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探析岩土工程水文地质的勘察

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  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,下面是小编搜集整理的一篇探究岩土工程水文地质勘察的论文范文,欢迎阅读查看。

  [摘 要]在现代工程建设中,岩土工程勘察的作用越来越重要,然而在实际勘察过程中,往往会因为水文地质情况的复杂性而忽视了水文地质情况的重要性,从而造成工程存在安全隐患。

  [关键词]岩土工程 水文地质 勘察

  引言

  近些年,由于水文地质勘察工作经常容易被忽略,从而导致地下水对岩土结构带来较大的危害,为此,国家开始强调在工程地质勘察中必须注重水文地质的问题,重视地下水的影响危害,确保岩土结构稳定,同时,要意识到水文地质研究的重要性,对于水文地质勘察中发现的问题要及时解决,从而降低地下水对表层建筑和岩土结构的影响,从而保证地表建筑物的稳定和长久。

  一、岩土工程中水文地质的勘察要求

  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.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,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。

  2.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。

  3.地下水位情况

  包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。

  二、岩土水理性质简析

  岩土的这种性质会直接影响岩土的性状与强度,严重时会使岩土产生变形,间接影响到建筑物的稳定。传统的地质勘察中,工作人员重视对岩土物理力学性质的检测,对岩土水理性质重要性认识不足,导致得出的岩土工程地质性质的勘察结果不全面。岩土水理性质主要从地下水的赋存形式和水理性质及研究方法几个方面来进行思考。地下水的赋存形式主要有三种:重力水、结合水和毛细管水,其中结合水又有强结合水和弱结合水之分。岩土的水理性质及测试方法有软化性、崩解性、透水性及胀缩性四种:

  1.透水性,水在重力作用下能够透过岩土,透水性就是岩土允许水透过的特性。岩石坚硬,其中有裂隙或岩溶,发育越好,透水性就越强;反之,岩石松散,颗粒细小且不均匀,透水行便差。透水性通过渗透系数来表示,可通过抽水试验来获得具体的渗透系数。

  2.崩解性,指岩土由于浸水湿化,土粒连接能力变差,土体易解体崩散。

  3.软化性,一般通过软化系数进行表示,它是岩土由于浸水湿化,力学强度下降的一种特性,是岩石耐水浸能力和耐风化的重要判断标准。若岩石层中有易软化岩层的存在,在地下水的作用下会形成软弱夹层。这种软化特性在泥岩、泥质砂岩、页岩及粘性土层中比较常见。

  4.胀缩性,岩土所存在的基坑隆起、地裂缝等现象,与岩土的胀缩性有关,该性能通过膨胀率、体缩率收缩系数及自由膨胀率来判定,影响土坡表层稳定性和地基变形的程度。除了上述几种主要性能外,岩土的水理性质还有毛细管性、溶水性及可塑性等。

  三、水文地质问题对岩土工程的危害

  水文地质问题对岩土工程的危害主要是因为地下水径流、地下水位升降变化、压力的作用、地下水动力等因素导致的。其地下水位的变化主要分为人为因素和天然因素,当到达一定程度的水位变化时,都会影响到岩土工程的安全和稳定。因地下水位变化而引起的岩土工程危害主要有以下一些方式:

  1.潜水位上升

  很多种原因都会导致潜水位的上升,而地质因素的影响则是最主要的。如总体岩性产状、含水层结构、水文气象因素(气温、降雨量等)、人为因素(施工、灌溉)等。多数情况下都是多种因素的综合作用而引起潜水位上升的。一般来说,潜水位的上升会危害到岩土工程的稳定和安全,如盐渍化、土壤沼泽化等都会对岩土工程进行严重的腐蚀,使其结构受到破坏,出现斜坡、岩体滑移、崩塌等地质现象。此外,一些特殊性的岩土体(花岗岩残积土、泥质砂岩、泥岩、页岩)的结构也会受到破坏,引发粉土饱和液化和粉细砂,造成管漏、流砂等严重的现象出现,此时,水会将地下洞室淹没,使基础上浮,影响建筑物得稳定。?

  2.人为因素造成地下水位的降低

  地下水位的下降,会导致岩土工程的重大危害,如采矿中的矿床疏干、上游筑坝、水库截夺下游地下水的补给、地下水的集中抽取等。种种现象会很大程度上对地下水的补给产生影响,因常常达不到有效地补给,会造成地面坍塌、地面沉降、地裂现象等严重的地质灾害,并引起水源恶化和地下水源枯竭等环境危害,对人们的生活和建筑物的稳定都会造成大的威胁。如:建筑物开裂、建筑物失稳破坏、地面不均匀坍塌、坝基地下水渗流等;其次还会引发隧洞膨胀变形的破坏,如洞顶坍方、洞底鼓胀、侧壁滑塌。

  3.地下水频繁升降的危害

  膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的,如果地下水升降严重时,就会形成岩土的膨胀收缩,还是其收缩幅度有所增大,引起地裂造成建筑物的塌陷和破坏。在地下水升降的变动中,由于其变化的频繁交替,会淋失土层中的铝、铁等胶结物质,而失去胶结能力的土层会变的非常的松软,这就降低了承载力和压缩模量,增大了含水量孔隙比,从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。

  4.地下水压力、动力作用产生的危害在天然的状态中,地下水的压力和动力的作用就会相对的薄弱,不会产生什么重大的危害,但由于受到人类活动的影响,使地下水的动力平衡条件遭到破坏和改变,在动水压力的影响下,就会造成管涌、流砂、基坑突涌等一些严重的岩土工程危害。

  四、岩土工程中发挥水文地质勘察作用的措施

  1.完善水文地质勘察管理和技术制度

  为了促进勘察工作顺利进行,必须注重采取相应措施,建立完善的管理制度,明确勘察流程和目的,推动水文地质勘察规范化进行。要重视现代勘察技术运用,根据规范要求做好勘察工作,合理布置勘察位置,提高勘察水平。对获取的勘察数据和资料要做好整理工作,并注重计算机技术运用,确保结果准确性,更好的指导工程施工。有效规范水文地质勘察操作流程。勘察前做好准备工作,对仪器设备、工作人员等进行合理安排,编写勘察计划,明确工作任务。严格按照规范流程进水文地质勘察,做好现场数据记录。如果地质条件复杂,要综合运用多种方法进行勘察,确保结果准确,全面把握水文地质情况,更好的指导岩土工程施工。

  2.运用高科技手段进行勘查

  对水文与环境地球物理勘探进行调查,如地质、水文地质情况以及地下水分布状态。需要注意的是,重点应该放在地面调查较为困难或是难以解决问题的地段进行物探工作,条件允许的情况下还可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探加以结合,从而保证工作能够达到深度、分辨率要求。不仅如此,在工程地质勘探和水文地质勘探中还可应用瞬变电磁法和高密度电发勘探结合使用进行深部精细地质结构的勘察工作。

  结语

  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,对我们的水文应用建设具有重要的作用,而且随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,因此切实做好水文地质工作将对我们的勘察水平的提高起着极大的推动作用。鉴于此,我们要着力发展水文地质工作,促进我国水文地质工作在建筑物基础设施及其他各方面的应用。

  参考文献

  [1] 马光伟 岩土工程勘察中的水文地质问题初探 [J] 科技资讯2009(16)

  [2]陈俞佐.浅析岩土工程勘察中存在的问题及技术措施[J].中国西部科技,2010,9(9).

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