內容摘要:工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建筑有關的地質問題的科學。水文地質的問題是在工程地質勘察工作中的一個較為重要的部分。本文通過對工程地質勘察中水文地質勘察的內容分析評價與問題研究,闡明了水文地質在工程地質勘察中的重要作用。
關鍵詞:工程地質勘察水文地質作用
中圖分類號:U442.2文獻標識碼: A 文章編號:
一、工程地質概述
工程地質是調查、研究并解決各類建筑工程以及人類活動中涉及到的各種地質問題的科學。工程地質的目的是為了查明各種工程地區的地質條件,客觀評價工程地區內的各種地質問題,預測建筑工程過程中可能出現的地質條件的變化以及對建筑工程的影響\ue004選擇最優的施工地點,并對針對施工地區的不良地質問題提供解決方案,確保建筑工程的順利施工以及正常使用。工程地質研究的主要內容有有確定巖土組分、物理化學與力學性質、組織結構以及對建筑工程穩定性等方面可能造成的影響。對巖土進行工程地質分類,在此基礎上改善巖土的建筑性能。
水文地質勘察是工程地質中一個非常重要的方面。地下水作為巖土體的重要組成部分會直接影響到建筑工程地區基巖土體的工程特性。此外,地下水作為建筑物的環境條件還會影響到建筑工程基礎的耐久性以及穩定性。但是在具體的勘察工作當中,因為水文參數的利用很少會直接涉及到,所以水文地質勘察往往被當做一種象征性的工作。在勘察過程當中僅僅局限于對天然狀態下的水文地質條件作一些簡單的概括性評價。
二、水文地質勘查的內容
在過去的工程勘察工作當中,工程地質中的水文地質勘察內容往往比較單調和孤立而沒有結合施工需要以及基礎設計綜合評價地下水對巖土工程的具體影響甚至危害。因此因地下水問題造成的建筑基礎下沉以及建筑物開裂的質量事故屢見不鮮。針對過去的經驗和教訓,在今后在水文地質勘查工作當中應當主要考慮巖土的水理性質對建筑工程施工地區的水文地質問題作出客觀評價。巖土水理性質指的是巖土與地下水之間相互作用而顯現出來的一些性質。與巖土的物理性質相類似,巖土的水理性質與也是巖土工程地質性質的重要標志。巖土的水理性質會直接影響到巖土的強度,進而可以影響到建筑工程的穩定性。過去的水文地質勘察工作當中往往比較重視巖土的物理力學性質,但對巖土水理性質的重要性認識不足,所以對巖土工程地質性質作出一些片面的評價。
三、工程地質勘察中水文地質評價內容
在工程勘察中,對水文地質問題的評價,主要應考慮以下內容:
1.1、應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的巖土工程危害,提出防治措施。
1.2、工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。
1.3、應從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題,如:①對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉上時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。③當基礎下部存在承壓含水層,應對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價。④在地下水位以下開挖基坑,應進行滲透和富水試驗,并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定的可能性。
四、水文地質問題--地下水引起的巖土工程危害
(一)地下水位升降變化引起的巖土工程危害
在工程勘察中,我們要注意調查了解地下水位條件及其升降變化。在天然條件下地下水位一般是季節性的變化,雨季水位上升,早季水位下降,最高水位與最低水位之間稱為水位變動帶。地下水位的天然變化是區域性、漸變的,而且變化幅度較小。但是,人為因素引起的局部性地下水位升降變化的幅度和速度往往大干天然變化,它所引起的巖土工程危害更為嚴重。為了正確評價地下水位升降變化對巖土工程的影響,在工程勘察中首先要準確地測定靜水位。靜水位是指天然狀態下地下水穩定水位,在測定靜水位時應符合下列要求:
1、上部為潛水、下部為承壓水或多層含水層地區,均應分層測定水位。
2、靜水位的測定應有一定的穩定時間,鉆進過程中的初見水位不一定是靜水位。一般地區每小時測定一次,三次所側水位值相同或孔內水位差不超過2--3cm可作為靜水位。
3、工程勘察需要時,宜在勘察結束后,統一測一次靜水位。因為靜水位是相對的,它也隨若地下水補給或排泄條件的變化而變化。當采用泥漿鉆進時,為了避免孔內泥漿對含水層的封閉影響,測定靜水位前應將測水管打入含水層20cm或鉆孔洗清后,再測靜水位。
(二)潛水位上升引起的巖土工程危害
潛水位上升的原因很多,主要有:
1、含水層穎拉細小,其滲透性弱,地下逸流差,尤其是上班粗粒松散地層時,地表水容易下滲;
2、當包氣帶薄時,毛細帶接近地表,土飽和差??;
3、地下水流梯度小或者平緩時,排泄不暢;
4、當含水層沿水流方向巖性突然變細、滲透性減弱或遇到隔水層時,潛水排泄困難。
(三)地下水位過大下降引起的巖土工程危害
地下水位局部過大下降的原因,主要是人為因素改變了水文地質條件造成的,如集中過量的抽取地下水,使地下水的開采量大于補給量,導致地下水位過大而持續下降,降落漏斗亦相應的不斷擴大另外,工程活動如礦床疏干、降水工程、施工排水等也能造成局部地下水位過大下降。地下水位局部過大下降引起的主要巖土工程問題是地面塌陷、地面沉降、地裂,破壞巖土體的穩定性,危害建筑物的穩定性。在廣東一些隱伏巖溶地區,由于供水、排水造成地下水位過大下降,引起嚴重的地面塌陷、地裂。
五、結語
地下水問題是巖土工程問題的重點,做好水文地質勘察工作,準確查明地下水位,提高資料的可靠性,對于建筑工程的基礎設計、持力層選擇以及防治工程地質災害等諸多方面都有著舉足輕重的意義。隨著我國建筑工程行業的迅猛發展,工程勘察的發展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。
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