地下水特性范文
時(shí)間:2023-12-29 17:52:22
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篇1
關(guān)鍵詞:南陽(yáng)市;地下水資源;動(dòng)態(tài);均衡
前言
現(xiàn)今在我國(guó)的水資源的開(kāi)發(fā)利用中,地下水資源是使用較多也是應(yīng)用較為廣泛的一種水資源利用形式。尤其是淺層地下水由于其埋藏深度淺、開(kāi)采方便以及開(kāi)采成本較低等特點(diǎn)在我國(guó)北方大多數(shù)城市中已經(jīng)作為了城市供水水源的主要來(lái)源之一。南陽(yáng)市由于緊鄰長(zhǎng)江重要支流漢江因此具有極為豐富的淡水資源,且城市地下水資源較為豐富,為確保南陽(yáng)市對(duì)于城市地下水資源進(jìn)行合理的利用和保護(hù),應(yīng)當(dāng)積極做好對(duì)于城市水資源的勘測(cè),做好對(duì)于城市水資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。
1 南陽(yáng)市水資源分布概況
南陽(yáng)市地處中原,屬于大陸性季風(fēng)氣候區(qū),受季風(fēng)氣候的影響使得南陽(yáng)市的降水較多,加之緊鄰漢江使得南陽(yáng)市的水資源較為豐富。白河是流經(jīng)南陽(yáng)市城區(qū)的重要的過(guò)境河流,其屬于長(zhǎng)江漢江支流的分支。南陽(yáng)市通過(guò)在白河上建設(shè)橡膠壩使得白河河水能夠?qū)δ详?yáng)市城區(qū)的地下水資源進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)充,白河是南陽(yáng)市境內(nèi)最為重要的水資源同時(shí)也是南陽(yáng)市城區(qū)地下水資源的最為主要的補(bǔ)充來(lái)源。近些年來(lái),隨著城市的發(fā)展以及環(huán)境污染的加劇使得南陽(yáng)市境內(nèi)的水資源遭到了一定程度的污染和破壞,從而對(duì)南陽(yáng)市居民用水帶來(lái)了較大的影響。做好對(duì)南陽(yáng)市城市地下水資源的勘測(cè)以便更好的對(duì)水質(zhì)及水量進(jìn)行監(jiān)督,確保其對(duì)于城市居民的供水。在南陽(yáng)市地下土層的構(gòu)造中,分為冰水沉積、洪積、沖洪積等的多種土層結(jié)構(gòu),其內(nèi)部含有較大的砂礫成分致使地下土層較為松散,地下含水層孔隙度較大。這一土層結(jié)構(gòu)使得地下水資源能夠在土層中更好的進(jìn)行流動(dòng)。南陽(yáng)市地形呈現(xiàn)出南陽(yáng)盆地結(jié)構(gòu),根據(jù)南陽(yáng)市整體所呈現(xiàn)出的地貌和巖層特性,南陽(yáng)市的地下含水層組分為東部平原區(qū)和西部壟崗兩大含水層區(qū)。其中,對(duì)于東部含水層組主要分布于南陽(yáng)市市區(qū)東郊的白河區(qū)域,此區(qū)域內(nèi)的地層主要由沖洪積層等所組成,其中含有較高的砂礫組分,地下含水層厚度在6~54m的范圍內(nèi),地下水層的滲透系數(shù)約為40~100,導(dǎo)數(shù)系統(tǒng)約為300~2500,對(duì)于南陽(yáng)市城區(qū)地下水的埋深分布在地下3~20m的區(qū)間范圍內(nèi),由于南陽(yáng)市城區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和城市地貌的差異使得南陽(yáng)市內(nèi)地下水的分布整體呈現(xiàn)出東/南部較多,西部和北部分布較少的特點(diǎn)。而對(duì)于西部崗區(qū)這一含水層,其由于地質(zhì)構(gòu)造及土層特性的特點(diǎn)使得這一區(qū)域的地下水資源埋深較淺,這一區(qū)域內(nèi)的多數(shù)地點(diǎn)的地下水資源的埋深都
在南陽(yáng)市境內(nèi)根據(jù)地下含水層的導(dǎo)水性能和單位涌水量可以將整個(gè)南陽(yáng)市境內(nèi)的地下水資源分為4個(gè)區(qū)域:(1)極富區(qū),這一區(qū)域主要分布于南陽(yáng)市東北的白河漫灘、一級(jí)階地、二級(jí)階地等區(qū)域,其含水層巖性主要為砂礫石等性質(zhì)的巖石,其地下水資源的補(bǔ)給主要依靠的是大氣降水和臨白河邊的側(cè)滲補(bǔ)水,這一區(qū)域的地下水資源是整個(gè)南陽(yáng)市區(qū)飲用水的主要供水區(qū)域。(2)豐富區(qū),這一區(qū)域主要分布于白河右岸,其分布呈現(xiàn)出明顯的帶狀在二級(jí)階地與一級(jí)階地的中部。而在白河左岸所分布的二級(jí)階地其土壤主要為砂礫巖,其透水性較強(qiáng),在這一區(qū)域中地下水補(bǔ)水除了依靠白河滲漏補(bǔ)給外,大氣降水補(bǔ)給也是其中極為重要的地下水補(bǔ)給方式。(3)潛水區(qū),在這一區(qū)域中相較于上述區(qū)域水層的厚度和透水等都有所下降。(4)貧水區(qū),這一區(qū)域的地下水資源埋藏較深且僅能滿足零星開(kāi)采無(wú)法滿足大規(guī)模的飲水需求。
2 南陽(yáng)市地下水資源的水質(zhì)特征
根據(jù)南陽(yáng)市地形、地貌以及巖性及水文地質(zhì)條件的特點(diǎn),南陽(yáng)市內(nèi)地下水資源在區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)出由東南到西北的帶狀分布的特點(diǎn),根據(jù)地下水資源水質(zhì)的不同將其主要分為以下4種:重碳酸鈣型、重碳酸鈣鎂型、中碳酸氯化物鈣鈉型以及重碳酸鈣鈉型等幾種不同性質(zhì)的水質(zhì)。在對(duì)地下水資源水質(zhì)的評(píng)定過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵照國(guó)家的相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),使用綜合指數(shù)法來(lái)對(duì)地下水資源的水質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。在南陽(yáng)市城區(qū)的地下水資源中根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大多低于相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),而城區(qū)中的局部地區(qū)水質(zhì)中所含有的氨氮、水體硬度、硝酸鹽以及細(xì)菌和大腸菌群等的指標(biāo)要超過(guò)國(guó)家地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但是低于國(guó)家Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),但是城區(qū)地下水資源的水質(zhì)較好,能夠滿足相關(guān)飲用水的水質(zhì)要求。
