水质恶化和地下水资源枯竭等问题,导致严重影响建筑和岩土工程的稳定性和安全性。
2.3地下水位上升引发的水文地质危害
地下水位上升的根本原因实际上就是水文气象、地质因素、人为因素等多方面影响。从地质因素角度进行分析,包括岩土工程总体性质、含水层结构等;从气象方面因素进行分析,包括气温、降雨量等;从人为因素方面进行分析,包括施工、灌溉等。地下水位如果出现不正常上升的现象,此时可能提高腐蚀建筑物地基的速度,导致斜坡、河岸等土体出现滑动或者崩塌的现象,以至于软化土体结构,降低土体承载能力,提高液化部分土层的速度,严重甚至出现管涌、流砂等自然灾害,极大程度上破坏建筑基础工程[3]。2.4频繁升降地下水位引发的水文地质危害地下水位出现升降变化会在一定程度上促使土体形成不均匀收缩或者膨胀,如果过于频繁的升降水位升大,土体不仅会反复膨胀,也会持续加强收缩膨胀的幅度,形成地裂灾害,从而导致严重损坏建筑物。此外,频繁升降地下视为会导致土体大量流失铝、铁元素,以至于严重降低土层承载力,极大程度上影响岩土工程的结构形式。
3岩土工程勘察中水文地质问题的内容
勘察岩土工程的时候准确分析水文地质问题是十分必要并且重要的。①重点分析建筑物或者岩土工程地下水变化产生作用和影响,合理科学的预测岩土工程的危害,以便于能够提出合理解决的措施。②岩土工程勘察水文地质问题分析的过程中,重点研究建筑基础工程和地基项目,有机结合项目工程需要和特点,逐一查明水文地质的相关问题,以便于能够为岩土工程勘察提供准确、详细的资料。③研究和分析部分低于地下水位工程项目的基础和地基,重点分析地下水腐蚀混凝土和钢筋的程度,以便于能够选择耐久性比较高的材料。对于软质岩层、强风化演策、残积土层等岩土工程基础持力层,重点评价以及分析岩土工程中地下水可能对持力层造成软化、膨胀或者崩解的现象。对于基础和地基工程之间松散或者饱和细砂施工场地,重点分析出现管涌、流砂等可能性。对于存在承压含水层的基础和地基项目,应该重点分析和评价开挖地基以后破坏基坑底板的可能性对于开挖高于地下水位基坑的时候,应该重点进行渗透试验和富水试验。
4水文地质勘察的基本要求
对水文地质等问题进行全面了解。地质勘察的时候应该着重分析地下水位变化规律、日常水位、降水量、蒸发量、地表水和地下水的排除关系与互补关系。对含水层深度和厚度进行分析,明确地下水含水层的流动方向、基础类型、水位变化情况等。以地质条件为基本依据,分析不同渗流情况对岩土造成的影响;检查勘察中是否污染地表水和地下水,以及分析污染程度。评价水文地质勘察问题的内容。经过不断总结,评价水文地质问题,主要包括以下方面:
①正式进行施工之前需要明确分析和评价岩土体和建筑物受到水文地质影响的实际情况,对可能出现的危害进行预测,并且提出合理的解决措施
②尽可能多调查水文地质的相关问题,依据实际情况来为岩土工程提供可行的资料。
③分析自然情况下人为因素影响地下水的情况以及地基影响状态,提出合理的解决对策。
④不同施工环境中具备不同的评价重点。如,岩土主要结构为风化岩、软化等基础项目的时候,重点阐述膨胀、软化、收缩等内容。岩土工程施工中如果出现粉土和细砂,此时应该重点研究出现管涌、腐蚀的可能性。
5结束语
综上所述,岩土工程勘察中水文地质问题的重要变得越来越重要,能够在一定程度上保障施工稳定性和安全性,避免出现人为因素的地质灾害。岩土工程建设中依据合理科学的技术来预测水文地质问题的参数,并且准确、科学、客观的评价水文地质问题,经过大量实践可以发现,水文地质问题是岩土勘察中十分重要的内容,水文地质问题的危害会严重影响勘察岩土工程的质量和水平,但是实际操作中经常会忽略水文地质的相关问题,因此为了有效降低水文地质问题在勘察岩土工程中的影响和危害,需要对勘察工作进一步进行研究,保障能够可持续发展岩土工程。
参考文献
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作者:魏军 单位:甘肃省建筑科学研究院
第四篇:岩土工程勘察中水文地质的运用
