1、基于水文地质在岩土工程勘察中的分析摘要:水文地质和工程地质二者关系密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体的工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量,确保设计和施工的顺利进行,不仅要查明调查区的水文地质条件,而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议,以保证工程的安全。 关键词:水文地质;岩土工程;勘察 Abstract: hydrogeology and engineering geology, both are interrelated and interact on each other, is not
2、 only part of the rock and soil mass, groundwater directly affects the engineering properties of rock mass, and basic engineering environment, influence the structure of the stability and durability. In order to improve the quality of geotechnical engineering, to ensure the smooth progress of the de
3、sign and construction of not only to find out certain radioactive-polluted area of the hydrogeological conditions, and to put forward the possibility of hydrological geological problems and gives advices on prevention and control measures, to ensure the safety of the project. Key words: hydrology; G
4、eotechnical engineering; Investigation of 引言 水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致
5、的各种岩土工程灾害。 一、岩土工程勘察勘察要求 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、 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。 2、 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。 3、 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
6、、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、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 二、地下水的类型及特征 1、潜水:主要是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上,具有自由水面,动水面也有出露于地表的基岩裂隙和溶洞中,即称裂隙潜水和岩溶潜水。它的特性是埋藏浅,含水层厚度深度随着季节性变化大,为自由水面又称无压水,它的排泄方式主要由水平排泄和垂直排泄两种方式进行。 2、承压水:它是充满在两个稳定不透水层或弱透水层间的含水层中,承受水压力的地下水,埋藏在第四纪以前岩层中或第四纪堆积物中。它的主要特征是分布区与补给区不一致,地下水面为非自由
7、面,承受静压力。它的水温水量水压不受降水、季节变化影响。任意一点的承压水厚度稳定不变。 三、 岩土的水理性质 岩土的水理性质,是指岩土与地下水相互作用时显现出来的各种性质。岩土的水理性质和岩土的物理性质是岩土主要的水文地质问题,它不仅影响岩土的强度和变形,而且一些性质还直接影响到建筑物的安全和稳定性。在以往的岩土工程勘察中由于经验不足对地下水的水理性有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的,导致很多问题的出现。下面笔者首先介绍一下地下水赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及其研究测试方法进行简单的介绍。 四、应重视岩土水理性质及其测试方法 岩土水理性质是指
8、岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往的勘察对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质 ,而地下水在岩土中有不同的赋存方式 ,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响不同 ,而且影响程度与岩土类型有关。岩土主要的水理性质及其测试办法如下 : 1、 岩土的软化性;是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性。一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在工程勘察中发现存在易软化岩层时,在地下水的
9、作用下经常会形成软弱的地层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质页岩等均普遍存在软化特性。 2、 透水性:是指在水的重力作用下,岩土层允许水透过本层的能力。松散岩土的颗粒愈细愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性愈强,透水性一般用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验获取。透水性造成的地下水渗透径流,除了同样可使岩体软化、泥化、溶蚀,并降低其强度外还可以使其产生扬压力,削减上部建筑物自重的垂直荷载和产生动水压力,引起基础沉陷变形甚至破坏。此两者将间或直接导致基础稳定性降低危害上部建筑物的安全和稳定。国内外因坝基失稳而遭到破坏的大坝事故中,大多数都因与坝基下渗流的不
10、良作用有关。 3、崩解性:是指岩土浸水性湿化后,由于土粒链接被削弱破坏,使土体崩散,解体的特性。岩土的崩解特性与土的颗粒成分,矿物成分结构等关系极大。 4、溶水性:是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响地下水疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。 5、 胀缩性:指岩土吸水后体积增大 ,失水后体积减小的特性。标定岩土胀缩性的指标有 :膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一 ,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。 五、对岩土工程项目中的水文地质评价 岩土工程
11、勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面: 1、应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2、在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3、在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重
12、要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 4、岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。 六、水文地质问题引起的岩土工程危害 在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。
13、潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。 七、结束语 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害的防治等方面
14、起着重要的作用,正确地勘察水文地质条件是提高勘察质量、预防和减少地下水对岩土工程的危害的重要举措。因此,工程技术人员应该在工程勘察中做好水文地质工作的调查与分析,根据勘察到的情况制定相应的防护措施和施工计划,为设计和施工提供必要的水文参数,使岩土工程勘察成果更具实用性和预见性,真正保证工程的质量。 参考文献 1李广升.地质勘察中水文地质存在问题探讨J.民营科技,2009(7):181-183. 2章至浩,韩宝平,张月华.水文地质学基础 M.徐州:中国矿业大学出版社,2004. 3中国区域水文地质M.北京:地质出版社. 4软土环境工程地质学M.北京:人民交通出版社. 5地基基础工程M.北京:中国电力出版社. 6陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价J.西部探矿工程,2006(3):