摘要:水文地質(zhì)勘探在整個工程地質(zhì)勘探中占據(jù)非常重要的作用。只有做好水文地質(zhì)勘探,才能有效確保工程的安全性,提高工程的勘察品質(zhì)。在實際的勘察過程中,要客觀評價地下水對建筑物和巖土體的作用和相關影響,從而提出具有建設性的預防和治理舉措。在水文地質(zhì)條件相對復雜的地方,高效地進行這方面的勘探工作,能夠減少或者徹底避免其對巖土工程的不利影響,防止危害的發(fā)生。
關鍵詞:工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);影響
水文地質(zhì)是一個極其重要問題,但是又常常被忽視。關系到巖土工程的勘察和施工。地下水是整個基礎性階段的必要環(huán)境因素,也是巖土體系的組成部分,直接引導巖土體的工程狀況。它是對巖土體特征進行改變的途徑之一,關系到建筑物使用的持久性和穩(wěn)固性。在實際的工程勘察中,對水文地質(zhì)條件的研究和調(diào)查缺乏深入的認識和高度的重視,致使 很多很多有地下水造成的巖土工程事故經(jīng)常發(fā)生。所以,要對地下水和建筑物和巖土工程作出客觀的評價,以防各種事故和問題的發(fā)生。
1水文地質(zhì)勘察的主要項目和內(nèi)容
在一般性的巖土勘探過程中,沒有結合施工標準和基礎設計對巖土狀況所產(chǎn)生的危害和結果作出具體、客觀的評價,很多地區(qū)的建筑物因為地下水的問題造成建筑基礎下沉,甚至開裂的嚴重工程事故。鑒于這些實際的經(jīng)驗和教訓,在未來的勘測中,要充分考慮巖土的水理特性對建筑物所處地區(qū)的水文地質(zhì)的影響,作出正確的分析。巖土的水理性質(zhì)與物理性質(zhì)具有相似點,是巖土工程地質(zhì)性的主要標志。水理特性體現(xiàn)的實際地下水與土之間相互作用所呈現(xiàn)的特性,對巖土的實際強度和工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接的影響。在傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探工作中,過多重視巖土的物理學特征,忽略水文地質(zhì)的研究與探討,只是象征性地進行操作,忽略了這項工作的地位和作用,未對地址特性作出全面、系統(tǒng)的評估。
2 水文地質(zhì)勘察的必要性
水文地質(zhì)勘察在整個工程中位于舉足輕重的位置。因此,要對其作出系統(tǒng)和全面的分析。這不僅會對工程的順利竣工和正常使用產(chǎn)生影響,還關系到人們的生命和財產(chǎn)的安全。因此水與工程關系作出客觀、準確的分析和預測。為了避免地下水對巖土的危害,在整個建筑施工過程中,要注意幾個方面的問題。
2.1 地下水的動水壓力會對巖土工程造成危害
在天然的情況下,動力水的壓力相對比較小。但在在實際的工程中,地下水的自然動力均衡狀態(tài)被改變。在動水的壓力影響下,巖土工程中會發(fā)生惡劣的事故。例如基坑突涌、流砂、管涌,形成安全上的隱患,影響工程的品質(zhì)。因此,要及時進行處理,做好這一領域的地質(zhì)勘查。在基樁的情況下,正確評價樁的適應性;有針對性地指出樁的直徑、長度、應用類型、樁基持力層以及平面布置狀態(tài);通過分析和論證確認樁尖持力層;針對欠壓和大范圍的堆載地區(qū),還要探討樁周土對樁的負摩阻力;充分考慮沉管樁或者預制樁的沉樁可能性;重視沖孔樁、鉆孔樁和挖孔樁的成空技術,預測成孔過程中容易出現(xiàn)的狀況,采取具體的應對舉措,確定有關樁的施工方面的質(zhì)量要求和標準;了解樁基的設計理念、施工程序
檢測方式和監(jiān)測手段;對單樁承載力和樁的靜載荷試驗提出相關的建議。
2.2 地下水位會對巖土工程造成危害
地下水位變化主要包括地下水位下降、地下水位上升、地下水位頻繁變動三個方面。頻繁的變化會給工程造成膨脹性巖土脹縮變形和建筑物的破壞。