摘要:建筑工程施工建设的基础是岩土工程勘察,其在建筑工程的安全方面做出了重要的保障。关于岩土工程,地质勘察需有重点的分析和工程项目有关的水文地质问题,能够帮助岩土勘察地下水文信息和判断地层的承载力等,其成为了一个强有力的参考依据在建筑工程的施工上。因此,岩土工程的勘察对于岩土施工的质量的提高有直接的帮助。本文旨在分析对岩土工程勘察中水文地质的应用并和其有关的内容进行了分析。
关键词:岩土工程;水文地质;勘察;应用
1引言
近些年来,我们国家岩土工程勘察中对水文地质的研究越来越深入,与过去比较,在地质勘察中发现的问题越来越多了。传统工程建设的过程中,水文地质的情况没有得到地质勘察的足够的重视,由于研究资金的不足,工程建设的过程的矛盾慢慢的激化了。地下水是岩土工程的一部分,它是基础工程建设的环境因素。
2水文地质问题分析
在岩土工程建设的过程里,旨在水文地质的分析是非常有必要的,其更是一个关键性的问题。旨在对水文地质问题的综合分析中,首先应该分析地下水与岩土体和建筑物本身的影响与关系。在这个问题的基础上,对于岩土体工程中可能出现的危害进行科学合理预测,进而实现科学性的防治。这个问题之外,在建筑场地里有着地下水位较高的情况,而且在这种类型的建筑物的基础上,需要首先考虑地下水会造成的腐蚀性问题,钢筋和混凝土耐久性的问题。强风化岩石或者是软质岩层的工程场地是建筑物本身的基础持力层,要进行充分的分析和评价在持力层崩解和软化方面的问题。对那些在地基和基础的压缩层范围里有饱和或者松散的粉细砂层的工程之地有流沙,潜蚀或者管涌的可能性的重点分析和评价。那些地基和基础下部有承压含水层的工程场地,理应对它在开挖基坑底板破坏的可能性进行重点计算和分析评价。那些在高于地下水位的位置进行开挖的工程场地,理应考虑采取渗透实验和抽水实验等等。
3岩土工程勘察中水文地质现状
水文地质问题从始至终是岩土工程勘察过程的十分重要的问题,应当根据勘察工程过程中所处地域环境进行水文地质勘察。要保证工程质量就应该制定相应的预防保护措施并制定相应的施工计划。岩土工程有它自己的特性,其计算不精确的因素有计算模式和计算参数、地质条件。在这三者中计算参数最难以掌握,所以需要做好勘察。只有掌握原型实测结果和地质条件,才能真正形成可靠科学实验。岩土工程的勘察过程中,水文地质问题的重要性是不容忽视的,这样说,工程地质和水文地质的关系是十分密切的,并且它们是互相影响促进的。
岩土体的重要组成部分地下水是一定会影响岩土体本身。与此同时,基础工程建设当中的环境因素、安全性与耐久性、本身的稳定性也与地下水有关。然而,影响地下水的因素经常容易被忽视。这种情况的主要造成的原因是在建筑工程开始之前,很多有关的实际勘察工作经常很少把水文参数作为可利用的信息资源。水文地质资料经常只是被简单提及,并且在其形成具体的参数资料里也只是象征性的评价。所以,水文地质勘察作用的问题常常得不到有效的发挥。要足够重视水文地质的问题,只有这样水文勘察的作用和水平才能不断的提高,工程勘察的质量才会有可能提升,所以,加强水文勘察工作的问题是十分重要的。
4岩土工程勘察的水文地质的作用
4.1地下水环境下动水压力造成的影响
在岩土工程勘察的时候,勘察方面的事会因为自然环境而受到一定的影响。尽管地下水动压力所造成的影响与其他的因素相比是很小的,然而,其也许会造成的变化是有这种存在的可能性的,甚至会造成一定的失衡,一旦人为所造成影响发生,甚至会造成地下水压力环境的失衡。如果有动水压力自身的压力也许就会造成多种多样的恶劣的工程问题,比如基坑突涌、管涌等一系列问题。
4.2对地下水水位变化问题的探讨
下降的地下水水位也许会让很多地方遭到非常严重的后果,整体来看,下降的地下水水位是人为主要造成的,比如在采矿工作的实行过程中矿床疏干或者是在地下水的周围有大规模的地下水被抽取又或者是地下水的上层有水库、筑坝出现。以上这些都有可能会造成地下水水位大比例的不足或者下降,这会引起相关的地质灾害。有些地裂、沉降和地面的塌陷问题也许就是由此发生的。严重的话也许还会造成水源枯竭、水质不断的恶化。这些或许会对岩土体和建筑安全性和稳定性造成巨大的威胁。除此之外,地下水水位的上升也可能会造成严重的危害。也需要多多在意的是上升的地下水水位的原因也是多种多样的,上升的地下水水位的主要原因的影响是多地质的问题,比如水层结构和总体的岩石的影响。