3 南陽(yáng)市地下水的水位動(dòng)態(tài)特性
為確保城區(qū)地下水資源的開(kāi)采以及水質(zhì)的檢測(cè),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)地下水資源的勘測(cè),以確保地下水資源符合相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。氣象特性、水文特性以及人為開(kāi)采特性是南陽(yáng)市城區(qū)淺層地下水水位動(dòng)態(tài)特性的主要影響因素。上述各影響因素中氣象型主要分布于西部崗區(qū),根據(jù)降水的不同會(huì)影響水位的動(dòng)態(tài)變化。在白河的河漫灘與一級(jí)階地前緣地區(qū)河床和漫灘地區(qū)的砂礫卵石與階地區(qū)下伏含水層是一個(gè)聯(lián)通的整體,通過(guò)沿白河側(cè)沿的滲透會(huì)對(duì)南陽(yáng)市城區(qū)的地下水進(jìn)行良好的水源補(bǔ)給,在這一區(qū)域中地下水資源水位受到白河水位的影響較大。分布于南陽(yáng)市白河右岸市區(qū)東北的一級(jí)階地和河漫灘區(qū),南陽(yáng)市城區(qū)的地下水資源受到白河側(cè)滲和降水的補(bǔ)充作用,向漏斗中心徑流排泄從而影響南陽(yáng)市地下水資源的水位。南陽(yáng)市城區(qū)地下水資源的水位除受到雨水和河水的補(bǔ)充外,還與人為開(kāi)采特性密切相關(guān)。城市地下水資源是南陽(yáng)市供水的重要水資源來(lái)源渠道,除飲用供水外,農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水等都會(huì)消耗掉大量的水資源,而消耗掉的水資源會(huì)對(duì)地下水資源的含水量造成較大的影響,地下水資源的補(bǔ)水和地下水資源的開(kāi)采兩者使得地下水資源的水位處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡中。在南陽(yáng)市地下水資源的分布中受到城市用水需求增加的影響使得白河兩岸形成了兩個(gè)淺層地下水位的下降漏斗,在白河右岸淺層地下水水位下降漏斗主要分布在東、南以白河為界北到獨(dú)山坡積群等的區(qū)域,這一漏斗區(qū)域幾乎分布于南陽(yáng)市的整個(gè)白河右岸的區(qū)域,在這一區(qū)域內(nèi),大氣降水以及地表水都逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)榈叵聫搅髦饾u匯聚于整個(gè)漏斗的中心位置,根據(jù)相關(guān)地下水資源勘測(cè)資料顯示,漏斗區(qū)域中心的地下水資源最深水位曾達(dá)到1122m左右,最低為1102m,變化幅度為1.2m左右。
4 南陽(yáng)市地下水資源水量的動(dòng)態(tài)平衡
南陽(yáng)市地下水資源水量在大氣降水、地表水和地下水之間相互靈活轉(zhuǎn)換并保持一個(gè)相對(duì)平衡的均衡狀態(tài)。城區(qū)地下水資源的補(bǔ)給受到城市白河水、大氣降水以及灌溉回滲等的作用從而對(duì)城市地下水資源進(jìn)行了良好的補(bǔ)充,而城市地下水資源的消耗主要與城市供水開(kāi)采、農(nóng)業(yè)灌溉開(kāi)采以及其他一些用途的開(kāi)采,使得城市地下水資源整體處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程。為保持地下水資源水位穩(wěn)定應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)地下水資源的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),完善從水位、水質(zhì)直至水量和水溫等的一系列的檢測(cè),為后續(xù)水資源的使用提供良好的科學(xué)依據(jù)。
5 結(jié)束語(yǔ)
地下水資源是城市生態(tài)中的重要一環(huán),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其的監(jiān)督勘測(cè)以便充分掌握其動(dòng)態(tài)變化特性,以便針對(duì)南陽(yáng)市地下水資源的特點(diǎn)制定合理的使用方案,從而實(shí)現(xiàn)合理、科學(xué)用水。
參考文獻(xiàn)
[1]文飛.地下水資源的勘探及水文地質(zhì)試驗(yàn)[J].黑龍江科技信息,2011(31):26-26.
篇2
關(guān)鍵字:特殊地形;污水泵站;基坑支護(hù);施工
Abstract: the building of foundation excavation is ensure the construction safety and personnel use life and property of the importance of safety infrastructure. And sewage pumping station due to its wastewater treatment process usually within the city limits, and for the development of the city, killing geological conditions of special terrain, such as miscellaneous fill in more severe cases and silt soil, so that the sewage pumping station of foundation pit in the special terrain construction quality guarantee is very important. This article through to our country present situation of foundation pit engineering, and illustrate in special terrain sewage pumping station of foundation pit engineering concrete construction process.
