剡 晟
(新疆地質礦產勘察開發局第一水文工程地質大隊新疆烏魯木齊830091)
淺談巖土工程勘察中水文地質研究以及重要性
剡晟
(新疆地質礦產勘察開發局第一水文工程地質大隊新疆烏魯木齊830091)
水文地質是巖土工程勘察中需要面對的一個實際性的問題,因為水文地質與巖土工程有著密切的關系,在巖土工程問題中占有非常大的比例,而地下水問題在水文地質問題中尤為突出。某些地方的水文地質又較為復雜,在沒有對水文地質進行詳細的了解下,對巖土工程施工,則會引發一些水文地質問題,影響工程質量。因此,在巖土工程的勘察過程中,應該充分認識到水文地質問題的危害性,正確地處理好地下水問題,避免由于水文地質問題對巖土工程造成危害,本文就巖土勘察中水文地質研究及其重要性進行探討,以促進巖土工程的健康發展。
巖土工程 水文地質 地下水 重要性
巖土工程具有自身特性,巖土工程計算不精確的因素包括地質條件、計算模式以及計算參數。其中計算參數最難掌握,因此需要做好勘察。掌握最可信的地質條件以及原型實測結果,才能真正形成可靠科學實驗。地下水作為巖土體當中的重要組成部分,必然會直接影響巖土體工程。同時,需要注意的是地下水同樣也是基礎工程建設當中的環境因素,關系建筑物本身的穩定性、安全性與耐久性。但是,地下水影響因素卻常常被忽視。造成這種情況的主要原因是在工程建設開始之前,相關實際勘察工作往往很少將水文參數作為可利用信息資源。水文地質勘察只是一種象征性的工作被開展。而在形成具體的參數資料時,水文地質資料也只是被簡單提及,被作為一般性的評價資料。因此,水文地質勘察工作的實際效用就得不到有效發揮。
1.對巖土工程進行準確的危害預測,需要對水文地質出現的問題進行評價。這需要對建筑物的地基類型進行勘察,對其相關的水文地質問題進行調查,給出工程中需要的相關資料。對于基礎在地下水位之下的建筑物,它的基礎持力層需要采用軟質巖石、殘積土、強風化巖等,并且對巖土體可能受到地下水作用產生的現象進行重點的評價。對壓縮層、承壓含水層內的地質進行重點的評價。
2.對巖土水理的性質進行測試及研究。巖土由于受到地下水的影響,兩者之間發生反應,這時巖土就會表現出一些性質,這種性質就是巖土的水理性質。該性質包含許多特性,例如透水性、給水性、溶水性等,它們對巖土的三態有著很大的影響作用。巖土中的地下水能夠有許多方式存在于其中,比較典型的有承壓水、上層滯水、巖溶水和孔隙水,前兩種是按照埋藏條件劃分的,后兩種是依據水層的空隙性質劃分的。然而不僅巖土的水理性質會因為地下水存在的形式而有所影響,具體的程度不盡相同,而且該性質也會受到巖土類型的影響。為了能夠對以后可能產生改變的地下水量進行及時的觀測,方便在施工中進行有效的處理措施,需要對巖土的水理性質進行準確的測試。不僅建筑本身的穩定可能會因為巖土的某些水理性質而發生改變,巖土本身也可能由于某些性質產生特性的改變。
1.對基礎埋深產生的影響。在巖土工程施工中,在基礎埋深時,需要地下水文的條件、動態等情況進行詳細的掌握,如果地下水存在時,基礎埋深要在地下水以上,如果必須埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基礎埋深時還需要考慮到承壓水的作用,以免在基坑開挖時基坑底土被承壓水沖破。從基礎工程施工現狀進行分析,天然地的造價較低,而且施工方便,在工程施工中都會優先考慮,但是在基礎沉降過大或者是地基穩定性無法滿足設計要求時,就需要對地基進行處理,提高地基的承載力,提高基樁成樁號質量。除此之外,地下水文還會對基礎開挖產生一定的影響,如果出現土體軟化強度降低等,會影響基礎開裂。
2.對建筑工程產生的影響。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基礎,在地基受到地下水文影響后,必然會對地上的建筑物產生一定的影響。如果地下水位高,會對地下室等建筑物產生潮濕等影響,還會增加土壤的鹽漬化,加強對建筑物自身的腐蝕,進而破壞建筑物。所以在建筑工程施工前,都會先對地下水文可能造成的災害和產生的影響進行分析。
