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岩土工程勘察中水文地质效用范文

时间:2022-04-08 09:53:11

岩土工程勘察中水文地质效用

摘要:

岩土工程勘察中,水文地质是一个最容易被忽视的问题,而水文地质又会对岩石工程产生一定的影响。因此,在岩土工程勘测中,要对区域水文地质进行必要的勘察,并针对水文地质状况制定出相应的防护措施、施工计划,保证岩土工程质量不受水文地质等因素的影响。笔者主要对岩石水文地质的性质进行简要分析,对岩土工程勘察中水文地质的作用进行研究。

关键词:

岩土工程勘察;水文地质

1前言

岩土工程施工中,对工程质量影响最大的因素便是水文地质,很多施工团队在施工过程中最关注的也是水文地质。因此,在岩土工程中,须进行必要的水文地质勘察工作,对地下水、地质构造等基础环境进行详细的勘察,为岩土工程的施工提供有利的环境,最大限度地保证施工质量。岩石工程施工前,施工团队需要先对水文地质与岩石土间的关系进行充分了解,对如何做好水文地质勘查工作进行深入的思考,结合岩石施工工程要求,提出相应的水文治理措施,以防地质环境恶化,地质危害加深。

2岩石水文地理的性质

岩石水文地理具有一定的性质,包括软化性、渗水性、崩解性、给水性、胀缩性五个主要的性质。

(1)软化性是指岩石土体在浸水后,其结构力学强度会有所降低,特别是岩土层内存在大量易软化层时,其结构更容易在地下水的作用下形成软弱夹层,最终致使岩土整体强度受到削弱。

(2)渗水性是指岩石土体渗透水的功能。一般来说,坚硬岩石裂隙越多或是岩溶越发育,则岩石的渗水性就越强。

(3)崩解性是指岩土在受到水的浸湿后,由于岩石内的土粒连接被破坏或受到削弱,致使岩石土体整体或局部呈现出解体、崩散的特性。岩体的解体、崩散受岩土自身结构及颗粒、矿物等成分的直接影响。

(4)给水性是指在重力作用下,水分饱和的岩石,会从饱水空隙间自由流出一定量的水分。岩石水文的给水量一般用给水度表示,给水度为含水层中的几个重要水文地质参数之一,对岩石场地的疏工时间具有重大的影响。

(5)胀缩性是指岩土在吸收充足的水分后,岩石体积会增大,而在水分流失后,岩石体积会减小的特征。一般地,岩土的胀缩性主要是由土粒表面吸水变厚而失水变薄导致的。岩石土体的胀缩性对土坡表面的稳定性具有重要影响,若土体胀缩性较活跃,容易致使地基、土坡表面发生变形。

3岩石工程勘察中水文地质的作用

3.1地下水动水压力形成的危害

一般情况下,自然因素形成的地下动水压力,虽然有一定的水压,但对岩石结构的整体稳定影响较小。但并非是指不必对这部分的动水压力进行勘察,因为若在施工过程中,出现一些不可控的人为因素,而这些人为因素直接作用于地下动水,那么就极容易增加地下水的压力,出现严重的基坑涌流、流砂、管涌等现象,对岩石施工造成较大的影响,严重时会危害人的生命安全,加大施工成本。因此,在岩石工程勘查中,一定要注重对地下动水加强勘查,进行适当的施工安排。

3.2地下水位升降形成的危害

(1)地下水的升降情况,会对岩石结构造成一定影响。当地下水位发生沉降时,会诱发一系列的危害。在大部分情况下,若地下水位发生沉降,最大的影响因素就是人为因素,当地下水位出现大幅度沉降时,既有可能致使地面沉降、塌陷、地裂等地质灾害的发生,又会形成水质恶化,甚至出现水源枯竭的现象。

(2)若地下水位出现大幅度上升现象,也会引发一系列的危害。因为,如果地下水位的上升超出了正常范围,便会腐蚀岩石工程基础建筑,致使河岸、斜坡等土体形成滑移、崩塌,甚至还有些土层因为水位的极速上升而加快液化,极大地降低了土层的承载能力,使得岩石土体形成软化结构。同时,大幅度的水位上升一样会诱发流砂、管涌等地质灾害,严重破坏岩石工程。

(3)地下水位的升降变化,还会严重影响岩石土体的膨胀性能,致使岩石出现程度不一的膨胀。一般地,地下水的升降幅度较大时,岩石的收缩性能与膨胀性能会大幅度变化,易引发严重的地裂现象,对岩石工程的地层建筑物造成较大的破坏。此外,地下水位的频繁变化,还会导致岩石土体内的铝、铁等元素流失,使得土层的承载能力急剧下降,加大岩石工程施工选型和技术处理的难度。因风化残积土、黏性土、软质岩石等岩石地质结构与地下水的升降情况有密切联系,因此,岩石工程的勘查,要加强对水文地质进行勘察,全面掌握地下水文分布状况,了解地下水的变化规律,加深工程地基基础,使岩石工程建筑的稳固性、安全性有所保障。