除此之外,其也会遭到水文气象一些情况的影响,比如一些降水量、气候的影响和人为所造成的一定影响,比如对某些工程计划进行施工或者是对土地面貌的施水等。上升的地下水水位所造成的理由不是单一的,而是多种的因素在一起造成的。地下水水位上升的情况也许会造成斜坡变形的加速或者会对建筑物造成腐蚀或者是河岸土地出现一定程度的滑移或者是崩塌。地下水水位上升也许还会造成土体结构发生软化,并且会造成土层自身承载能力的降低。与此同时,其也许会造成流砂以及管涌等灾害的发生,会对工程建设尤其是基础工程建设造成严重的破坏。
5在水文地质勘察中的注意事项
由以上的论述可知,地下水上升或者下降都会对岩土工程造成巨大的影响。因此,在对勘察岩土工程的过程中,理应注意以下两款事项,才能对水文地质问题有个确切的了解,从而降低水文地质对工程勘察的影响。
5.1了解相关的水文地质条件
、在进行水文地质勘察的过程中,理应对水文地质的内容进行一些基本的了解。首先要掌握勘察所在地地下水的日常水位、降水量和蒸发量以及水位的变化。掌握勘测地的水层深度和厚度,不同的地下水的种类有着不同的变化的流动方向等等。应该检查地下水、地表水的污染并且对它们检测污染程度。还要对地质条件和地下水的渗透情况进行了解。
5.2评价水文地质问题的内容
通过大量的实践,对评价水文地质的几个问题进行的总结,有很多具体表现。一定要以十分认真的态度评价水文地质条件对岩土体或者建筑物的影响和程度,并且对其可能的带来的各种害处有理性的预测,随后,根据分析提出相应的预防措施。然后应该对岩土工程地的水文地质问题进行全方位、多角度的调查,并且要根据所了解的水文地质问题提出有关的水文资料,以确保建筑物地基的建设。
5.3运用高科技手段进行勘察
在对水文和环境地球物理进行调查,例如地质和水文地质的情况。其重点应该是地面调查,尽管地面调查是是较难的,但是条件允许的情况下,可以使用密度电法勘探和激发极化法电法勘探结合起来,以保证工作能够达到深度,分辨率的要求。不仅这样,在工程地质勘探和水文地质的勘探中可以把高密度电发勘探和瞬变电磁法结合使用并且进行深部精细地质结构勘察。要注重计算机技术的运用,确保结果的准确性,能够很好的指导工程施工。必须完善水文地质勘察管理和技术制度,只有这样才能促进勘察工作顺利的进行。如果地质条件复杂,要综合运用多种高科技手段进行勘察,确保结果的准确性,全面的把握水文地质情况,对岩土工程施工进行更好的指导。
6结束语
水文地质勘察的质量对地质勘察的总体质量和之后的工程建设的安全性有着直接的影响。所以,在勘察环节里,要对其有详细的了解并调查其所在区域的水文地质条件。
参考文献
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作者:吴汉志 单位:中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队
第五篇:岩土工程勘察需要解决的水文地质问题探析
摘要:本文结合济宁市区的地质和地层实际情况,分析了整个市区的水文地质特征,根据作者多年的实际工作经验,总结了岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题,并介绍了做好水文地质评价工作的要点,以保证岩土勘察工作的顺利进行,提高勘察工程施工质量。
关键词:岩土工程;勘察;水文地质;问题
1概述