Key word: special terrain; Sewage pumping station; Foundation pit supporting; construction
中圖分類號(hào): TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著我國(guó)城市發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,城市污水處理任務(wù)也顯得愈加繁重,為滿足對(duì)城市污水的需要,污水泵站的數(shù)量也逐漸增加。而在其基坑支護(hù)施工中,往往因地形地質(zhì)條件特殊而造成基坑支護(hù)不穩(wěn)固、沉降、滲漏等各種施工問(wèn)題的產(chǎn)生,因此,對(duì)于在特殊地形下污水泵站的基坑支護(hù)施工需要有進(jìn)一步的分析與研究。
一、我國(guó)基坑支護(hù)工程現(xiàn)狀
我國(guó)對(duì)于基坑支護(hù)工程的研究與國(guó)外相比,在該技術(shù)的研究與應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)落后。自20世紀(jì)的80年代,我國(guó)才對(duì)其進(jìn)行深入的研究。設(shè)立在城市中的污水泵站因其所處環(huán)境的特殊性,比如并不能為放坡開(kāi)挖提供有效空間、周邊居民住宅生活區(qū)環(huán)境因素等,為了滿足這些特殊環(huán)境下的基坑支護(hù)工程承載力的要求,污水泵站的基坑挖掘深度通常處于6至10米的范圍之內(nèi),且應(yīng)根據(jù)污水泵站所在的地形地質(zhì)條件綜合考慮,從而選擇最為合適的基坑支護(hù)施工方法。通常被普遍所應(yīng)用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)包括:放坡開(kāi)挖、水泥土墻、重力式墻、土釘墻、錨固、板錨固、樁錨固等等以及根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)上述這些結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行綜合使用的結(jié)構(gòu)技術(shù)方式。
二、特殊地形下污水泵站基坑支護(hù)與施工方案
無(wú)錫市內(nèi)某污水泵站基坑支護(hù)工程實(shí)施。
(一)工程概述
污水泵站及其土質(zhì)情況:規(guī)模3.5*104m3/d,該污水泵站東西兩側(cè)分別是人行道與運(yùn)河道;污水池設(shè)計(jì)尺寸11.4m*8.2m,該池底與池頂標(biāo)高分別-4.25m與4.2m;運(yùn)河道情況:河床底、通航最高水位、常水位的標(biāo)高分別為-1.8m、2.5m與1.3m,該運(yùn)河道河底土質(zhì)情況呈下層粉土粉粘土混合土,上層淤泥土,厚度分別為2m與1m。該污水泵站所選位置的地質(zhì)條件呈現(xiàn)為多樣化的土層,包括有淤泥、粉土、粉粘土、雜填土等,且各土層厚薄不一、滲透系數(shù)大小不等,所以普通的沉井式施工并不能滿足該特殊地形的需要,故設(shè)計(jì)使用下方沉井,上方鋼板樁的支護(hù)方式進(jìn)行施工。該施工設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)綜合比對(duì)后,具有成本低、工作面小、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。
(二)基坑支護(hù)施工
經(jīng)過(guò)綜合計(jì)算與根據(jù)實(shí)際情況考慮,選擇使用15米雙排拉森鋼板樁在污水泵站形成支護(hù)結(jié)構(gòu),鋼板樁的間隔距離設(shè)計(jì)為1米,同時(shí)在其內(nèi)部以400*400的H鋼加設(shè)成為對(duì)撐結(jié)構(gòu)。這種支護(hù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于施工周期較短、涉及工作面小、成本低。
根據(jù)在該污水泵站實(shí)際施工中所出現(xiàn)的路面結(jié)構(gòu)下沉與沉井傾覆現(xiàn)象,分別對(duì)其采取了相應(yīng)措施:針對(duì)第一種情況,利用級(jí)配砂石在沉井的外壁部分與拉森鋼板樁之間進(jìn)行回填并夯實(shí),同時(shí)借助壓密灌漿方法對(duì)于鋼板樁移出后所產(chǎn)生的縫隙實(shí)現(xiàn)加固土體;針對(duì)第二種情況,對(duì)沉井的外壁,即古運(yùn)河河底位置的淤泥質(zhì)土體使用寬2米的C25型混凝土實(shí)施加固,同時(shí)加設(shè)外挑型抗傾覆墻體于沉井壁的下沉標(biāo)高位置上部。
在對(duì)這種特殊地形下的污水泵站進(jìn)行基坑支護(hù)施工時(shí),需要注意的是:在施工中對(duì)于地表面沉降與鋼板樁偏移情況的觀測(cè)工作要加強(qiáng);對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的排水系統(tǒng)進(jìn)行完善,開(kāi)始施工后對(duì)于坑底的積水與地表面的積水要及時(shí)實(shí)施排除,防止這些水對(duì)基坑形成滲漏現(xiàn)象,同時(shí)規(guī)定在雨天禁止實(shí)施挖掘作業(yè);加強(qiáng)監(jiān)督,避免出現(xiàn)超挖基坑現(xiàn)象;對(duì)地面超載堆放、機(jī)械設(shè)備超載等情況要加以嚴(yán)格控制;對(duì)原有地下管線要在施工前進(jìn)行交底、圖紙會(huì)審,防止因基坑支護(hù)工程而對(duì)原有管線形成損壞。
(三)效果評(píng)估
首先對(duì)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仳?yàn)算,以豎向彈性的地基梁相關(guān)系數(shù)公式對(duì)該污水泵站基坑圍護(hù)樁體進(jìn)行計(jì)算,以朗肯主動(dòng)的土壓力公式對(duì)基坑外部土體壓力進(jìn)行計(jì)算,各參數(shù)取值:相關(guān)施工負(fù)荷20kPa,二級(jí)基坑等級(jí),鋼板樁型號(hào)SP-IV兩排,換算后得到Ø680mm的排樁直徑。經(jīng)計(jì)算后得出,10.39毫米為該基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平偏移極限值,21毫米為該工程地表面沉降極限值,同時(shí)在抗傾覆方面,其安全參數(shù)呈1.82,大于規(guī)范要求的1.2,驗(yàn)算結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