地下水位在自認的條件下呈現(xiàn)季節(jié)性的變化趨勢。在雨季,水位上升,旱季,水位下降。這種變化呈現(xiàn)區(qū)域化的特點,具有簡便性,動蕩幅度不大。由于人為的原因而造成的水位變化往往要比自然條件下的幅度大,因此而造成的巖土工程危害也就更加惡劣。如果地下水位的變化過度,就有可能導致粉細砂和粉土飽和液化,出現(xiàn)管涌和流砂現(xiàn)象。也有可能出現(xiàn)土壤沼澤化、鹽漬化,對建筑物造成腐蝕作用。一些特殊的巖土的結構會遭到破壞,出現(xiàn)軟化和度降低的狀況。 地下洞被水淹沒,導致建筑物不穩(wěn),基礎上升。地面塌陷、地裂及沉降的事故發(fā)生,導致水質(zhì)遭到破壞,水源枯竭。這些都會對建筑物的穩(wěn)定性和土體造成破壞,影響人類賴以生存的環(huán)境。
2.3 地下水位對巖土物理力學特征的影響
地下水在升降方面的變化會使巖土產(chǎn)生不均衡的脹縮變化,嚴重一些會造成地面開裂,使輕型或者地層建筑物遭到破壞。如果地下水過于頻繁的升降變化或者變化幅度較大時,巖土的收縮和膨脹會周而復始地發(fā)生,加大巖土的膨脹幅度。為此,在具有膨脹性的地區(qū)進行勘探的時候,要特別關注水文地質(zhì)的條件。找出升降變化中的規(guī)律及相應的高度。有效指導地基基礎深度的的確定(常規(guī)上選在相對穩(wěn)定的地下水位之下或者之上,避免選在水位變動頻繁的地帶),參考價值很大。
在工程的地基內(nèi),如果地下水位發(fā)生的區(qū)域是基礎底面以下的壓縮層范圍時,對建筑的穩(wěn)固性產(chǎn)生直接的影響。如果在壓縮的范圍內(nèi)水位處于上升的趨勢,那么地基土被軟化,強度下降,壓縮性能增強,建筑物沉降變形的幅度會很大;如果在壓縮的范圍內(nèi)水位處于下降的趨勢,巖土的自重應力增強,附加沉降就有可能在地基基礎上產(chǎn)生。地下水位驟然下降或者土質(zhì)不均衡也會引起建筑物的變形,造成建筑物的損壞。
在地下水位變動的地帶、水位以上和水位以下,呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律。如果土體從上到下,那么天然含水量和孔隙呈現(xiàn)小一大一小的特征;壓縮模量和承載力是大一小一大的規(guī)律。在地下水位以上的部分,長期受到淋濾的影響,鐵鋁豐富,對土顆粒的填充和凝結作用明顯,加大了顆粒之間的連接能力,造成“硬殼層”的形成,最終導致承載力和壓縮模增強,孔隙比和含水比較小的情況的發(fā)生。處于地下水位變動的土層內(nèi),地下水頻繁交替,鐵鋁成分喪失嚴重,土質(zhì)變得相對疏松,孔隙比和含水量更大,承載力和壓縮模量減小。如果承載力位于地下水以下,地下水更替相對緩慢,水解和氧化的影響減小,加上上部土的自重壓力的帶動,土質(zhì)變得密實,壓縮模、承載力增高,孔隙比、含水量減小。
地下水位與巖土物理力學特性有著緊密的關系,特別是軟質(zhì)的巖石、源于不同源泉的粘性土和風化殘積土。為此,要明確地下水位和巖土物理力學變化的關系,注重地下水位對巖土物理力學變化的影響,進行明確的指導和預測工作,避免因地質(zhì)問題而產(chǎn)生建筑施工問題,導致質(zhì)量安全事故的發(fā)生。
3 對未來水文地質(zhì)問題所采取的措施
3.1 工程的勘測工作要與建筑物的地基類型形結合,查出具體的水文特點,提供相關的水文資料。
3.2 對地下水和建筑物的相互關系給予客觀的分析,實際預測可能發(fā)生的工程事故,及時作出應對措施。
3.3 根據(jù)地下水對工程所產(chǎn)生的影響和,以工程特征的基礎,對不同條件下的地質(zhì)問題進行分析。例如,如果建筑場地是以殘積土、強風化巖、、膨脹土等作為基礎的持力層,應重點評估地下水對以上物質(zhì)產(chǎn)生的軟化、脹縮等作用;對處于地下水位以下的建筑物要充分考慮水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。
4 水文地質(zhì)勘察與工程地質(zhì)圖
結束語:
在巖土工程中,地下水問題占據(jù)相當重要的地位。對于地下水位的審查,能夠提高資料的可靠性,發(fā)揮巖土體的潛在能力。因此,在工程勘察中,要深入了解水文地質(zhì)情況,減少水質(zhì)對工程質(zhì)量的影響,切實做好水文地質(zhì)工作,這將對勘察水平的提高起極大的推動用。
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