岩土工程勘察中水文地质问题分析论文_刘尊平,代维

岩土工程勘察中水文地质问题分析论文_刘尊平,代维

中兵勘察设计研究院有限公司 北京 100053

摘要:作为岩土工程勘察的重要内容,水文地质对工程地质防治与基础设计有着重要的影响,其与工程地质间呈现出相互作用、相互联系的关系。而作为岩土结构组成之一的地下水,属于基础工程环境中的重要元素,由于对建筑结构耐久性与稳定性有所影响,本文就其水文地质问题进行了探讨。

关键词:岩土工程勘察;水文地质;地下水

1岩土工程中水文地质勘察的要求

水文地质勘察的主要内容有:

1.1自然地理条件

地形地貌与气象水文特征为自然地理条件勘察的主要内容,其中工程区域周边水系、地形(平原、高原或丘陵)特征以及地貌侵蚀与堆积情况等均为地形地貌的内容;而工程所处地区的气候条件则为气象水文特征,例如气候带分布(热带或亚热带)、湿润程度、季风气候及热量的分布。

1.2地质环境

其主要包括工程所处区域的地层岩性、地质构造特征、新构造运动、基底构造及其对第四系厚度的控制等内容。

1.3地下水位情况

包括地下水历年最高水位及近3~5年的水位变化情况;地下水补给、径流与排泄条件、地表水与地下水的水力联系等。

1.4地下水对构建筑物的影响分析

各含水层的埋深、厚度及分布情况;水文地质参数的测定;地下水赋存与渗流状态所受场地地质条件的影响,判定建筑材料遭受地下水质的腐蚀程度。

2 岩土工程中水文地质勘察

2.1 水文地质勘察中的注意事项

2.1.1要对水文地质条件进行研究和了解,掌握地下水的年平均水位、水位变化规律、当地降水量以及蒸发量等信息,同时还要了解地表水和地下水之间的补排关系,掌握地下含水层的深度和厚度,对地下水的水质种类、水位变化以及流动方向进行研究调查。除此之外,还不能忽视的一点就是调查地表水和地下水是否遭受了污染,对污染现状做好记录。

2.1.2水文地质的评价。工程项目施工之前,岩土工程勘察单位以及勘察人员在对水文地质进行勘察的时候,要根据水文地质的实际条件作出详细、严格的评价,分析和预测不良条件可能给建筑工程的施工带来的影响和安全危害,并且针对水文地质问题给出详细的预防或者解决措施,结合建筑工地的实际情况,编制勘察报告给施工单位,施工单位就能根据勘察报告的内容在施工的过程中对一些提出的问题加以注意。除此之外,勘察单位和勘察的技术人员还要全面掌握施工工地的水文地质情况,然后预测施工过程中施工的项目会对水文地质产生的影响,并且针对这种影响可能造成的安全事故提出相应的预防措施。

2.2 水文地质勘察要点

首先,在勘查之前,要收集和整理有关于施工工地的水文地质资料,再将工程的项目方案和这些资料进行对比,找出施工过程中可能造成安全事故的不利因素,然后再分析施工工地的岩土和地下水之间的相互作用,对施工工地的水文地质情况全面掌握和了解。其次,再根据查阅到的施工工地水文资料,结合施工地点的实际情况,对分析出来的不安全地区利用取样等方法做详细的勘察,同时要作出系统而全面的评价。

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3地下水对岩土工程的影响

3.1地下水位变化引起的岩土工程危害

3.1.1地下水位上升

受人为因素(施工、灌溉等)、水文气象因素(气温、降雨等)与地质因素(总体岩性产状、含水层结构等)的综合影响,地下潜水位极有可能出现上升现象,而其一旦上升,对岩土工程造成的危害有:①土体盐渍化与沼泽化;②建筑物所受地下水及岩土的腐蚀性增大;③河岸、斜坡等岩土体出现崩塌或滑移;④在饱和液化作用下,粉土及细粉砂出现管涌与流砂现象;⑤建筑基础因地下洞室冲水淹没而出现上浮,进而导致上部结构失去稳定性;⑥对于一些具有特殊性质的岩土体(如湿陷性黄土),使其强度因结构破坏而降低,最终引发山体滑坡等地质灾害。