在該特殊地形污水泵站基坑支護(hù)的施工過(guò)程中,為避免對(duì)城市道路造成影響,在施工期間,基坑工程項(xiàng)目周邊的城市道路仍然正常運(yùn)行,相應(yīng)地以沉降與水平偏移預(yù)警值累計(jì)不得小于16毫米作為施工監(jiān)測(cè)要求,以此提高對(duì)沉降與水平偏移的控制力度。在該污水泵站基坑支護(hù)工程現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)6個(gè)專用于監(jiān)測(cè)沉降與偏移的點(diǎn)位,保證每天每個(gè)監(jiān)測(cè)位置實(shí)施至少一次監(jiān)測(cè)工作。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,該基坑支護(hù)工程圍護(hù)設(shè)施的水平偏移極限值顯示15毫米,地表面沉降極限值顯示12毫米,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
廣州市某污水泵站基坑支護(hù)工程實(shí)施。
(一)工程概述
污水泵站及其土質(zhì)情況:設(shè)計(jì)規(guī)模1897L/S,污水泵站整體平面尺寸為19米*10.6米,泵站的基坑挖深設(shè)計(jì)8.15米,選用拉森鋼板樁與內(nèi)支撐組成的方式作為整個(gè)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu),鋼板樁長(zhǎng)度設(shè)計(jì)12米,最后還設(shè)置有止水作用的攪拌樁兩排。該工程所處地質(zhì)條件呈現(xiàn)復(fù)雜性與特殊性,包括呈微風(fēng)化的石灰?guī)r體、粉粘土、淤泥土、粗砂以及素填土等土質(zhì),它們平均厚度不一且部分鉆孔發(fā)現(xiàn)有溶洞現(xiàn)象。以相關(guān)地質(zhì)勘察資料顯示,該區(qū)域?qū)儆诘叵滤c地面水徑流的排水區(qū)域,其中地下水穩(wěn)定水位呈1.2米埋深,主要分為巖溶承壓水、空襲潛水以及上層滯水等幾種類型。該污水泵站東西兩側(cè)與南側(cè)10米處分別有河道與樓房建筑。
(二)基坑支護(hù)施工
經(jīng)打樁施工后,將12米長(zhǎng)的鋼板樁打入基坑工作為支護(hù)結(jié)構(gòu),同時(shí)設(shè)置Ø500的鋼管在距其頂面5米與1.5米處作為相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu),而Ø500的止水混凝土攪拌樁則樁體端部深入粉粘土層1米位置,搭接的長(zhǎng)度保證在150毫米。雙排止水?dāng)嚢铇兜拈g離距離設(shè)計(jì)為350毫米,每米水泥量為60公斤。圍護(hù)結(jié)構(gòu)完成以后,對(duì)于基坑周邊土方實(shí)施挖掘時(shí),預(yù)先將圍檁安裝到位,并一邊挖掘一邊做好支撐工作,挖深至5米與1.5米位置要完成鋼管支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置,并將其水平與標(biāo)高偏差值分別控制在5厘米與3厘米范圍以內(nèi)。
(三)效果評(píng)估
通過(guò)對(duì)地下水位、鋼支撐力、樁體水平偏移以及土體深層位移的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,地下水位極限變化值為6mm/d;鋼支撐力表現(xiàn)平穩(wěn),軸力未出現(xiàn)超過(guò)警報(bào)值的狀態(tài);樁體水平偏移則在整個(gè)施工過(guò)程中顯示出3毫米的水平偏移極限值,符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;因所使用的鋼支撐設(shè)計(jì)對(duì)于深層土體的位移有著極大的約束作用,所以經(jīng)監(jiān)測(cè)深層土體的相關(guān)參數(shù)同樣符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
污水泵站整體基坑支護(hù)工程利用鋼板樁與止水?dāng)嚢铇督M合的方式,對(duì)基坑施工的安全與穩(wěn)定性起到了保障作用,并通過(guò)驗(yàn)算與監(jiān)測(cè)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的效果。
結(jié)語(yǔ):從上述兩個(gè)處于特殊地形下的污水泵站基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案與施工過(guò)程來(lái)看,當(dāng)污水泵站處于特殊地形下時(shí),首先需要對(duì)所在地形進(jìn)行詳細(xì)的分析研究,并根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的基坑支護(hù)方案,同時(shí)在施工中要注意各個(gè)階段的關(guān)鍵點(diǎn),特別是對(duì)于土質(zhì)與地下水的變化防護(hù)方面。而后輔助以規(guī)范的施工,就能夠保證在特殊地形下污水泵站的基坑支護(hù)工程的安全性與穩(wěn)定性。為我國(guó)特殊情況下基坑的工程提供一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 孫愚男.鋼板樁在泵站基坑支護(hù)中的應(yīng)用.[J].沿海企業(yè)與科技.2010(2)
篇3
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);地質(zhì)勘察;工程勘察
中圖分類號(hào):F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
前言
地質(zhì)勘察的發(fā)展由于其涉及到建筑,地理,生活等方面,其發(fā)展壯大也是越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視,作為推動(dòng)地質(zhì)勘察水平提高的必要工作,切實(shí)地做好水文地質(zhì)工作是非常有必要的,所以,筆者通過(guò)本文對(duì)處理好地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的必要性,目前水文地質(zhì)問(wèn)題造成的主要危害以及如何處理好地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題作出了簡(jiǎn)單的分析與探討