济宁市,孔孟之乡、运河之都,位于山东省西南部,现辖2市辖区(市中区和任城区)、3县级市(曲阜市和邹城市)、1区(兖州区)、7县(微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、泗水县、梁山县)。面积11000平方公里,人口822万,是中国优秀旅游城市,山东省鲁南城市带中心城市。最近几年以来,济宁市的人口不断增加,城市规模不断扩大,高层建筑不断发展,地下建设工程也越来越多。因此,对于济宁地区来说,岩土工程勘察工作也越来越重要。水文地质工作作为工程施工中非常重要的环节,关系着工程的安全与稳定。在岩土工程勘察时,必须查明与其有关的水文地质问题,这样才不会留下安全隐患。
2济宁市区地质概况
2.1地质概况
济宁市区为由多个背、向斜相间排列的宽缓褶曲构造,轴向北东,向西南倾伏,地层倾角平缓,一般小于15°。济宁地区的北部和南部分别为二个近东西向的地堑构造,北部为汶泗断层与郓城断层所控制的汶上~宁阳地堑构造;南部为菏泽断层、凫山断层与单县断层所控制的成武~鱼台地堑构造。它们呈东西向延展,横贯于济宁煤田的北部和南部。东部为磁阳背斜、兖州向斜、滕县背斜构成的北东向褶曲;西部为北北东向的巨野向斜。
2.2地层
济宁市区境内出露地层主要为古生界寒武系和奥陶系。本区为华北型全隐蔽石炭、二叠系含煤地层,由老到新发育有奥陶系下、中统、上石炭统本溪组、石炭—二叠系太原组、二叠系下统山西组、二叠系石盒子组、上侏罗统三台组、第四系。石炭—二叠系均隐伏于第四系之下。中生界侏罗系在东部见有零星出露。第四系广泛发育,约占全市总面积的90%。下为侏罗系,石炭—二叠系以下为奥陶系基底。
3济宁市区水文地质特征
3.1气象
水文济宁地区为温带半湿润季风区,属大陆与海洋间过渡性气候,四季分明。年平均气温13.5℃,月平均最高气温29℃,日最高气温41.6℃;月平均最低气温4.11℃,日最低气温-19.4℃。年平均降水量701.9mm,降水多集中于7、8月份,春季雨量少。最高洪水位标高+36.67m(1957年),汛期最大流量626m3/s(1964年9月6日),旱季流量变小甚至断流。另有小型沟渠,总体流向南阳湖。年平均蒸发量1654.7mm,年最大蒸发量1819.5mm。春、夏季多南及东南风,冬季多西北风,平均风速2.3m/s。历年最大积雪厚度0.45m,最大冻土厚度0.31m。
3.2水文地质特征
济宁市区域水文地质单元东起峄山断层西至嘉祥断层,北起长沟断层南至凫山断层,面积约2600km2。区域内多被第四系覆盖,地面水系主要有泗水河、京杭运河、微山湖。第四系厚0~338.76m,可划分为上、中、下三组,上组、下组砂层较发育,为间接充水含水层,而中组黏土发育,具有良好的隔水性能。区域内一般都发育侏罗系蒙阴组,蒙阴组含有遇水膨胀的蒙脱石、伊利石,抽水试验其单位涌水量很小,普遍认为它具有隔水性能。地下水径流方向近东西,向第四系及南阳湖排泄,以第四系渗漏补给及侧向补给为主,地下水由北东向南西径流,向邹西水源地侧向排泄。含水层富水性强,单位涌水量0.1~6.631L/(s獉m);矿化度<0.6g/L,水质类型为HCO-3-Ca2+和HCO-3SO2-4-Ca2+Mg2+型。主要含水层为砂砾层,徐家庄石灰岩(约厚35m)和奥陶系石灰岩(厚约800m)。砂层的总厚约占第四系厚度的12.5%~27%。上部为黄褐色,结构松散,透水性好;下部为灰白色,结构紧密,透水性差。第四系底部,大部地区分布一层厚1.20~25.80m,平均8.20m的黏土层,对第四系水向基岩渗透起一定的阻隔作用。
4岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题及评价
4.1岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题
根据多年岩土工程勘察工作经验,并结合本地区内地质和水文地质的特点,总结出在岩土工程勘察中需要解决的一些水文地质问题。
4.1.1含水层的问题
(1)第四系含水层的问题
