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水文地质在岩土工程勘察中的作用

2017/09/25 阅读:

摘要:随着我国社会经济的发展,人们对建筑的需求逐渐升高。作为建筑工程的基础项目,岩石工程的质量对建筑工程的总体质量有着重大的影响。而水文地质勘察是岩石工程的一个重要环节,它的勘察质量直接关系到岩石工程的施工质量,如果水文勘察的质量不过关,岩石工程中很容易出现地面开裂、地表下陷、地基变形等问题,进而影响整个建筑的质量,使建筑工程遭受不必要的人力、资金及时间上的损失。本文分析了水文地质对整个岩石工程的影响,并介绍了岩石工程中的勘察项目。

关键词:水文地质;岩土工程;勘察

近些年来,我国建筑业迅猛发展,每年都有大量的建筑工程开工,建筑物的安全性也越来越受人们的重视。因此,施工前的岩土工程勘探十分重要,而水文地质勘探是岩土工程勘探中的重要一环,所以,水文地质在岩土工程勘察中的应用是当前建筑工程中不得不研究的一个问题。水文地质勘察是指在岩土工程中对岩土周围地理因素、地质构造、岩土性质以及地下水位的变化等因素进行的仔细勘察。只有进行准确的水文地质勘察,才能对岩土的性质及周边的环境性质有透彻的了解,进而根据岩土工程的具体情况对水文地质实施治理,以保证水文地质不会对建筑工程质量造成不利影响。

1水文地质在岩土工程勘察中的应用

1.1对工程周边地理因素的勘察

地理因素是影响岩土工程的一个主要因素,因此它也是水文地质的研究内容之一,是水文地质勘察的基础,是后几步勘察项目的准确度的重要保证。对地理因素的勘察包括对气象的观察和对工程地点地质、地形和地貌情况的勘察等。气象观察是指记录工程地点的气候(我国主要气候包括亚热带季风气候、温带季风气候和温带大陆性气候等类型)、大气湿度年分布、大气温度年位相及全年分布、风向指标、风速参数等几个气象元素[1]。地质勘察是指对施工地点的地质构造、板块的移动情况和地层结构等地质元素的勘察。地形勘察是指工程所在地点的地形特征(高原、平原、丘陵、山地及其他特征)的勘察。地貌勘察是指对工程所在地地貌的勘察,包括被侵蚀程度、地形冲刷效果、地形堆积形态及被侵蚀、被冲刷、堆积的原因(用来分析将来被侵蚀、冲刷、堆积的情况)等。

1.2对岩土性质的勘察

岩土是岩土工程中的施工主体,其性质是岩土所固有的、不可改变的,所以为设计出最适合当地情况的施工计划,对岩土性质的勘察不可缺少。由于形成原因和风化情况的不同,不同岩石的性质也会有很大的区别,根据岩石的风化、侵蚀过程对岩石进行研究,可以得到更准确的勘察数据,从岩石的地质结构和形态上可以看出岩石的形成时间和一些物理性质。另外,岩石的被侵入情况可以看出岩石的一些化学性质。岩石的水理性质会直接影响建筑物的使用寿命和质量安全,因此岩土的水理性质也是对岩土性质的勘察中很重要的一部分,岩土的水理性质包括岩土的给水性、膨胀收缩性、崩解性、软化性和透水性等。给水性是指由于地球自身的重力作用在岩石中会流出部分水,给水性的勘测主要是在实验室中用特定仪器对岩石样品进行测量;膨胀收缩性是指由于水分含量的变化,岩石会不可避免地产生一定的收缩和膨胀,对岩石的膨胀收缩性的测量与给水性测量的方法相同,计算出体缩率、膨胀率即可;岩石的崩解性是指岩石浸水后自身会出水的现象,与地下水位的高度有关;岩石的透水性是指水分子透过岩石分子中的间隙流出岩石,是从微观方面研究的,需要用精密仪器测量,用透水率表示大小。

