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岩土工程勘察中的水文地质问题探讨

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摘要:本文对水文地质的重要性进行了介绍,并针对水文地质存在的突出问题对岩土工程勘探的危害进行简要阐述。

关键词:岩土工程;水文地质;分析评估;危害问题解决

随着经济的快速发展和新时代步伐的加快,岩土工程中地质勘察工作作为工程建设的基础与前提,对于在工程建设中降低地质危害,提高建筑物质量方面起到了重要的作用。在平时的地质勘探中加强对水文地质问题的重视,能够保证工程的质量,提升建筑工程的稳定性、安全性甚至促使人与自然和谐相处。本文介绍了岩土工程中水文地质问题的重要性,对水文地质问题的分析评估,岩土勘探中存在的水文地质问题及其解决方法。

1岩土工程中水文地质的重要性

水文地质问题在岩土工程勘察中影响很大,而现在我国对岩土工程勘察中水质问题的重视度不够,即使是意识到这一问题也没有足够的资金支持,这就给工程建设的质量问题增加了压力。地下水是岩土层的组成部分,它将直接影响岩土体的性质,然后影响工程建设的质量,比如建筑物的稳定性和持久性。在一般的地质勘察工程中,勘察人员往往会忽略掉水文地质问题,因为勘察工作很少涉及到水文参数,所以对水文地质问题的重视度也就减少。鉴于此,要提高岩土工程勘察的质量就要首先重视水文地质的问题,可以说二者之间有着重要的联系。

2岩土工程勘察中水文地质问题的分析

(1)在施工以前,需要对工程所在区域的地下水进行全面和准确的调查,除此之外,还要调查人为因素下地下水的变化情况,对地下水对岩土体的结构性质以及建筑物的影响作可靠的评价,预先对于可能出现的有关于岩土结构和建筑物的质量问题进行分析并作出相应的应对措施。

(2)对水文地质问题的勘察应该结合建筑物的地基设计以及基础工程分析,以便于更好地掌握全面的情况,正确选择建设策略。

(3)对岩土工程地质层以及工程地质条件进行评价,地下水和水土腐蚀性评价,所选场地的稳定性抗震性等从工程角度评价,地下水运动对地基的的影响,尤其是对岩土承载力的分析,这对选用软质岩石、风化岩、膨胀土的岩土体作为基础持力层的建筑场地,避免发生岩土体软化、胀缩问题起着重要作用。

3水文地质工程对岩土工程的危害

勘察中加强水文地质问题的研究十分必要,要查明与岩土工程有关的水文地质问题,水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、地下水动水压力的存在导致的。正是由于地下水的变化与运动引起了地下土层成分发生变化影响到了岩土工程的稳定性,,而这可以是人为原因也可能是自然原因。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有:

①水位上升对岩土工程的危害。水位上升的原因有很多,但主要的还是地质因素,比如整体岩石结构、含水层的结构、天气因素(气温过高或过低,降雨量的多少)还有人为造成的,比如灌溉,修建建筑物等。多数情况下是由于自然因素与人为因素共同作用的结果。地下水位上升对岩土工程产生的影响有:土壤盐碱化、沼泽化,这会使得工程的结构容易被腐蚀而破坏,出现一些不良的地质现象,一些建筑物的坍塌可能就是这个原因造成的。除此之外,还会使岩土体发生沙化,地下完全淹没,建筑物也就无法稳定存在;

②水位下降对岩土工程的危害。水位下降是指地下水的减少,地下水减少的原因往往是人为的。现在各个行业都在大力发展,像矿产业、农业等都需要大量的水资源,我国是人口大国,人均水量原本就少,人们大量地从地下索取水资源,致使地下水过度下降。地下水不能够及时供应与补充,往往会造成地面塌陷、沉降、地裂等地质危害,不仅如此,水源的枯竭,水质恶化也将导致岩土层的结构破坏,给人们的生产生活带来不便,对建筑物的稳定性产生不良影响。比如建筑物开裂,建筑物稳定性破坏;

③地下水升降频繁对岩土工程的危害。地下水频繁的升降变化是由于一些膨胀性岩土发生不均匀的胀缩现象而引起的,地下水频繁地升降导致其发生了物理性的变化而变形。水位变化越频繁,则变形越明显,这样反反复复的变形,会使岩土的土层变得非常的松软,承载力下降,从而稳定性降低,出现地裂现象。如果这种升降变化处于平衡状态,那么地下水压力产生的危害是在处在天然的状态中,不会造成太大的危害,但如果水位升降频繁,或是有人类活动打破了这种平衡,那么,水体就会流动,所产生的动力水压就会造成许多的岩土工程问题。

