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水文地质在岩土勘察中的作用

时间:2022-07-20 05:04:07
摘要:水文地质和工程地质二者关系密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体的工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量,确保设计和施工的顺利进行,不仅要查明调查区的水文地质条件,而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议,以保证工程的安全。
关键词: 水文地质 岩土勘察

水文地质在岩土勘察中的作用

水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中的注意要点

摘要:本文分析了在工程勘察和施工过程中水文地质问题经常被忽视的原因,并指出其给勘察工程中带来的危害,介绍了水文地质勘察和工程地质勘察的内容,探讨了岩土水理性质和地下水变化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在岩土工程中的作用。

关键词:工程勘察 水文地质 岩土工程

前言

在工程勘察中,水文地质问题之所以重要,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,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。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求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。

1、工程地质勘察中水文地质评价内容

工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。

水文地质勘探是为各种专门目的而进行的比较详细的水文地质勘察工作。一般在水文地质普查的基础上进行,采用较大的比例尺。水文地质勘察的工作内容包括:水文地质测绘,即对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料,研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性,选定进一步勘探和试验工作的地点等;地球物理勘探,常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等;水文地质钻探,目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件;水文地质试验,目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料;地下水动态观测,一般要求动态观测的时间不少于一个水文年,时间系列愈长愈好;实验室分析,指在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等;编制水文地质报告和图件,水文地质勘察的成果一般分为报告和图件两部分。根据以往的经验和教训,在今后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,应主要考虑以下内容:(1)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。(2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。(3)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况及对岩土体和建筑物的反作用。(4)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

2、岩土水理性质在工程勘察中的重要性

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。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质包括以下几方面:(1)容水性:指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,以容水度表示即岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比。(2)持水性:指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,以持水度表示即饱水岩土在重力作用下释水后,所能持水量的体积与该岩土总体积之比。(3)给水性:指在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能,以给水度表示即在常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比。(4)毛细管性:以毛细管上升高度、速度和毛细管水压力来表示。(5)透水性:指在水的重力作用下,岩土容许水透过的能力,以渗透系数表示。(6)含水量:重量含水量与体积含水量:岩土中含水的重量与干燥岩土重量之比。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。以往在勘察中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。

3、地下水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,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,地下水位变化引起危害分为三种情况:水位上升引起的岩土工程危害,可能造成土壤沼泽化、盐渍化,斜坡岩土体产生滑坡崩塌等不良地质现象;地下水位下降引起的岩土工程危害,由于地下水位的过大下降常常产生地面沉降、地面塌陷等地质灾害及水源枯竭、水质恶化等环境问题;地下水位频繁升降,可能直接影响建筑物的稳定性。地下水在天然状态下水力作用比较弱,由于人为工程活动中改变了地下水天然的动力平衡,往往会产生一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌及基坑突涌等。

3.1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, 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。

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, 常常诱发地裂、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。

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,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型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替, 会使土层中的胶结物———铁、铝成分流失, 土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大, 压缩模量、承载力降低, 给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害

地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。

4、地下水污染勘探在岩土工程中的作用

地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段,查明地下水污染带的分布和污染途径。常用的手段包括坑探、钻探、物探及遥感技术等。地下水污染勘探中运用坑探手段,主要为补充查明水文地质条件,地下水污染带的分布和污染途径,以及进一步研究污染地下水运移规律时做一些实验用。运用物探方法可确定咸淡水界面和圈定地下水污染带。在野外试验工作中还可用地面电法配合确定弥散系数。遥感技术在地下水污染调查中的具体应用还不多,国外现已将红外线探测、雷达和微波探测成功运用于断层带测图、圈定渗流图形、确定地热和石油污染以及咸淡水分界面,利用航卫照片可以查明某些污染源的分布。据此为工程提供相应的水文地质资料,最大限度的减少地下水污染对岩土工程的危害。

结束语

水文地质工作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,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