1、處理好地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的必要性
水文地質(zhì)問(wèn)題在地質(zhì)勘察中是一個(gè)非常重要卻容易被輕視甚至忽視的關(guān)鍵性問(wèn)題,它是工程設(shè)計(jì),施工的重要影響因素,因?yàn)樗牡刭|(zhì)與工程地質(zhì)是相互聯(lián)系,相互作用的兩個(gè)共同體,地下水作為巖土體的組成部分不僅直接影響巖土體的工程特性,還會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)環(huán)境造成影響,特別是在一些水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū),由于地質(zhì)勘察的不到位,從而造成工程設(shè)計(jì)中沒(méi)有重視或者忽略了水文地質(zhì)條件的影響,施工中常常因?yàn)槲纯紤]到地下水對(duì)巖土層或基礎(chǔ)工程的影響從而最終對(duì)工程建筑物的質(zhì)量造成影響,因此,要保證工程質(zhì)量,就必須保證工程勘察質(zhì)量,重視并切實(shí)做好工程場(chǎng)地的巖土,地下水等水文地質(zhì)問(wèn)題的分析,研究與評(píng)估工作,對(duì)于地下水對(duì)工程施工可能造成的危害要仔細(xì)研究,并提出解決辦法,為工程設(shè)計(jì)及工程施工提供全面而準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)地質(zhì)資料,從而避免水文因素對(duì)工程造成危害
2、水文地質(zhì)問(wèn)題的勘察
總結(jié)以往出現(xiàn)的事故,從中學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),對(duì)于今后的工程勘察工作有著重要的意義。在考慮水文地質(zhì)問(wèn)題中,應(yīng)該重點(diǎn)評(píng)估以下三點(diǎn)內(nèi)容:1)重點(diǎn)分析地下水的水理特性,全方位評(píng)估地下水影響的建筑物基層問(wèn)題;2)工程勘察要從建筑物的地基基礎(chǔ)出發(fā),調(diào)查相關(guān)的水文地質(zhì),提供地基的水文資料;3)對(duì)于地下水影響的建筑物問(wèn)題要從工程的角度出發(fā)進(jìn)行分析,要根據(jù)不同的地基地質(zhì)特性,提出針對(duì)性的評(píng)價(jià)內(nèi)容,例如:對(duì)于地基基礎(chǔ)是強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石、膨脹土或者殘積土的,就要考慮到作為地基持力層要重視這些巖土體在地下水的不斷作用下可能會(huì)出現(xiàn)脹縮、粉土等損害;如果地基基礎(chǔ)在壓縮層有粉土或者飽和的粉細(xì)砂,就要考慮到地下水可能導(dǎo)致的流砂、潛蝕和管涌等問(wèn)題;當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)的下部有承壓含水層時(shí),就要針對(duì)開(kāi)挖后的地下水以及承壓水對(duì)基坑的影響,對(duì)相關(guān)的危害進(jìn)行必要的計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;如果工程設(shè)計(jì)要求在地下水之下開(kāi)挖基坑,就要在工程勘察過(guò)程中,對(duì)基層進(jìn)行富水性和滲透性的試驗(yàn),然后考慮由于人工降水可能導(dǎo)致的沉降。
3、部分巖土的水理特性分析
對(duì)于巖土的水理特性主要有五種:透水性、軟化性、崩解性、給水性和脹縮性。所謂的透水性是指在重力的作用下,巖土能夠容許水透過(guò)的性能。對(duì)于巖土顆粒不均勻、細(xì)小的松散巖土,其透水性比較弱。堅(jiān)硬的巖石裂縫透水性堅(jiān)硬程度越大透水性越強(qiáng)。一般而言,滲透系數(shù)能夠比較準(zhǔn)確地比較不同的巖土透水性。軟化性是對(duì)巖土力學(xué)特性的一種衡量,巖土體在浸水之后力學(xué)強(qiáng)度的降低程度被稱為軟化性,一般是使用軟化系數(shù)來(lái)衡量的。軟化性對(duì)于判斷巖石的抗水浸能力、抗風(fēng)化能力有著重要的意義。對(duì)于工程勘察就要考慮到易軟化巖層在地下水不斷作用下會(huì)逐漸形成軟弱夾層。崩解性是用來(lái)衡量巖土在濕化后,由于巖土特性被破壞,土粒之間的連接出現(xiàn)削弱致使土體解體甚至崩散的特性。崩解性同巖土的礦物質(zhì)成分、顆粒的成分以及巖土的結(jié)構(gòu)都有很大的關(guān)系,例如:存在著大量的以水云母、高嶺土、蒙脫石的殘積土的地區(qū),其崩解時(shí)間一般為5~24小時(shí),崩散量一般處于1.79~3.4之間,崩散的主要形式是裂開(kāi)狀。給水性一般以水度來(lái)表示,是指飽水巖土在重力的作用下能夠從裂隙和孔隙中自然流出水量的特性。給水度作為含水層的重要水文地質(zhì)參數(shù)之一,對(duì)于場(chǎng)地的疏干時(shí)間有著極大的影響。給水度一般是采樣過(guò)后在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)定。膨脹性是巖土出現(xiàn)基坑隆起或者裂縫的主要原因,從定義上說(shuō),膨脹性指的是巖土失水后體積會(huì)減小,吸水體積會(huì)增大的特性,出現(xiàn)這種特性的主要原因是巖土表面顆粒結(jié)合水膜在吸水過(guò)后會(huì)變厚,而在失水時(shí)水膜會(huì)變薄導(dǎo)致的。
4、地下水引起的巖土工程危害分析
一般情況下,地下水升降的變化和動(dòng)水壓力是導(dǎo)致巖土工程危害的主要原因,現(xiàn)主要針對(duì)這兩個(gè)原因進(jìn)行巖土工程危害分析。
4.1、地下水升降變化
在工程勘察過(guò)程中,要特別注意地下水的水位并且對(duì)其升降情況有所記錄。在自然條件下,地下水水位是具有季節(jié)性的,會(huì)在雨季上升而旱季下降。雖然地下水水位的升降是隨著區(qū)域漸變的,并且漸變的幅度很小,但是人為因素的影響很容易產(chǎn)生局部地下水升降變化幅度加大的情況。這種人為因素導(dǎo)致的水文上升比自然因素引起的上升對(duì)巖土工程有著更大的危害。地下水水位的上升和下降對(duì)巖土工程危害各不相同。