4水文地质问题对基础设计建设施工影响

水文地质工作在工程勘察、基础设计和建设施工方面起着重要作用。在实际的地质勘察中,人们往往更加注重勘察表露在在外的地址性质、结构和岩土的类型,不会去考虑水文地质参数,这样就经常会发生由地下水而引发的各种基础设施的影响,如对地基的腐蚀危害,这不免会让设计处于困境。由于地下水的侵蚀和地下水中的化学性质的作用,会改变建筑材料的使用预期,像混凝土、管道、金属材料以及一些可溶性石材都会遭到严重腐蚀影响,严重时,可以致使地基严重变形,对地下室的防潮和防湿也不利。如果在砂型土层中施工,则有可能出现流砂的问题,在施工中造成大量土体流动,致使地表塌陷建筑物地基破坏。

5岩土工程勘察中水文地质问题解决

(1)注意探究水理性质。在水文地质勘测中对水理性质的探究是很有必要的,水理性质指的是地下水和岩土层二者相互作用时表现出的性质,如岩土层的溶水性、渗水性和存水性,掌握这些性质对于岩土层的研究有极大的帮助。地下水的在自然状态下也会发生变化,比如在枯水期地下水位下降,在丰水期,则水位上升,所以根据在不同工程场地的水文地质问题不同,随时抽取水样检测。在水文地质勘测中对水理性质的测试分析资料是地下水水位、水量等变化的设计方案的主要依据,对工程地质勘测影响巨大。

(2)加强水文地质勘测。在实际的工程地质勘测过程中,要时刻牢记所要勘察的目标,根据实际情况对工程区域进行合理化的、全面的勘测。勘测包括地下水的特性、地下水的升降是否频繁、地下水的流向与分布,岩土层的渗透性、渗透系数等,压水实验是勘探中的重要的实验,需要确定实验的起始压力、最大压力和压力基数,然后将透水率q算出来,[q=Q/(p•L)其中L为每米试段长度(m)Q为每分钟注入水量(L/min)]渗透系数(K,单位cm/s)渗透系数与渗透率之间的关系也可估算:K=q×1.5×10^(-5)。所以,必须要在掌握这些信息的基础上针对地下水对建筑材料的腐蚀性影响进行合理的评估。同时还要应用先进的勘探技术,以获得更加准确的探测数据。

(3)重视水文地质评价内容。水文地质的勘探结果是对整个建筑工程地基基础设计和施工的科学依据,一份全面可靠准确度高的勘探结果对于施工的安全性很重要。因此,勘探人员必须准确把握水文条件对工程建筑和岩土体的影响及其作用,并对其进行重点评价,而且还要预先对可能出现的问题做出防范措施和解决的方法。

(4)强化对岩土工程勘察规范的学习。在我国,地质勘探已经形成了一套相对完整的规范体系,并且有了一些相关方面的文件,但是,其中也有一些不足的地方,仍然需要进行完善。对于地质勘探,需要相关领域的技术人员预先加强对有关规范的学习,熟练掌握各项操作,严格根据要求进行工作量的布置,耐心认真地收集足够的收据。

6小结

在工程地质勘探的过程中,对于水文地质的问题需要每一位地质工作者提起重视,努力掌握关于建筑场地及其周围的水文地质问题,提供健全完善的水文地质资料,并对可能出现的一切问题提前做出解决的方案,以减小风险造成的损失。总之,水文地质问题会直接影响整个岩土工程的稳定性,必须要在工程实施之前就采取科学合理的方案深入分析水文地质问题,以避免水文地质灾害的发生,最大限度地保证工程的利益。

参考文献

[1]沈七九.简论工程地质勘探中水文地质问题[J].科技风,2012(8):60.

[2]李能芬.工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨[J].甘肃科技,2011(12):34-35.

作者:李朝阳1,何建东2 单位:1.河南工程水文地质勘察院有限公司,2.机械工业勘察设计研究院有限公司

岩土工程勘察中的水文地质问题探讨责任编辑:张雨    阅读:人次