作者简介:周艺有,男,现工作单位:广西壮族自治区第一地质队,工程师。

水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中问题研究

摘要:在岩土工程的勘察中,水文地质问题一直是一个重要的内容。如果没有对当地的水文地质问题进行充分的考虑和研究就施工,有可能会对岩土的表层造成很大的塌陷,使得土体上部建筑遭受破坏。因此为了能够提高工程勘察的工作质量,就要在具体工程中因地制宜,做好相应的防护和治理,使水文危害有所减少,为工程的建设做到有效帮助。

关键词:岩土工程勘察;水文地质问题;水理性质;地下水

水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间相互影响与联系。地下水不但会直接影响到建筑物的耐久性,而且它还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的主要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。

1岩土工程勘察区域岩土的水理性质

岩土体的水理性质会对建筑物的稳定性产生直接的影响,同时,它还会直接影响到岩土体自身的强度及变形等。所谓岩土的水理性质,即是地下水和岩土相互发生作用所表现出的各种性质。岩土体的物理性质和岩土水理性质共同构成岩土工程的地质性质,但在实际勘察操作过程中,往往表现为重物理力学性质轻水理性质。所以,目前对部分岩土工程地质性质评价还不够合理。一般意义下,岩土的水理性质主要包括以下几方面。

(1)岩土的胀缩性,即岩土体失水收缩、吸水膨胀的特性。膨胀率、体缩率、自由膨胀率、收缩系数等都是岩土胀缩性的标定指标。岩土体失水,颗粒间距变小,土颗粒表面结合水膜变薄,从而土体发生收缩。岩土体浸水时,颗粒间距变大,结合水膜变厚,从而引起土体膨胀。土体反复膨缩变形是导致膨胀土上部的建筑物开裂及破坏的重原因。

(2)岩土的软化性,即指岩土体浸水后力学强度下降的特性,它是岩石耐风化能力的主要评价指标,常用软化系数表示。泥质砂岩、页岩、泥岩、粘性土层等各类岩土体,通常都存在软化特性,在地下水的作用下,常会在岩石层的易软化岩层中生成软弱夹层,从而降低了岩层的整体性和强度。

(3)岩土的崩解性,即是岩土浸水湿化的特性。一方面,水浸入岩土体内,会削弱与破坏岩土体内部结构连结,同时,也会导致土体内部少量胶结物产生溶解。另一方面,水分子通过吸附土块表面颗粒表面,会在其上形成水化膜,它会大大削弱土颗粒间的连结。

(4)岩土的透水性,即是在其自身重力作用下,岩土体允许少量水通过其自身的特性。通常,其透水能力大小性用渗透系数表示。一般而言,坚硬岩体裂隙发育,透水性稍好,松散岩体的颗粒较细且均匀,透水性稍差。

(5)岩土的给水性,即是在重力作用下,少量水能从岩土体的缝隙中流出的特性,其性能大小通常用给水度表示,该值一般用实验室方法测定。

2岩土工程勘察中的水文地质条件评价

岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面。

(1)对建筑物基础持力层为强风化岩、膨胀土、残积土、软质岩石等的的场地,应对因地下水活动而可能导致的岩土体崩解、胀缩等作用做出科学评价。

(2)要对工程所在区域的地形地貌和气象水文特征等自然地理条件进行评价,所谓地形地貌即是指工程所在区域附近的水系、地形开阔平坦与否、平原或高原特征、地貌侵蚀及堆积情况等,而气象水文特征则是指工程所在地域拥有的湿润程度及热量、季风气候与否、属于亚热带还是热带等。

(3)要勘察清楚各隔水层和含水层的地下水埋藏条件、流向、类型、水位及其变化幅度等;正确评价地下水渗流和赋存状态受当前场地地质条件的影响程度;运用现场试验测定的方法,测出地层渗透系数等相关的水文地质参数;查明主要含水层的厚度、分布及埋深;正确评价由地下水水质对建筑材料可能造成的腐蚀程度。

3地下水位变化可能引发的岩土工程危害

水文地质条件对岩土工程会产生较大影响,积极有效的水文地质条件评价可以减少或避免许多工程灾害的发生。相反,在岩土工程勘察过程中,如不重视或忽略水文地质条件评价,往往会导致一系列不必要的岩土工程灾害。通常,由地下水的变化可能引起的岩土工程危害主要包括以下几个方面。

