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摘要:在工程勘察设计和施工过程中,重视水文地质在工程勘察设计实践的重要性及对工程的危害性是十分必要的。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系、互相作用。本文作者结合自己的实践经验提出了评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要阐述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。
关键词:工程勘察水文地质 地质勘察 问题影响
中图分类号:P624文献标识码: A 文章编号:
0.前言.在工程勘察中设计和施工过程中,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。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系、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。又是基础工程的外部环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。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。在实际的勘察工作中,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。 由于没有足够的重视。导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。为此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。
1.工程地质勘察中水文地质评价内容
在工程勘察中,对水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中呈现.为提高工程地质勘察质量,应在工程地质勘察中加强对水文地质问题的研究,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工程可能产生的作用及其影响;更要提出预防及治理措旅的建议,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工程建设的危害。但在工程地质勘察报告中,通常缺少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。今后在工程地质勘察中应从以下几个方面对水文地质问题进行评价:
1.1应重点评价地下水对岩士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。
1.2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。
1.3应从工程角度,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,如:① 对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。② 对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③ 当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④ 在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。
2.岩土水理性质
2.1软化性,是指当水把岩土给吞没了之后,在一定的程度上是会发生强度上的改变的,而且之后会有一系列的数据作为理论依据支持这个论点。然而与之相反的岩土其特性也是不同的,而在一定条件下的抗强度的对比是作为判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。
2.2透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土也是具有一定程度上的渗透作用的,而这种作用所导致的结果
也会成为我们对于其特性的旁段依据的。无论大小、多少、程度强弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
2.3崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。
2.4给水性,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。而这个度是很重要的数据显示结果,它的结果可以作为参数确定地质。它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。
2.5胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。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。
3.地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3. 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。(1)土壤盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。(2)斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。(3)一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。(4)地下洞室充水被淹没,基础上浮、建筑物失稳。
3.2地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重者形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏当地下水位变化频繁或变化幅度大时,不仅岩土的膨胀收缩变形往复,而且胀缩幅度也大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时,应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别是地下水位的升降变化幅度和变化规律。这对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有重要的参考价值。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形:若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏
3.3地下水动水压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
4.岩土工程勘察中地下水问题分析及对策
4.1传统地下水测量方法的一些问题
岩土工程勘察中,地下水的测量与计算沿用的传统方法为:①钻孔:②提取岩芯后0.5h测量孔内水位:③有条件时,测量终孔后24h水位,作为稳定地下水位。对于只有含水层贯通的地层,这种方法是合理的,但对于含水层不贯通的地层和局部(或大部)不透层水的地,这种方法会带来一些问题。
4.2探讨岩土工程勘察中地下水问题解决方法为测取岩体中的真实地下水位,进而找出透水带。可采取如下方法在钻孔中进行水位测量。为操作方便,可以采取分段钻进方法,设计好每天的钻进工作量,开钻后可以先以一天的钻进量为一段,每天钻进结束后,将孔中水抽干,第二天开钻前测量水位,即可查明该段是否含水。若上部地层均不含水,则可一直这样进行下去。若上部己有含水层(如第四系含水层),则需将测量段密封起来,抽干其中的水,第二天测量该段是否有水及水压大小以确定其含水性及水位情况。岩体完整段一般不含水,节理、裂隙密集段可能有水,也可能无水,总体来说,由于岩体中渗透的裂隙性,钻孔中肯定只有小部分区段有水(一般在断层、密集节理带产出部位)。这样,通过测量可以把地层分为含水段与不含水段。再结合地球物理勘探测量,确定出地层的含水部位(裂隙带)与不含水部位(与水文地质中的找水勘探类似)。以此资料作为岩体稳定性分析的依据,要准确可靠。
5.结束语.