厚60.45~96.35m,平均77.71m,主要由褐黄色局部灰绿色的黏土、砂质黏土及中、细砂层组成,砂层约占50%以上,分选好,结构疏松,故富水性强,为浅层承压水。据济宁二井田资料:单位涌水量:0.1125~10.433L/(s獉m),水位标高:+29~+35.09m,矿化度:0.5g/L左右,水质:以HCO-3SO2-4-Ca2+Na+型水为主。该含水层受大气降水补给,水位动态变化与降雨量基本一致。
(2)侏罗系砂岩含水层问题
本区侏罗系厚度大,厚441.20~1113.65m,平均690.50m,主要为中、细砂岩,属裂隙承压含水层,含水性较弱。全区仅有3个钻孔漏水,漏水层均在靠近火成岩顶、底部砂岩处。侏罗系一段,以泥岩、粉砂岩为主,属隔水层,并且侏罗系以厚度很大的二叠系隔水层组,正常块段难以下渗,但断层使侏罗系下降到或接近直接充水含水层水平时就会形成侧向补给,因此侏罗系属于间接充水含水层。以上两层含水层,如果在施工过程中不加注意,就会造成工程停工,或留下重大安全隐患。
4.1.2含水层之间水力联系的问题
在工程勘察过程中,虽然一段含水层发现水少或没有水,但是要考虑到构造造成的破坏使得发生水力联系,造成事故或埋下隐患,例如断层的切割、岩浆岩的侵入破坏等。第四系上组的上部属潜水,下部属承压水,上下部水力联系密切,为多层结构的复合含水层组,主要靠大气降水和地表水垂直渗透补给,循环交替条件好,随季节动态变化大,主要排泄途径为蒸发、人工开采及通过中组微弱的渗透性向下组补给。第四系下组为多层结构的承压含水层组,以区域间径流补给为主,其次是接受上组的微量补给。侏罗系砂岩属裂隙承压含水层,主要接受第四系下组的垂直渗透补给,另外受井田边界断层(嘉祥断层)的影响,奥陶系灰岩与侏罗系直接接触,从而接受灰岩的侧向补给。
4.1.3人为因素造成地下水位降低的问题
由于采矿造成的地下水位的下降,给岩土工程施工造成重大的危害。济宁市区有兖矿集团8对煤矿和10对地方煤矿,采矿中的矿床疏干、地表水下降,达不到有效补给,会造成地面坍塌、沉降、地裂等严重的地质灾害,并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害,对人们的生活和建筑物的稳定造成非常大的威胁。
4.1.4地下水水位升降对施工区域岩土体以及建筑物所产生的影响和作用
济宁市辖区内煤矿分布较多,且开采多年,造成的塌陷区也比较多。有的向地面排水,使地面水位临时上升,有的地表水位下降形成降水漏斗,这些都会对建筑施工及建筑物安全造成严重影响。
4.1.5基坑周围黏土塌方的问题
在基坑排水时,由于支护不好或者不采取一定的支护方式,会导致基坑周围第四系黏土塌方,地面出现沉降引起地表变形。
4.2岩土工程勘察中水文地质的评价工作要点
结合济宁市区的实际情况,本人认为济宁市区岩土工程勘察中的水文地质评价工作必须做好以下几点:
4.2.1充分考虑和预测在岩土工程勘察中可能遇到的问题
济宁市区含水层主要为第四系冲洪积层,其下72部的新鲜完整基岩可视为相对隔水层。部分区域还有侏罗系砂岩含水层问题。
4.2.2精确选用水文地质参数确保测定的可靠性
在水文地质参数的选取方面,有的施工单位和技术人员未按照国家技术标准严格科学的选取,以至造成不良的后果。水文地质参数作为水文地质评价的基础,其可靠性是保证质量的决定性因素。
4.2.3采用科学合理的方法进行水文地质评价
在水文地质评价方法选取方面,一要科学合理,二要结合现场实际,否则评价出的结果就会有偏差甚至是错误的,不能指导工程施工工作。
5结束语
工程地质与水文地质有十分密切的关系,作为从事水工环地质的专业技术人员,今后将会遇到在更加复杂的地质条件下进行建筑工程建设的项目,越是这样,越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。因此,本文仅对济宁市区岩土工程勘察中应注意的水文地质问题进行了探讨,旨为今后的工作打下更坚实的基础。
参考文献:
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作者:王一纯 单位:山东省鲁南地质工程勘察院