(1)地下水位上升可能引发的岩土工程危害。它可能会导致坚硬岩土体抗剪强度降低、水解、软化等,进而对地下构筑物及地下室等的防水、防潮及稳定性均要产生一定的影响。由此还可能引发管涌、流砂等问题,最终会给岩土工程的正常建设带来诸多不便。

(2)地下水位反复升降可能引发的岩土工程危害。由此可能会引发岩土体胀缩变形,并导致建筑物破坏。当建筑物基础底面以下发生地下水位变化时,会使地基土产生附加沉降及变形,从而导致起强度降低,建筑物易发生变形破坏。此外,地下水季节性变化也有可能导致岩土体的不均匀变形,由此引起建筑物发生破坏。

(3)地下水位下降可能引发的岩土工程危害。地下水下降偏大,会导致水中有害离子增多、水质恶化等环境问题,从而对人类的安全健康带来一定副面影响,此外,地下水下降过大,也可能引发地表塌陷和地面沉降等地质灾害。

4结束语

通过对岩土体的水理性质及因地下水位变化可能引发的岩土工程危害的分析,可以发现,在岩土工程勘察过程中,必须要重视并做好水文地质条件的评价。从而对工程区域的地质条件有个更加准确而全面的认识,减少因勘察工作不到位所带来的灾害和损失,保证我国工程建设事业的健康快速发展。

水文地质在岩土勘察中的作用:基于水文地质在岩土工程勘察中的分析

摘要:水文地质和工程地质二者关系密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体的工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量,确保设计和施工的顺利进行,不仅要查明调查区的水文地质条件,而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议,以保证工程的安全。

关键词:水文地质;岩土工程;勘察

引言

水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。

一、岩土工程勘察勘察要求

在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。

1、 地质环境。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。

2、 自然地理条件。这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。

3、 各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。

二、地下水的类型及特征

1、潜水:主要是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上,具有自由水面,动水面也有出露于地表的基岩裂隙和溶洞中,即称裂隙潜水和岩溶潜水。它的特性是埋藏浅,含水层厚度深度随着季节性变化大,为自由水面又称无压水,它的排泄方式主要由水平排泄和垂直排泄两种方式进行。

2、承压水:它是充满在两个稳定不透水层或弱透水层间的含水层中,承受水压力的地下水,埋藏在第四纪以前岩层中或第四纪堆积物中。它的主要特征是分布区与补给区不一致,地下水面为非自由面,承受静压力。它的水温水量水压不受降水、季节变化影响。任意一点的承压水厚度稳定不变。

三、 岩土的水理性质

岩土的水理性质,是指岩土与地下水相互作用时显现出来的各种性质。岩土的水理性质和岩土的物理性质是岩土主要的水文地质问题,它不仅影响岩土的强度和变形,而且一些性质还直接影响到建筑物的安全和稳定性。在以往的岩土工程勘察中由于经验不足对地下水的水理性有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的,导致很多问题的出现。下面笔者首先介绍一下地下水赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及其研究测试方法进行简单的介绍。

四、应重视岩土水理性质及其测试方法

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。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质 ,而地下水在岩土中有不同的赋存方式 ,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响不同 ,而且影响程度与岩土类型有关。岩土主要的水理性质及其测试办法如下 :

1、 岩土的软化性;是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性。一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在工程勘察中发现存在易软化岩层时,在地下水的作用下经常会形成软弱的地层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质页岩等均普遍存在软化特性。

2、 透水性:是指在水的重力作用下,岩土层允许水透过本层的能力。松散岩土的颗粒愈细愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性愈强,透水性一般用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验获取。透水性造成的地下水渗透径流,除了同样可使岩体软化、泥化、溶蚀,并降低其强度外还可以使其产生扬压力,削减上部建筑物自重的垂直荷载和产生动水压力,引起基础沉陷变形甚至破坏。此两者将间或直接导致基础稳定性降低危害上部建筑物的安全和稳定。国内外因坝基失稳而遭到破坏的大坝事故中,大多数都因与坝基下渗流的不良作用有关。