4.1.1、地下水水位上升會(huì)帶來(lái)的危害。
引起地下水水位上升的因素有很多,其中最主要的還是地質(zhì)因素、水文氣候和人為因素。其中地質(zhì)因素是指含水層的結(jié)構(gòu)或者巖土的特性;水文氣候則是一個(gè)地區(qū)的氣溫或者降雨量;人為因素有工程施工、灌溉。一般地下水上升是在多種因素的綜合作用下產(chǎn)生的結(jié)果。地下水水位的上升會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生很多不利的影響,其中包括地下水對(duì)建筑物的腐蝕作用加強(qiáng),土壤出現(xiàn)鹽漬化、沼澤化;有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致河岸、斜坡出現(xiàn)巖土滑移或者崩塌的現(xiàn)象;對(duì)于一些具有特殊性的巖土則會(huì)引起土體的強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)變化,致使巖體的軟化性降低;此外還會(huì)引起地下洞室被水淹沒(méi),建筑基礎(chǔ)上浮,使得建筑物不穩(wěn)定。
4.1.2、地下水位下降導(dǎo)致的不良結(jié)果。
地下水位的下降通常是人為因素引起的,如:采礦作業(yè)時(shí)的礦床疏干、在河流上游修筑堤壩、集中抽取地下水、修建水庫(kù)儲(chǔ)蓄水資源導(dǎo)致下游地下水的供應(yīng)出現(xiàn)不足。地下水位的下降會(huì)引起很大的不良后果,常常是誘發(fā)地面沉降、地面開(kāi)裂、地面塌陷的主要原因,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致地下水資源枯竭、水質(zhì)出現(xiàn)惡化,進(jìn)而對(duì)建筑物和巖土體的穩(wěn)定產(chǎn)生威脅,也會(huì)導(dǎo)致人類自身居住環(huán)境的惡化。
4.2、地下水對(duì)巖土的物力性質(zhì)的影響
地下水水位的升降會(huì)引起巖土出現(xiàn)不均勻的變形或者脹縮,如果升降程度大,還會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)裂縫,進(jìn)而使得輕型建筑物或者底層建筑物出現(xiàn)不同程度的損害。當(dāng)?shù)叵滤坏纳殿l率和幅度過(guò)大時(shí),在引起巖土不斷膨脹變形收縮的同時(shí),還會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹性變大。因此在工程勘察時(shí)一定要重視膨脹性巖土的現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)的特性。特別地,要詳細(xì)記錄地下水升降變化過(guò)程中水文高度和相關(guān)規(guī)律,這對(duì)于選擇合適的地基基礎(chǔ)深度有著重要的參考意義。
5、結(jié)束語(yǔ):
在巖土工程出現(xiàn)的各項(xiàng)事故中,由于地下水引起的工程質(zhì)量問(wèn)題占有很大比重,準(zhǔn)確地調(diào)查并記錄地下水位對(duì)于巖土工程有著重要的意義。在工程勘察過(guò)程中,要保證資料的可靠性,查明與工程相關(guān)的地下水水文地質(zhì)問(wèn)題。隨著工程勘察作用的不斷體現(xiàn),相信水文地質(zhì)問(wèn)題會(huì)越來(lái)越受到重視,切實(shí)地做好水文地質(zhì)的相關(guān)工作對(duì)于保證巖土工程順利開(kāi)展有著巨大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
篇4
[關(guān)鍵詞]工程地質(zhì) 水文地質(zhì) 地質(zhì)勘查
[中圖分類號(hào)] P64 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-10-133-2
在新時(shí)代科學(xué)技術(shù)的作用下,地質(zhì)勘探學(xué)科應(yīng)用的領(lǐng)域逐漸增加,同時(shí)各種勘查技術(shù)應(yīng)用到建筑工程中,并且在發(fā)展中不斷的創(chuàng)新,更加適應(yīng)現(xiàn)代化建筑工程的需求,我國(guó)的勘察技術(shù)得到很大程度的發(fā)展和進(jìn)步,刺激了地質(zhì)勘探市場(chǎng)的發(fā)展,但是根據(jù)我國(guó)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的勘察情況的實(shí)際而言,仍然存在具有制約性的問(wèn)題,影響了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查的進(jìn)步。
1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查的簡(jiǎn)述
工程地質(zhì)勘查是一項(xiàng)綜合性和系統(tǒng)性比較強(qiáng)的關(guān)于地質(zhì)探索的調(diào)研工作,主要目的是明確所建工程的建筑物受外界因素的影響,例如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)現(xiàn)象等影響因素,明確工程地質(zhì)的要求后才可重點(diǎn)實(shí)行建筑工程的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)的設(shè)計(jì),促進(jìn)建筑工程與地理環(huán)境的相互融合,提供建筑工程項(xiàng)目穩(wěn)定性和安全性的防護(hù)依據(jù)。
水文地質(zhì)是工程地質(zhì)勘查中一項(xiàng)比較重要的影響因素,同時(shí)也是一項(xiàng)非常熱門(mén)的學(xué)科,尤其是在當(dāng)前能源與資源的相互作用下,促進(jìn)水文勘查成為建筑工程中比較活躍的影響因素,其主要的研究對(duì)象是勘查水文地質(zhì)條件以及地下水資源的利用,水文地質(zhì)勘查的環(huán)境主要集中在野外,可分為專門(mén)性水文地質(zhì)勘查和綜合性水文地質(zhì)勘查。