3.3岩土物理性质变化形成的危害

(1)地下水位大幅度地升降,会使膨胀性岩土产生不同的物理变化,致使岩石胀缩变形,引发严重的地裂现象,影响岩石自身的稳定性。在一定程度上,岩石工程的地基建筑物会受到地下水位的涨幅影响。当地下水位大幅度升高时,会使建筑物的防潮、防水性能受到破坏,影响建筑物的稳定性,导致岩石土体发生腐蚀、盐渍化现象,严重时还会使地基土出现变形,形成附加沉降,使基础建筑物受到严重破坏。而如果采用人工减低地下水的方式,还会使建筑物地基结构力学受到影响,形成地表塌陷,引发地质灾害,使建筑物的正常使用及安全性能受到威胁。

(2)若在地下动水平衡状态下,动水压力会对岩石土体结构造成明显的影响,易发生岩土工程危害。另外,岩石工程中的地表桩基工程为一项基础的稳固工程,是为了增加建筑物地基承载能力设计的。但水文地质会对地表桩基造成一定的影响,对其牢固性产生威胁。因此,在桩基工程施工前,要对地下水分布、运动状况进行深入的调查,之后再选取合适的桩基工程。一般来说,在岩石土体松软的地方,地下水若流速过快,会造成桩基周围土质的松动,影响建筑物的桩基牢固程度,所以,要分析地下水流速对桩基的影响程度,进行合理的施工安排。

4水文地质在岩石工程勘察中的应用分析

水文地质勘查,是岩石工程勘查中的一大重要工程,水文地质对岩石工程的施工有巨大的影响。因此,在岩石工程勘查中,首先要进行地质水文的勘查工作。在某些岩石地区,水文地质条件较复杂,如果没有对水文地质状况进行充分、全面的了解、掌握就展开岩石工程施工,就会引发一系列的水文地质问题,影响岩石工程施工的正常开展。为确保岩石工程施工具备一定的稳定性、安全性,防治人为水文地质灾害的发生,就需要加强地质勘查、监督工作,对地下水位的运动情况、分布状况、危害程度进行充分的了解、掌握,提高岩石工程勘查质量。

4.1对自然地理因素的勘察

岩石工程勘查包括地质勘查、建筑施工勘查。在地质勘查中,要结合岩石工程的施工地点进行地质分析,提供必要的岩石数据,并对地下水文状况进行勘察,提供必要的水文勘察依据,保证岩石工程施工计划更加合理,施工过程更加安全。岩石工程中的水文地质勘查,包括很多方面的内容,既要对施工地点的自然地理条件进行勘察,又要对地形地貌、地下水文特征进行勘察,结合施工地点的气候条件、温度状况、岩石土体干湿程度、地貌侵蚀程度等,展开施工安排。

4.2对岩石地质条件的勘察

在岩石工程的施工中,地质条件为工程硬性制约因素,对工程地基的施工建设质量具有重大的影响,并对建筑地基结构的耐久性、稳定性、安全性有一定影响。因此,岩石工程地基施工前,需要对施工地点的地质条件等进行全面勘测。岩土工程勘测中,水文地质条件的勘察,主要包括对工程建筑所在区域地质构造、地层岩性、岩石基底构造、岩石构造运动等状况进行实地勘测,保证提供的岩土工程地质勘查数据具有较强的可靠性、真实性。

4.3对岩石地下水位的勘察

岩石地下水位的勘查,对岩土工程及建筑工程的施工安全具有重要影响。一般来说,地下水位的升降变化,会致使建筑物、工程地基等发生下沉、塌陷、变形等状况。因此,在岩石工程施工前,要对地下水近三到五年的高低水位进行勘察、统计、分析,并对地下水的流通状况、排泄条件、补给关系经勘查对影响地下水位变化的因素进行分析,保证岩石工程施工不受地下水位的升降影响。

5结语

总而言之,随着社会的飞速发展,工程勘察技术开始逐渐发展、完善。在岩石工程勘察中,水文地质对岩石工程质量的影响非常大。因此,必须对水文地质状况加强勘察,通过系统、科学计算,得出水文地质参数,为岩石工程施工提供必要的数据基础,以免地下水文影响岩石工程施工工作。在岩石工程中,工程结构的稳定性、安全性对施工人员的人身安全具有较大的威胁,而工程结构的稳定性、安全性很多时候受水文地质状况的影响。因此,开展水文地质勘查非常有必要。岩石工程施工团队不仅要对地下水的分布状况有所了解,还要掌握地下水的运动状况、升降情况,保证施工计划更加合理,施工进展更加顺利。

作者:钟开五 单位:中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司

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