对岩土工程中水文地质勘查技术的探讨.doc

1、1对岩土工程中水文地质勘查技术的探讨摘要：水文地质和工程地质二者关系极为密切，互相联系和互相作用，地下水即使岩土体的组成部分，直接影响岩土工程的特性，有是基础工程的环境，影响建筑的稳定和耐久性。本文就岩土工程勘察中的水文地质问题进行了探讨。 关键词: 岩土工程；地质勘察；水文地质危害 Abstract: Hydrogeology and engineering geology of the relationship between the two is very close, mutual contact and mutual effect of rock and soil, groundwa

2、ter even part, directly affect the characteristics of geotechnical engineering, there is a basis for the project environment, affect the stability and durability of buildings. In this paper, the hydrogeological problems in geotechnical engineering investigation are discussed. Keywords: geotechnical

3、engineering; geological exploration; geological hazard 中图分类号：F416.1 引言： 水文地质问题在岩土工程勘察和施工中始终是一个极为重要又常被忽略的问题。地下水既是构成岩土体的重要组成部分，直接影响岩土体2的工程特性，又是基础工程中的重要环境要素，成为改变岩土特征的因素之一，直接影响建筑物的稳定性和耐久性。在以往常规的岩土工程勘察中，大部分成果只对自然状态下的水文地质条件做一般性的评价，很少能结合基础设计、施工的需要来评价地下水对岩土工程的作用、影响、危害、预防和治理。在水文地质、工程地质条件较复杂的地区，由于工程勘察中对水文地质条件

4、调查、研究的不深入，导致因地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。 1 、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。 1.1 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、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。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。 1.2 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。 1.3 地下水位情况。包括近

5、 25 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。 1.4 各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、3判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 2、地下水位对岩土物理力学性质的影响 地下水的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。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变

6、形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。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，特别地下水升降变化中高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)有主要的参考价值。 在建筑工程的地基内，当地下水位在基础底面以下压缩层范围内发生变化时，就能直接影响建筑物的稳定性。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、地下水的赋存形式

7、 3.1 强结合水 也叫吸湿水，其被分子力吸附在岩土颗粒周围而形成极薄的水膜，即紧附于颗粒表面的结合最牢固的一层水。据资料统计，其吸附力可高达 10MPA。由于该部分水处于强压下导致其密度接近普通水的两倍并具有极大粘滞性和弹性，该部分水可以抗剪切但不受重力作用，也不能传递静水压力。 43.2 弱结合水 也叫弱薄膜水，该部分水处于吸着水外层，其厚度大于吸着水，其所受的吸附力小于强结合水，可以再颗粒水膜之间作缓慢的移动。该部分水在外界压力作用下可以发生变形。该部分水也不受重力影响，也不能传递静水压力。 3.3 毛细管水 是指由于毛细管作用保持在岩土内毛细管空隙中的地下水。该部分水可分为孤立毛细管水

8、、悬挂毛细管水和真正毛细管水。该部分水同时受毛细管力和重力作用，当毛细管力大于重力则其上升。该部分水在地下水潜水面形成一个与保水带有水力联合的含水量较高的湿水层。 3.4 重力水 是指在重力作用下能够在岩土空隙、裂隙中自由运动的水，即人们常说的狭义地下水。该部分水不受分子力影响，不能抗剪切，可以传递静水压力。该部分水在天然和人为因素的影响下形成非常活跃的渗流，因此其对岩土的水理性质也有显著的影响。 4、地下水引起的岩土工程危害 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。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达

9、到一定程度时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式。 4.1 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、5总体岩性产状；水文气象因素如降雨量、气温等以及人为因素如浇灌、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。1） 土壤沼泽化、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） 一些具非凡性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。4） 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。5） 地下洞室充水沉没，基础上浮、建筑物失稳。 4.2 地下水位下降引起的岩土工程危害 地下水位的降低多

10、是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，经常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾难以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物非凡是轻型建筑物的破坏。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变了地下水天然

11、动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，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 5、结语 岩土工程问题中, 地下水问题占有相当重要的位置, 准确合理地查6明地下水的水文地质条件, 不仅使资料的可靠程度更高, 而且可更好地利用岩土体的潜在能力。因此, 为提高工程勘察质量, 在工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题, 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, 其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 工程地质手册M . 中国建筑出版社. 2 刘正峰. 水文地质手册M . 银声音像出版社,2005. 3 曹建峰. 专门地质手册M . 中国科学技术出版社,2007.