1.3对工程地下水位的勘察

地下水位的高度不仅会影响岩石的浸水性和透水性、岩土的地下地貌等,间接影响建筑工程的质量,还会致使建筑物地基出现下沉、变形等情况,直接对工程质量造成不利影响。因此,对工程地下水位的勘察是整个水文地质勘察工作中的重中之重。地下水位不是一成不变的,它会受当地降水情况、当地气候变化、地下水的流通等因素的影响出现或多或少的变化,因此,对地下水位的勘察不仅要调查近几年的水位高低,还要结合当年的气候状况、地下水的流通方向、流通流量大小进行数据分析,找出地下水位变化与这些因素之间的关系,进而通过本年度的气候状况、地下水流通状况等的预测,估算出本年度地下水位的变化,并对以后的水位高度做出预测,以便于做好对地下水的疏通和阻滞,保证地下水位对工程质量不会产生负面影响。另外,地下水位的测量必须做到以下几点:在地下水静止的情况下测量,必须测量一定时间,根据水系的不同选择不同的测定方法[2]。

2水文地质因素对岩土工程的影响

2.1周边地理因素的影响

岩土工程质量受到多种水文地质因素的影响,其中,工程周边地理因素的影响虽然并不大但也不可忽略。地理因素对岩土工程的影响都是通过影响地下水位的高度间接影响岩土工程的质量的:气候决定了当地的降水量,而降水量会使地下水位变高;地质情况影响了地下水的疏通情况;风向、风速、气温、湿度等影响了地表的水分蒸发情况,进而影响了地下水的高度;地形、地貌、地质同样是通过影响地下水的疏通情况影响地下水高度。

2.2岩土性质改变的影响

岩土的性质主要包括给水性、软化性、崩解性、渗水性和膨胀收缩性等五部分。岩石的软化型使岩石力学强度降低,进而使岩土的整体力学强度降低,可受压力降低。岩土的渗水性极易导致岩石(尤其是坚硬的岩石)出现缝隙,使岩石更容易发生解体或崩裂。崩解性会导致岩石中的颗粒粘合度降低,进而导致岩石更容易发生解体现象。给水性对岩土性质的改变微乎其微,在一般建筑中可以忽略岩土的给水性产生的影响。膨胀收缩性主要是受地下水位的影响使岩石发生膨胀收缩现象,频繁的膨胀收缩会使岩石发生崩裂或解体。

2.3地下水位升降的影响

地下水位的升降不仅会通过影响岩石的水理性质间接影响岩土工程质量,还会直接腐蚀岩土工程,进而对建筑的稳定性造成重大影响。地下水位的变化包括地下水位的升高和地下水位的降低,受当地气候和人为活动的影响,其中人为活动的影响较大。地下水位上升会导致岩石岩土被地下水所腐蚀,进而导致岩石岩土的软化,大幅度降低了岩石岩土的承载能力,极大地影响了建筑物的质量安全,可以想见,可能会有建筑物因为岩土地基不稳而滑移、崩塌,造成巨大的损失,同时,地下水升高还会导致流砂、管涌等地质灾害。地下水的下降对岩土工程造成的影响也是不可忽略的,地下水下降会直接导致地下水资源枯竭、地下水质质量下降等情况,进而导致大面积的地裂和地面下沉坍塌等,对建筑物的稳定性造成了极大影响。另外,地下水的频繁升降还会导致岩石的频繁收缩膨胀,使岩石极易出现崩裂现象,对建筑物的安全性造成威胁。

3结语

目前,岩土工程勘察中还存在许多水文地质问题,而水文地质对岩土工程质量的安全性影响非常大,随着社会的进步和科学技术的发展,水文地质勘探也越来越受到人们的重视。在岩土工程勘探中,岩土工程周边地理因素、地下水位高度和岩土性质等水文地质因素会影响建筑物的安全,所以要着重对水文地质进行勘探,尤其是地下水位的高度,以保证未来建筑物建造时的质量安全。

参考文献

[1]逯彦虎,贾晓东.岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(22):97-98.

[2]刘国正,雷有德,朱飞.岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].工业C,2015,(59):313.

作者:李兴才 单位:广东省地质局第十地质大队(广东中山地质工程勘察院)

水文地质在岩土工程勘察中的作用

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