3.對支護產生的影響。隨著城市的發展,高層建筑成為城市的一個標志,越來越多的高層建筑建起,隨著高層建筑不斷增加,城市建筑施工,受到施工場地、施工工藝的影響,會采用垂直開挖的方式進行施工。在高層建筑施工的過程中,基坑的開挖,會采用抽水的方法將地下水位降低,減少土側的壓力影響。但是地下水位的突然下降,會對相鄰建筑產生影響,引發變形或者是造成地面沉降等,
另外,在針對巖土工程進行勘察的同時,雖然說地下水環境下的動水壓力因素影響相對較小,但是,這些因素一旦受人為因素的影響,必然會造成地下水當中的自然條件出現變化,甚至會造成地下水動水壓力環境的失衡。出現動水壓力以及動水壓力過大就可能伴隨產生多種惡劣工程危害,例如管涌、基坑突涌等問題。
在巖土工程施工中,影響其施工安全性和穩定性的水文地質因素有,地下水文的類型、地下水位、地下水位的變動幅度等,為了提高巖土工程的勘測質量,降低地下水文地質對其產生的危害,需要在巖土工程勘察中加入地下水文地質的勘察。水文地質的勘察內容有:
1.自然地理條件的勘察。巖土工程的勘察工作為巖土工程、建筑工程的施工,提供了良好的巖土數據,進行水文地質的勘察,可以為巖土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依據。所以需要在巖土工程勘察中,應用水文地質勘察。水文地質勘察中包含很多內容,自然地理條件的勘察是其中的組成部分,自然地理條件的勘察需要包含的內容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建設地區的氣候,濕度、熱量等,而地形地貌則是工程施工場所周圍的水系、平原等的特征,地形是否開闊、地貌是否受到了侵蝕等。
2.地質條件的勘察。在巖土工程、建筑工程的施工中,地質條件非常重要,其影響工程地基施工建設的質量,還影響著地面上建筑結構的安全性、耐久性等,所以需要對地質條件進行勘測。巖土工程勘測中水文地質的地質條件勘察,主要是對工程建設所在區域的地質構造特征、基底構造、地層巖性、構造運動等進行勘測,為巖土工程的施工提供地質勘測數據支持。
3.地下水位勘察。在巖土工程、建筑工程等施工中,地下水位對地基施工、地上建筑物的安全性均會產生影響,地下水位的變化,會造成建筑物、地基出現下沉、變形等,所以在施工前,對地下水位進行勘測,有重要的意義。地下水位的勘測需要對近3年~5年的最高水位、最低水位、水位變化等進行勘測。同時還要對地下水的排泄條件、地表水與地下水的補排水關系等,對地下水位產生的影響進行勘測分析。因為地下水位對巖土工程會產生較大的影響,所以在巖土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重點內容。
4.隔水層、含水層的勘察。在巖土工程勘測中水文地質的勘察包含了很多的內容,除了以上這些需要勘察之外,隔水層、含水層的情況也需要進行勘察。隔水層和含水層的地下水類型、地下水流向、水位、變化幅度等,都需要進行勘察,其中主要對含水層的厚度、深度、分布進行勘察,還可以通過現場地層滲透系數等水文地質參數,對巖土工程的地下隔水層、含水層進行勘察,進而判斷水文地質對建筑材料產生的腐蝕程度進行判斷。
水文地質問題一直是巖土工程勘察過程中的重中之重,應當因地制宜,依據勘察工程過程中所處地域環境,進行水文地質勘察,制定相應的預防保護措施以及施工計劃,真正保證工程質量。所以在巖土工程勘察中,水文地質的應用在提高巖土工程勘察質量中,有重要的意義。水文地質問題應當受到足夠的重視,只有不斷提高水文勘察工作能力與水平,才有可能真正提升工程勘察質量。因此,加強勘察工作中的水文地質研究至關重要。