工程地質(zhì)勘查和水文地質(zhì)勘查統(tǒng)屬于地質(zhì)勘查,都是以國(guó)家的經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)、科學(xué)發(fā)展以及國(guó)防建設(shè)的情況為目標(biāo),對(duì)工程項(xiàng)目區(qū)域所涉及到的地層構(gòu)造、巖石礦產(chǎn)、地貌特征以及水源分布等特點(diǎn)進(jìn)行研究調(diào)查,為工程項(xiàng)目需要提出實(shí)際意義的環(huán)境依據(jù)和地質(zhì)資料,各種新技術(shù)新方法的提出和使用,更是彰顯出地質(zhì)勘查中的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘查的重要性,而且統(tǒng)籌工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的關(guān)系可得,水文地質(zhì)勘查在工程地質(zhì)勘查中是具有特殊意義的。
2工程地質(zhì)中水文地質(zhì)的勘察評(píng)價(jià)
水文地質(zhì)勘查在工程地質(zhì)勘查中需要進(jìn)行問(wèn)題性評(píng)價(jià),其主要的影響因素和涉及內(nèi)容的評(píng)價(jià)主要有:
(1)地下水的影響。
地下水是工程建筑中巖土體、建筑物的主要影響因素,通過(guò)水文地質(zhì)勘測(cè)對(duì)建筑工程所屬的工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察、分析,預(yù)測(cè)建筑工程或者巖土工程中存在的安全隱患,對(duì)此提出預(yù)防和防護(hù)的措施。
(2)地基類型的影響。
建筑工程地基的基礎(chǔ)類型是工程地質(zhì)勘查聯(lián)系性比較大的因素,通過(guò)對(duì)建筑物的地基類型進(jìn)行分析,選取具有針對(duì)性的水文地質(zhì)材料,明確水文勘查中的地質(zhì)關(guān)系。
(3)基于影響因素提出問(wèn)題。
結(jié)合工程地質(zhì)勘查與水文勘查的實(shí)際勘查中得出的影響因素,對(duì)其進(jìn)行著重分析,針對(duì)不同條件的地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行不同的評(píng)價(jià)。出現(xiàn)的問(wèn)題包括:
第一是地下水位以下所埋藏的建筑物的基礎(chǔ)部分,地下水對(duì)基礎(chǔ)部分內(nèi)部的鋼筋的腐蝕性和腐蝕程度比較大。
第二是部分建筑場(chǎng)地受地下水活動(dòng)的影響是非常明顯的,對(duì)此部分建筑場(chǎng)地應(yīng)重點(diǎn)分析,例如巖石材料中的軟質(zhì)構(gòu)造、強(qiáng)度風(fēng)化巖石、殘積土、具備膨脹性土質(zhì)等等,此類型的巖土體在建筑物中充當(dāng)基礎(chǔ)持力層的角色,通過(guò)評(píng)價(jià)地下水對(duì)基礎(chǔ)持力層的影響可得,主要受地下水的影響類型有軟化、脹縮、崩解,導(dǎo)致巖土體出現(xiàn)的情況有地基松散、粉砂和細(xì)砂飽和、對(duì)其的水文地質(zhì)勘查的預(yù)測(cè)有流砂、管涌和潛蝕。
第三是對(duì)地下水的沖壓毀壞力進(jìn)行評(píng)價(jià)和計(jì)算,例如基礎(chǔ)層的下部分存在承壓式含水層時(shí),需要對(duì)基坑實(shí)行開(kāi)挖以便其承受水沖的壓力,防止基坑底板在地下水沖擊壓力的作用下?lián)p壞。
第四是試驗(yàn)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè),以防由于人工開(kāi)挖或人工降水導(dǎo)致土體下沉、邊坡穩(wěn)定性喪失導(dǎo)致周?chē)慕ㄖ锏姆€(wěn)定性變差,主要是進(jìn)行富水和滲透試驗(yàn),在地下水位下方部分實(shí)行基坑的開(kāi)挖。
3水文地質(zhì)中巖土水理的特性
水文地質(zhì)勘查中巖土水理的特性是極具影響性的因素,因此需要對(duì)巖土水理的特性和特征進(jìn)行主要的分析,依據(jù)巖土水理的性質(zhì)進(jìn)行水文地質(zhì)的分類。
(1)地下水的存在形式。
地下水的存在形式分類是依據(jù)地下水在巖土中的賦存形式,大致分為結(jié)合水、重力水和毛細(xì)血管水,其中地下水的結(jié)合水存在形式又分為強(qiáng)性結(jié)合水和弱性結(jié)合水。
(2)巖土層中水理性質(zhì)的測(cè)試方法。
第一是軟化性,巖土層的軟化性特征是指巖土體遇到地下水后,在力學(xué)方面的強(qiáng)度降低的性質(zhì),此種特性可以用軟化系數(shù)表示,巖土體的軟化性主要是用來(lái)判斷巖石的抗水浸和抗風(fēng)化的能力指標(biāo),如果在水文地質(zhì)勘探中遇到容易軟化的巖石層時(shí),在地下水的推動(dòng)作用中往往會(huì)形成軟質(zhì)與弱質(zhì)的夾層,一般存在軟化特性的土層主要有泥質(zhì)砂巖、頁(yè)巖、泥巖、粘性上層。
第二是透水性,巖土層的透水性特征是指部分巖土體允許地下水在自身重力的作用下可穿透巖土層,透水性的影響因素主要是巖土體的松軟性,比如巖土層的顆粒越細(xì),其在受力方面就表現(xiàn)出不均勻,所以其透水性便會(huì)降低,相反若巖土層的巖石比較堅(jiān)硬,并且其巖石的裂隙和巖溶發(fā)育非??焖贂r(shí),其透水性就非常強(qiáng)。透水性也可采取滲透系數(shù)對(duì)其性能的強(qiáng)弱進(jìn)行表示,滲透系數(shù)的獲取途徑為抽水試驗(yàn)。
第三是崩解性,巖土層的崩解性特征是指巖體在經(jīng)過(guò)地下水的浸水后,表現(xiàn)為濕化的特性,再加上土粒連接性上的削弱及被破壞,造成巖土體的崩解的特性,影響其的主要因素即是地下水的周期流動(dòng)特性,比如部分巖土體接受的地下水的浸泡時(shí)間長(zhǎng),或者受地下水水分的影響長(zhǎng)期處于潮濕的狀態(tài),非常容易引發(fā)巖土層的崩解。
第四是脹縮性。巖土層的脹縮性特征是指巖土層吸水地下水分后體積逐漸膨脹,經(jīng)過(guò)失水后巖土層體積收縮的現(xiàn)象,巖土層脹縮性的主要影響因素是巖土層土質(zhì)的顆粒,其表面的結(jié)合水膜會(huì)隨著水分的變化變厚或者是變薄,巖土層的脹縮性的主要表現(xiàn)形式是地下地基的裂縫或者是基坑隆起,主要影響地基變形和土坡表面的穩(wěn)定性,巖土的脹縮性的評(píng)定指標(biāo)包括:體縮率、收縮系數(shù)、自由膨脹率和膨脹率,巖土水理的表現(xiàn)形式為可塑性、毛細(xì)管性、溶水性以及持水性。