3、崩解性:是指岩土浸水性湿化后,由于土粒链接被削弱破坏,使土体崩散,解体的特性。岩土的崩解特性与土的颗粒成分,矿物成分结构等关系极大。

4、溶水性:是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响地下水疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

5、 胀缩性:指岩土吸水后体积增大 ,失水后体积减小的特性。标定岩土胀缩性的指标有 :膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一 ,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

五、对岩土工程项目中的水文地质评价

岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面:

1、应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

2、在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

3、在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

4、岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。

六、水文地质问题引起的岩土工程危害

在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。

潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。

七、结束语

水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害的防治等方面起着重要的作用,正确地勘察水文地质条件是提高勘察质量、预防和减少地下水对岩土工程的危害的重要举措。因此,工程技术人员应该在工程勘察中做好水文地质工作的调查与分析,根据勘察到的情况制定相应的防护措施和施工计划,为设计和施工提供必要的水文参数,使岩土工程勘察成果更具实用性和预见性,真正保证工程的质量。

水文地质在岩土勘察中的作用:在岩土工程勘察中水文地质测试的探讨

[摘要]随着我国科学技术的进步和社会经济的提高,给工程勘察的质量和效率提出了新的要求,为了提高工程勘察的治疗和效率,我国的工程勘察领域加入了对水文地质问题的研究和分析,本文主要介绍了岩土工程地质和水文条件的评价内容,重要性以及主要问题的研究。

[关键词]岩土 工程勘察 水文环境 地质测试

近几年我国的岩土工程勘察工作中对水文地质的研究和发展取得了显著的成绩,但是其暴露的问题也日渐突出,特别是现阶段我国的岩土工程,勘察过程中,对水文地质的重视度较低,在加之技术和资金、人员等方面的欠缺和不协调,导致了岩土工程勘察中水文地质问题更加尖锐。地下水是构成岩土体的重要组成部分,对岩土体工程的特性有直接的影响,同时也影响工程的稳定性和可靠性。一般情况对岩土工程的常规勘察中,对岩土工程的水文地质涉及的较浅,也未明确地下水对岩土工程的作用、影响、危害以及治理等问题,特别是在地质条件相对复杂的地区,对水文地质条件不深人的调查是引发岩土工程危害的重要问题。

1 岩土工程勘查中水温地质评价的主要内容

在岩土工程地质勘查中水文地质评价的主要内容,在传统的工程勘查报告和记录中。由于勘查的过程缺乏和岩土工程实际的基础设计、施工条件、环境因素等相结合,并未深入研究水文地质条件对岩土工程的作用和危害。所以这些地区已经发生或者正在潜伏着严重的地基下降和工程出现裂缝等质量问题。综合以往的经验教训,在以后的岩土工程勘查中,要对水文地质进行几下方面的分析:

(1)地下水对岩土体和工程的作用以及各种影响是以后评价分析的重点,并且结合工程的施工条件和地基情况分析可能会回发生的岩土工程事故,提早进行防范和治理。

(2)岩土工程主要是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术,岩土工程的地基基础基本上是土或者岩石,在对工程进行勘察中要紧密结合地基的类别和基础构造。仔细研究水文地质的相关问题,为工程建设提供相关的水文地质条件的数据和资料。

(3)在对岩土工程的水文地质条件进行勘察时,不仅仅要对地下水的天然状态和在此状态下对岩土工程的影响,还要更深一步的分析在岩土工程施工建设过程中,地下水的变化情况以及对岩土体和建筑工程的影响。

(4)以岩土工程为着眼点,以地下水对建筑工程的影响为划分标准,研究不同条件下对岩土工程实施分析评价的重点内容,其划分的结果为:针对地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性;对建筑工程中采用软质的岩石,强强风化岩、膨胀土以及残积土等岩土体为基础持力层的建筑场地。要重点分析岩土体在地下水的影响可能会出现的崩解、涨缩以及软化等现象:在建筑工程地基的下部有承压含水层的存在时。要对基坑的开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行评价和估算:在地下水位以下开挖基坑,要对基坑的渗透性和富水性的进行试验,并且对由于人工降水引起的岩土体的沉降问题评价分析,以免对工程周围建筑物的稳定性和可靠性带来巨大的影响。

