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岩土工程勘察中水文地质勘察与评价问题的研究

2016-03-21马猛

地球 2016年6期
关键词:含水水文地质岩土

■马猛

(江苏省地质矿产局第六地质大队江苏连云港222023)

岩土工程勘察中水文地质勘察与评价问题的研究

■马猛

(江苏省地质矿产局第六地质大队江苏连云港222023)

水文地质问题一直是岩土工程勘察中不可忽视的重要问题。在具体工程中,一定要因地制宜,根据勘察到的工程所处地域的地质水文条件,制定相应的防护措施和施工计划,真正保证工程的质量。本文分析了岩土工程勘察中水文地质问题的主要内容,研究了地下水在岩土工程勘察中存在问题的处理措施,对提高工程勘察质量,对岩土工程勘察中水文地质勘察工作具有十分重要的参考意义。

岩土工程水文地质勘察评价

引言

岩土工程勘察工作中,水文地质问题是一个容易被忽视的问题,而实际上,水文地质工作在岩土工程勘察、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用。在勘察中要加深对水文地质问题的研究,这不仅要能明确与岩土工程相关的水文地质问题,评估地下水对岩土体和建筑物产生的作用及影响,更要能提出有效的防治措施,为设计以及施工供应必需的水文地质资料,才能消除或降低地下水对岩土工程的危害,真正提高工程勘察质量。

1 岩土工程勘察中水文地质问题分析的主要内容

在岩土工程勘察过程中,对于水文地质问题进行分析是非常重要而且必要的。首先,应针对地下水相对于岩土体以及建筑物所产生影响和作用进行重点分析,应通过对可能出现的岩土工程危害进行合理预测,从而提出行之有效的防治策略。其次,对于岩土工程勘察的水文地质问题,还应当针对建筑物的地基与基础工程,密切结合其特点和需要,并将相关的水文地质问题一一查明,从而提供详实的、选型所需的有关水文地质资料。最后,对于那些低于地下水位的建筑物的地基与基础,应当考虑地下水对钢筋以及混凝土的腐蚀性;对于那些地基与基础下部有承压含水层的工程场地,就应当对其在开挖基坑之后承压水将基坑底板破坏的可能性进行重点计算,分析和评价;而对于那些在高于地下水位的位置进行基坑开挖的工程场地,则应当考虑采取富水试验和渗透试验。

2 地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害主要有以下三个方面:

2.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害

地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起的危害又可分为三种方式:①水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,主要有人类活动因素如工程建筑施工。②地下水位下降引起的岩土工程危害地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水。采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几个方面:常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害,对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻建筑物的破坏。

2.2 由水位下降引发的岩土工程危害

此类现象主要是人为造成的,比如集中并大量地抽取地下水。修筑水库大量抽取下游地下水而不顾其补给等。因为地下水位的过量降低,地面裂开、地沉、地面塌陷等一些地质灾害往往被诱发,加上地下水源枯竭、水质恶化等不良环境问题,构成了对岩土体、建筑物的持久性和人类自身居住环境的巨大威胁。

2.3 地下水位对岩土物理力学特性造成的影响

建筑物尤其是低或轻型建筑物经常由于地下水位的升降变化所造成膨胀性岩土的非均衡胀缩变形而遭到破坏。岩土的膨胀收缩在地下水升降频率很高时或变化幅度很大时,不仅会往返变形,而且会使岩土的膨胀收缩幅度增大。因为地下水往返升降变化中高度以及变化规律对地基基础深度的选择有较高的参考价值,所以在膨胀性岩土区域进行工程勘察时,应尤其小心对当地水文地质条件的探究。变化规律在地下水位之上、地下水位变动带以及地下水位之下是十分显而易见的。土体自上而下,孔隙比由小变大再变小,而压缩模量、承载力则由大变小再变大。

3 地下水在岩土工程勘察中存在问题的处理措施

在钻孔中进行水位测量,能获得岩体中的精确地下水位,从而找出透水带。如需方便操作,可采用分节钻进方法。方法如下:首先计算好每天的钻进量,开始后先以1d的钻进量为一节。每天完成钻进后,抽完孔中水,在第2d开钻前量好水位,便可知道该节是否含水。如果上面的地层均没有水,则可循环进行。如果含水层存在于上部地层,则需变换方法,密封测量段,并抽完其中的水,于第2d测量该段是否有水及其水压大小来查明其含水性和水位状况。总之,由于岩体中存在的裂隙性,钻孔中一定只有小部分区域含水,比如断层、密集节理带产出部位,而完整段岩土体在普通情况下无水,节理、裂隙集中段即存在含水的情况,也存在无水的情况。

通过将地层划分为含水段与无水段的方法,结合地球物理勘探测量的方法,就能确定出地层的含水地带(如裂隙带)和不含水地带(类似于找水地球物理勘探)。可以说,作为岩体稳定性分析的根据,使用这种方法的资料要更加精确、可靠。测量出含水带以后,以裂隙渗透的基本道理,并根据含水带的分布特征,就可迅速了解地下水对岩体稳定性的影响了。

4 结论

通过本文的分析可以得出水文地质在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,如果处理得不好,将直接关系岩土体工程性质及建筑物的稳固性和持久性。只有弄明白有关的水文地质问题,才得以降低地下水对岩土工程的危害。只有实事求是地做好水文地质工作,才能提升勘察技术水平等级并确保工程的质量。

[1]GB50021-2001,岩土工程勘察规范 [S],2009.

[2]王显林,刘建民.工程勘察中的水文地质问题 [J],黑龙江科技信息,2009(8).

[3]徐春禹.水文工程中地质评价内容分析 [J],中国新技术新产品,2011(6).

P641.4+3[文献码]B

1000-405X(2016)-6-345-1

马猛(),男,水工环中级工程师,研究方向为工程勘察及水文勘察,地质灾害危险性评估,地质灾害治理勘查、设计等。

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