为提高工程勘察质量,地下水问题占有相当重要的位置,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,而且可更好地利用岩土体的潜在能力。以消除或减少地下水对岩土工程的危害。随着工程勘察的发展,水文地质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。
参考文献:
【1】中华人民共和国建设部,岩土工程勘察规范[H],中国建筑工业出版社。2002年2月。
【2】王大纯.张大权,史毅虹等,水文地质学基础[H],北京,地质出版社。1995
关键词:工程勘察水文地质 地质勘察 问题影响
中图分类号:P624文献标识码: A 文章编号:
0.前言.在工程勘察中设计和施工过程中,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。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系、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。又是基础工程的外部环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。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。在实际的勘察工作中,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。 由于没有足够的重视。导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。为此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。
1.工程地质勘察中水文地质评价内容
在工程勘察中,对水文地质评估内容在以往的工程勘察报告中呈现.为提高工程地质勘察质量,应在工程地质勘察中加强对水文地质问题的研究,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工程可能产生的作用及其影响;更要提出预防及治理措旅的建议,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工程建设的危害。但在工程地质勘察报告中,通常缺少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。今后在工程地质勘察中应从以下几个方面对水文地质问题进行评价:
1.1应重点评价地下水对岩士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。
1.2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。
1.3应从工程角度,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,如:① 对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。② 对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③ 当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④ 在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。
2.岩土水理性质
2.1软化性,是指当水把岩土给吞没了之后,在一定的程度上是会发生强度上的改变的,而且之后会有一系列的数据作为理论依据支持这个论点。然而与之相反的岩土其特性也是不同的,而在一定条件下的抗强度的对比是作为判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。
2.2透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土也是具有一定程度上的渗透作用的,而这种作用所导致的结果
也会成为我们对于其特性的旁段依据的。无论大小、多少、程度强弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
2.3崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。
2.4给水性,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。而这个度是很重要的数据显示结果,它的结果可以作为参数确定地质。它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。
2.5胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。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。
3.地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3. 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。(1)土壤盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。(2)斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。(3)一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。(4)地下洞室充水被淹没,基础上浮、建筑物失稳。
3.2地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重者形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏当地下水位变化频繁或变化幅度大时,不仅岩土的膨胀收缩变形往复,而且胀缩幅度也大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时,应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别是地下水位的升降变化幅度和变化规律。这对地基基础深度的选择(宜选在地下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有重要的参考价值。若水位在压缩层范围内上升时,软化地基土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物可能产生较大的沉降变形:若水位在压缩层范围下降时,岩土的自重应力增加,可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位的突然下降也可能使建筑物发生变形破坏
3.3地下水动水压力作用引起的岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
4.岩土工程勘察中地下水问题分析及对策
4.1传统地下水测量方法的一些问题
岩土工程勘察中,地下水的测量与计算沿用的传统方法为:①钻孔:②提取岩芯后0.5h测量孔内水位:③有条件时,测量终孔后24h水位,作为稳定地下水位。对于只有含水层贯通的地层,这种方法是合理的,但对于含水层不贯通的地层和局部(或大部)不透层水的地,这种方法会带来一些问题。
4.2探讨岩土工程勘察中地下水问题解决方法为测取岩体中的真实地下水位,进而找出透水带。可采取如下方法在钻孔中进行水位测量。为操作方便,可以采取分段钻进方法,设计好每天的钻进工作量,开钻后可以先以一天的钻进量为一段,每天钻进结束后,将孔中水抽干,第二天开钻前测量水位,即可查明该段是否含水。若上部地层均不含水,则可一直这样进行下去。若上部己有含水层(如第四系含水层),则需将测量段密封起来,抽干其中的水,第二天测量该段是否有水及水压大小以确定其含水性及水位情况。岩体完整段一般不含水,节理、裂隙密集段可能有水,也可能无水,总体来说,由于岩体中渗透的裂隙性,钻孔中肯定只有小部分区段有水(一般在断层、密集节理带产出部位)。这样,通过测量可以把地层分为含水段与不含水段。再结合地球物理勘探测量,确定出地层的含水部位(裂隙带)与不含水部位(与水文地质中的找水勘探类似)。以此资料作为岩体稳定性分析的依据,要准确可靠。
5.结束语.
为提高工程勘察质量,地下水问题占有相当重要的位置,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,而且可更好地利用岩土体的潜在能力。以消除或减少地下水对岩土工程的危害。随着工程勘察的发展,水文地质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。
参考文献:
【1】中华人民共和国建设部,岩土工程勘察规范[H],中国建筑工业出版社。2002年2月。
【2】王大纯.张大权,史毅虹等,水文地质学基础[H],北京,地质出版社。1995