2 岩土的水理性质和测试研究

岩土的水理性质是由岩土和地下水的相互作用下产生的。在一般情况下,衍岩石的水理性质不但会对岩土的强度和变形造成严重的影响。还会对整个岩土建筑工程的稳定性和可靠性造成直接的影响。因此采取措施提高岩土的水理性质,就要合建筑工程的设计、施工条件、地基基础等实际情况分析岩土的水理性质。鉴于地下水在岩土中会以不同的状态存在,并且不同的地下水对岩土水理性质可能会出现不同程度的影响,影响程度的不同和岩土的类型有密切的关系。

2.1 地下水的存在形式对岩土水理性质的影响

地下水有不同的存在方式和形态,按照地下水在岩土中的形式可以分为结合水、重力水和毛细管水三种。强结合水也可称为吸湿水。吸湿水的形成是由于吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒的周围所形成的极薄水膜,吸湿水是金富裕颗粒表面结合最咯啊股的一层水。除了强结合水还有弱结合水,弱结合水,也可称之为弱薄膜水,它位于吸湿水以外,和吸湿水相比,厚度要大很多。弱结合水所受到的吸附力要远远的小于强结合水。所以弱结合水可以在颗粒水膜之间进行缓慢的移动。在地下水中粘性土中,结合水是主要的存在形式。弱结合水和地下水在粘性土相互作用时显示出来的性质具有很强的可塑性、收缩性等,这些性质的产生是由于粘性土的物理力学性质受强力束缚,活动的范围受到一定的限制。而对于岩土的动态水理性质影响较小。重力水,顾名思义是在重力的作用下能在岩土空隙、裂缝中自有流动的水,这就是地下水,由于重力在水的天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动异常的频繁,对岩土的水理性质的影响明显。买习惯谁,就是在毛细管的作用下保持在岩土毛细管空隙中地下水,在毛细管的力大于重力时,毛细管水就会上上,所以地下水潜水面以上的形式都是和包水带有水力联系的含水量较高的吸水层。

2.2 岩土主要的水理性质和测试的主要方法

岩土的主要水理性质有软化性,软化性主要是指岩土体浸水以后,力学就被迫降低了,软环性通常用软化系数表示,就是岩石在浸水饱和的状态下和风干状态西极限抗压强度之际,软化系数用于对岩土耐风化和耐水浸能力的指标。当岩石层的内部存在容易软化的岩层时,会在地下水作用下形成软弱的夹层。岩土的另一个水理性质是给水性,给水性主要指的是在重力的作用下,保水岩土能够从空隙、裂缝中自有流出一定水量的性能,水量的性能采用给水度表示。给水度是含水层的一个主要的地质参数,给水度对建筑工程基坑的涌水量的大小和产地内疏干的时间等都有重要的影响。给水度的测定一般都是在实验室中进行。透水性也是岩土一个重要的水理性质。透水性是指在重力的作用下水能够穿透岩土的性能,岩土体的渗透性具有强弱之分,其强弱的划分主要就、取决于岩体空隙的大小和连通性以及空隙度来决定的,岩土体属于透水性较弱的。岩土所有具有的透水性的特点一般采用渗透系数表示,渗透系数一般通过抽水试验取得。坚硬的岩石,裂缝越发育,其渗透性越好。相反,松散的岩土颗粒越细,透水性越弱。

3 总结

地下水是岩土体的重要组成部分,对岩土建筑工程的特性、可靠性以及稳定性有直接的影响,所以,水文地质在岩土工程的设计、施工、地基基础等方面具有重要的作用。随着岩土工程勘察技术的进步和近几年来岩土工程出现的事故,清楚的表明了,在岩土工程勘察中,对水文地质条件进行测试的重要性和必要性。因此我们要切实的做好水文地质工作对我国的工程勘察水平的提高具有积极的推动作用,同时也将会大大的减少岩土建筑工程事故的发生,保障人们的生命财产的安全。对岩土工程水文地质条件的勘察,要从工程的整体出发技术、资金、人才缺一不可,水文地质条件的勘察要紧密结合工程的具体实际,确保勘察的结果准确可靠。