工程地質(zhì)勘察中巖土水文地質(zhì)研究
在工程地質(zhì)勘察中工作中，水文地質(zhì)研究是一個(gè)容易被忽視的前提準(zhǔn)備工作，下面是小編搜集整理的一篇探究工程地質(zhì)勘察巖土水文地質(zhì)的論文范文，供大家閱讀參考。
摘要：工程地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確與否對(duì)房屋的建筑成本有著直接的影響作用。而水文地質(zhì)著重研究地下水的分布規(guī)則和形成規(guī)律，地下水的化學(xué)、物理成分，地下水資源及其合理利用，地下水對(duì)工程建設(shè)和礦山開采的不利影響因素及其防治等。所以水文地質(zhì)研究工作對(duì)于工程勘察中有著十分重要的作用，本文主要論述工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容，巖土水理性質(zhì)，地下水引起的巖土工程危害等問題。
關(guān)鍵詞：工程勘察;水文地質(zhì);危害
前言：
實(shí)際操作中，巖土工程的勘察報(bào)告很少直接涉及水文參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問題被認(rèn)為是象征性的工作，不被納入具體工作規(guī)劃之中，只是簡(jiǎn)單地對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行較為一般性的評(píng)價(jià)。而實(shí)際上，水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用。下文對(duì)工程地質(zhì)勘察中巖土水文地質(zhì)做簡(jiǎn)單研究分析。
一、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在工程地質(zhì)勘察過程中，對(duì)于考慮對(duì)水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià)問題，主要應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
1.1 應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。當(dāng)?shù)叵滤话l(fā)生，會(huì)對(duì)工程建筑產(chǎn)生極大的影響。例如地下水位如果突然上升，必然會(huì)降低淺基礎(chǔ)地基的承載力。而在有地震、砂土液化的地區(qū)則會(huì)加劇液化速度，進(jìn)而巖土體產(chǎn)生變形、失穩(wěn)等不良的地質(zhì)作用。另外，在寒冷地區(qū)會(huì)產(chǎn)生地下水的凍脹方面的不良影響。然而，拿建筑物本身來說，如果地下水位在壓縮層內(nèi)，也就是基礎(chǔ)底面以發(fā)生了上升變化，水浸濕和軟化巖土，進(jìn)而降低了地基土的強(qiáng)度，增大其壓縮性，此時(shí)建筑物就會(huì)產(chǎn)生過大的沉降問題，最終影響到地基，使其嚴(yán)重變形。
1.2 工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。 在地質(zhì)工作中，做好資料的收集工作和熟悉工作是對(duì)后續(xù)工作的前提準(zhǔn)備。
1.3 應(yīng)從工程角度，按地下水對(duì)工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問題，如：
(1)對(duì)埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對(duì)砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。
(2)對(duì)選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場(chǎng)地，應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)上述巖土體可能產(chǎn)生的`軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉上時(shí)，應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
(3)當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)計(jì)算和評(píng)價(jià)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性。
(4)當(dāng)在地下水位以下開挖基坑的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行富水、滲透試驗(yàn)，并對(duì)因人工降水而引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定的可能性做出評(píng)價(jià)。
二、巖土水理性質(zhì)
巖士與地下水相互作用時(shí)呈現(xiàn)出來的各種性質(zhì)，我們稱之為巖土水理性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖：巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視，對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對(duì)巖土工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對(duì)巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
2.1 地下水的賦存形式
地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。
2.2 巖土的主要的水理性質(zhì)及測(cè)試辦法：
(1)軟化性，是指巖土體浸水后，力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí)，在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性上層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。
(2)透水性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖上的顆粒愈細(xì)、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶的發(fā)育情況和其透水性成正比。一般可用滲透系數(shù)表示透水性，可通過抽水試驗(yàn)求取巖上體的滲透系數(shù)。
(3)崩解性，是指巖浸水濕化后，由于土粒連接被削弱，破壞，使土體崩敞、解體的特性。
(4)給水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，用給水度表示。給水度是含水層的幾個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響場(chǎng)地疏時(shí)間。其一般是通過實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。
(5)脹縮性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性。其是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄導(dǎo)致的。
三、地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。
3.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害
地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式：
3.1.1 水位上升引起的巖土工程危害
潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對(duì)巖土工程可能造成：
(1)土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)。
(2)斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。
(3)一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。
(4)引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂，管涌等現(xiàn)象。 (5)地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮，建筑物失穩(wěn)。
3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程危害
地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水，采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩，修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
3.1.3 地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)，不僅使巖上的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的滲透，會(huì)將土層中的鐵、鋁成分淋失，土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。
3.2 地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變地下水天然動(dòng)力平衡條件，在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)已有較詳細(xì)的論述。
結(jié)束語：鑒于工程地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確與否對(duì)房屋的建筑成本有著直接的影響作用，并直接影響著建筑項(xiàng)目的綜合效益，而巖土水文地質(zhì)工作在工程地質(zhì)勘探中也占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。在勘探中，做好水文地質(zhì)的研究工作，對(duì)于后續(xù)項(xiàng)目的順利進(jìn)行有著重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] 唐輝明.《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
[2] 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 編著，《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.
[3] 李曉，鄒云.《工程地質(zhì)勘察中的認(rèn)識(shí)論方法》[M].重慶大學(xué)出版社，2011.
[4] 崔可銳.《水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社 ，2010.
[5] 唐大雄.《工程巖土學(xué)》[M].地質(zhì)出版社，2005.
[6] 長(zhǎng)江航道局主編.《渠化工程地質(zhì)勘察規(guī)范》[M].人民交通出版社，2011.
【工程地質(zhì)勘察中巖土水文地質(zhì)研究】相關(guān)文章：