3.1.2地下水位下降

人为活动(如上游筑坝、修建水库、矿床疏干、地下水集中抽取等)为造成地下水位下降的主要因素,而下降太多通常会使水质恶化、地下水源枯竭以及造成地面塌陷、沉降与开裂等地质灾害,极大威胁到建筑物、岩土体的自身稳定性与人类居住环境的安全性[1]。

3.1.3地下水位频繁升降

由于以膨胀性土岩土体为主的区域地下水呈现为上层滞水与裂隙水,因此很难使地下水位达到统一,同时还敏感于旱、雨季的变化。地下水位季节性升降变化,会使膨胀性岩土体发生非均匀性膨胀收缩变化,当水位上升时,岩土体会因地下水的浸润作用而出现膨胀、软化以及水解现象,进而使岩土体因结构变化而降低强度。如若地下水位升降频率与幅度过快和过大,则会在造成岩土体往复性膨胀收缩的同时使其幅度加大,最终降低其稳定性[2]。

3.2地下水对建筑物的影响

基础的破坏会波及到一定范围内的其他建筑物。地下水位的上升,将会使地下构造物因受潮、受湿以及浸水而影响其稳定性,同时建筑结构也会因土壤盐渍化的产生而加剧腐蚀,并且还会引起地基土附加沉降,进而致使建筑物因变形而发生破坏。另外,地下水位的人工降低,其过程极有可能对周边建筑物造成直接性破坏,或是通过地质灾害的引发而对建筑物产生威胁[3]。

3.3地下水对基础的影响

对于存在地下水的区域,基础地面应尽量埋置于地下水位以上,当受条件限制只能埋于地下水位以下时,则应采取相应的降水措施,或是对基础结构混凝土与钢筋实施防腐处理,以防地下水危害到建筑基础。当地基埋藏有承压含水层时,基础埋深确定必须对承压水的作用予以考虑,以防基坑开挖过程中承压水突破坑底土层。由于地下水对桥梁墩台基础埋深影响重大,因此为保证桥梁结构稳定,基础必须充分考虑地下水位[4]。与此同时,粉土及粉细砂在地下水位上升情况下会因饱和液化而出现管涌与流砂现象,其不仅加大了施工难度,而且还有可能引发基坑滑移甚至坍塌,因此当有抗震设防烈度要求时,必须对其液化可能性进行评价[5]。

4岩土工程勘察中的水文地质问题处理对策

4.1规范工程地质勘察

4.1.1相关工作人员要对施工地点周围的环境因素有一个整体性的认识,并严格的遵循工程地质勘察的相关规范体系来开展工程地质勘探工作。

4.1.2在进行地质勘察之前,要有一个具体的勘察目的,以便更好的开展工程地质勘察工作,这要求相关部门制定严格的勘察任务、勘察规划,从而增强相关勘察人员的可操作性。

4.2加强地下水状态调查

勘察人员应当加强地下水状态的调查,从而提高项目工程施工的科学性。在地下水调查工作之初,应当设置调查目的,并对当地的地下水的情况有一个广泛性的认知,在此基础上设置调查标准,明确工程所处地点的地下水类型,有无腐蚀性等问题。

结束语:

综上所述,水文地质对岩土工程及其工程建设影响作用明显。随着岩土工程勘察中水文地质问题研究的深入,准确地找到工程中存在的具体问题,能够为建筑基础设计、持力层选择以及地质灾害防治的主要依据。因此,重视水文地质研究的相关问题,完善岩土工程勘察的内容,可为我国工程建设任务的发展提供有力的技术与安全保障。

参考文献:

[1]祝凤春,杨晓飞. 岩土工程勘察中水文地质的应用[J]. 中国高新技术企业,2015(05):166-167.

[2]刘敏. 岩土工程勘察中的水文地质问题研究[J]. 山西建筑,2015,41(15):80-82.

[3]陈健,朱琦,万广臣. 岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J]. 江西建材,2016(03):251+253.

[4]郑若飞. 工程地质勘察中水文地质问题及对策探究[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2016(03):106.

[5]魏军. 岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J]. 建材与装饰,2016(23):234-235.

论文作者:刘尊平,代维

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/14

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