浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题

2014-12-12蒋俏静纵雷

中国科技纵横 2014年21期

关键词：水理水文地质岩土

蒋俏静纵雷

(无锡市勘察设计研究院有限公司,江苏无锡 214000)

浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题

蒋俏静纵雷

(无锡市勘察设计研究院有限公司,江苏无锡 214000)

本文主要围绕岩土工程勘察工作中水文地质的相关问题,探讨在岩土工程勘察工作进行的过程中,如何有效的进行勘察,如何对水文地质的情况进行有效的分析,以便可以为岩土工程的勘察工作提供参考。

岩土工程勘察水文地质

1 前言

目前,岩土工程勘察是一种较为常见和重要的勘察工作,在勘察工作进行的过程中,水文地质是一个必须要引起重视的问题,水文地质的情况会直接影响岩土勘察工作的进展,所以,需要首先对水文地质进行分析。

2 水文地质勘察现状及重要性

实践证明,在工程勘察、设计和施工的过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又属于基础工程的环境问题,影响建筑物的稳定性和耐久性。之所以容易被忽视,就是在实际的勘察工作中,勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

3 岩土工程勘察中水文地质的评价内容

(1)在岩土工程勘察中,地下水对建筑物和岩土层的影响与作用应进行重点的评价,做好防治岩土工程危害的准备工作;(2)注重结合建筑物地基基础的类型,对相关的水文地质问题进行查明,使所提供的水文地质资料能够服务于地基基础类型的选择;(3)了解地下水的天然条件和状态所产生的影响,并能够分析和预测地下水的变化对建筑物的反作用;(4)依据地下水对工程的影响和作用,从工程的角度出发,提出水文地质问题在不同条件下的评价。

4 岩土工程勘察中水文地质问题的主要危害分析

4.1 由于地下水的动水压力影响导致产生的危害

在岩土工程的勘察过程中,由于自然条件下的地下水所带来的动水压力影响微乎其微,通常不太可能会产生危害,然而在一些人为因素的影响下,则会导致地下水的自然条件发生失衡现象,从而产生动水压力,而一旦该动水压力过大,就往往可能导致产生各种恶劣的岩土工程地质危害,比如管涌、流砂以及基坑突涌等危害。

4.2 由于地下水位的升降变化导致产生的危害

首先,由于地下水位下降导致产生的危害。总的来说,地下水位下降大都是由各种人为因素所导致的,比如附近有人为大量抽取地下水的活动、附近采矿过程中采取了矿床疏干的活动以及由于上游筑坝或者修建水库等活动导致下游地下水发生了补给比正常情况下大大偏少等。而一旦地下水位发生了过大程度的下降,就很容易诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。其次,由于地下水位上升导致产生的危害。导致地下水位上升的因素有很多,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。而一旦地下水位非正常上升,就很有可能增强对建筑物基础的腐蚀效果,促进斜坡与河岸等土体的滑移甚至崩塌,软化土体结构并降低土层的承载能力,加速部分土层的液化现象,严重时甚至会导致流砂、管涌等严重的地质危害,给工程尤其是基础工程带来极大的破坏。

最后,由于地下水位频繁升降导致产生的危害。由于地下水位的升降变化很容易导致膨胀性岩土出现不均匀膨胀收缩变形等现象,而一旦地下水位升降过于频繁,则不但会造成岩土体反复的产生膨胀收缩变形,而且还可能会引起岩土膨胀收缩幅度的持续加强,从而产生地裂等危害,并最终造成建筑物尤其是轻型建筑物出现严重的破坏。

5 岩土工程勘察中的水文地质分析

5.1 勘察要求

由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的作用,特别是随着高层建筑与深挖工程,地下水位的变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果日趋严重,分析了解工程场地的水文地质条件是保证建设工程安全的前提和基础。

在调查地区特别是地质条件复杂的地区,应根据工程的具体要求,查阅该区的以往的水文地质资料,通过钻孔和测试等水文地质勘查工作,查明调查地区的水文地质条件,除满足相关规范要求外,还应包括:自然地理及地形地貌,地质环境及构造特征,揭露地下水水位(包括近几年的各层地下水位、水位变化趋势;地下水的补给、排泄、径流情况,人为影响地下水的情况等),鉴定水质与水温,通过现场试验确定水文参数,各含水层和隔水层的埋藏条件,场地地质条件对地下水的赋存和影响等。

5.2 重视岩土水理性质的测试和研究

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往的勘察对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质主要有可塑性及稠度状态、渗透性、软化性、崩解性、透水性、给水性和胀缩性等。

(1)可塑性及稠度状态,是粘性土区别于砂土的重要特征,可用塑性指数与液性指数来判别,由土的状态可推知土的性能。(2)渗透性,可用渗透系数表征,渗透系数可通过抽水试验、注水试验和压水试验确定。(3)软化性,量化指标是软化系数,在岩层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往形成软弱夹层,各类成因的粘土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。(4)崩解性,包括崩解所需的时间、崩解速度、崩解率等,通常采用耐崩解系数予以表征。