第五是給水性。巖土層的給水性特征是指在地下水重力的作用下,水分充足的巖土可以經(jīng)過(guò)自身土層的孔隙、裂隙實(shí)現(xiàn)一定程度的水量可流出的性能,其可用給水度參數(shù)進(jìn)行表示,同時(shí)水文地質(zhì)勘測(cè)中含水層的給水度是其重要的地質(zhì)參數(shù),而且?guī)r土層的給水性直接影響到建筑場(chǎng)地的干燥時(shí)間,給水度系數(shù)的計(jì)算是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的方法測(cè)定的。
4工程中存在的水文危害
建筑工程或巖土工程中的水文危害主要來(lái)源于地下水的活動(dòng),主要源于地下水的流水沖擊壓力作用和地下水位的上升與下降兩方面的作用,尤其是地下水的升降影響是非常明顯的,因?yàn)榈叵滤纳抵饕莵?lái)源于人為因素或者是自然因素的影響,不論從哪種影響因素的角度出發(fā),地下水位超過(guò)正常承受的能力后,都是會(huì)對(duì)巖土工程造成一定程度影響的,其表現(xiàn)形式為:
(1)地下水上升引發(fā)工程危害。
地下水位上升的引發(fā)原因是多樣性的,來(lái)自地質(zhì)方面的影響因素是含水土層結(jié)構(gòu)、整體的巖石形狀;來(lái)自水文方面的影響因素是氣溫、降水量;來(lái)自人為方面的影響因素是施工、灌溉。在這幾種類型影響因素的相互作用下,引起地下水位上升,地下水位上升造成的工程危害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
①地下室或地下洞室在充水的作用下淹沒(méi),促使地基基礎(chǔ)上浮,導(dǎo)致建筑工程、建筑物失去穩(wěn)定性;
②部分比較特殊的巖土體在結(jié)構(gòu)上受到影響,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度下降并且軟化;
③造成巖土層的粉砂、細(xì)砂以及粉土的在飽和上出現(xiàn)液化,形成管涌和流砂的現(xiàn)象;
④巖土體以及附近的土壤鹽漬化、沼澤化,導(dǎo)致巖土受地下水的侵蝕較強(qiáng),導(dǎo)致建筑工程、建筑物遭受腐蝕;
⑤水位上升造成部分空間被占用,導(dǎo)致河岸、斜坡的巖土體產(chǎn)生崩塌和滑移的現(xiàn)象。
(2)地下水位下降引發(fā)的工程危害。
地下水位下降的主要原因是人為因素的影響,例如地下水被大量的抽取用于灌溉和生活、進(jìn)行采礦工程時(shí),在工程的上游筑壩以及礦床的疏干或者是進(jìn)行大型水庫(kù)修建時(shí)需要利用地下水進(jìn)行截奪補(bǔ)給等等,多種認(rèn)為原因造成地下水位的下降。地下水位下降的工程危害表現(xiàn)形式為以下幾個(gè)方面:
①地表開(kāi)裂、地面下沉以及地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害;
②地下水缺乏或枯竭,地下水質(zhì)量惡化;
③造成巖土體、建筑工程以及建筑物缺乏穩(wěn)定性,導(dǎo)致人們居住的環(huán)境受到嚴(yán)重的威脅。
(3)地下水壓力和動(dòng)力作用引起的工程危害。
地下水在自然環(huán)境中處于天然的狀態(tài),此時(shí)其動(dòng)力和壓力的作用比較薄弱,基本不會(huì)產(chǎn)生危害性,但是趨于外界的工程活動(dòng)破壞了地下水自然的平衡條件,基于動(dòng)態(tài)的地下水壓力下,會(huì)引發(fā)巖土體的工程危害,比如管涌、流砂以及基坑突起等等。
5工程地質(zhì)中水文勘查的注意事項(xiàng)
工程地質(zhì)中的水文勘查是工程中比較注重的部分,所以其在操作上具有諸多的注意事項(xiàng),其注意事項(xiàng)的劃分主要體現(xiàn)在水文地質(zhì)勘查的基本要求、水文地質(zhì)勘查的內(nèi)容分析以及水文地質(zhì)勘查參數(shù)的測(cè)定上。
(1)水文地質(zhì)勘查的基本要求。
水文地質(zhì)勘查中需要對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行明確,其主要體現(xiàn)在:
①以區(qū)域區(qū)分的氣候材料,例如地下水位的變化(上升、下降)、水位的歷史記錄、蒸發(fā)量以及降水量,同時(shí)考慮地下水與排泄之間補(bǔ)給條件的關(guān)系;補(bǔ)排關(guān)系中的地表水與地下水的關(guān)系;地下水位的變化量;
②含水層的影響,含水層的厚度、分布以及下埋深度,比如每項(xiàng)含水層與隔水層的地下埋藏條件、地下水的各種類型、流通方向、水位變化幅度等,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定的方法測(cè)量地層的滲透系數(shù);
③建筑工程場(chǎng)地的地質(zhì)條件致使地下水的賦存狀態(tài)以及滲透狀態(tài)的影響;
④水文質(zhì)地勘測(cè)過(guò)程中是否會(huì)對(duì)地表水和地下水造成污染,并且測(cè)量污染的程度。
(2)水文地質(zhì)勘查問(wèn)題的內(nèi)容。
工程地質(zhì)中水文地質(zhì)勘查問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容,相比較水文地質(zhì)勘查的件而言,內(nèi)容的分析與評(píng)價(jià)更加復(fù)雜多樣,其內(nèi)容的具體體現(xiàn)包括:首先是明確地下水在自然環(huán)境中天然分布狀態(tài),便于預(yù)測(cè)其對(duì)水文地質(zhì)勘查的影響,同時(shí)以人為的工程活動(dòng)為依據(jù),進(jìn)行地下水變化情況的預(yù)測(cè)以及其對(duì)建筑物、巖土體產(chǎn)生的消極影響;然后是根據(jù)地下水對(duì)建筑工程的大致影響,制定防護(hù)措施,依據(jù)外界不同條件的影響著重進(jìn)行地質(zhì)問(wèn)題的重點(diǎn)內(nèi)容分析,比如說(shuō)地下水對(duì)地下建筑物基礎(chǔ)的腐蝕程度、建筑工程的建筑場(chǎng)地的基礎(chǔ)持力層材質(zhì)的選取以及在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)下地基基礎(chǔ)壓縮層意外情況的發(fā)生概率;最后是依據(jù)建筑工程中的施工需求進(jìn)行相關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題內(nèi)容的測(cè)定,提供有效的水文地質(zhì)勘查結(jié)果。
(3)水文地質(zhì)勘查的參數(shù)測(cè)定
水文地質(zhì)勘查的參數(shù)測(cè)定的項(xiàng)目主要包括地下水位測(cè)定、地下水流向測(cè)定以及滲透系數(shù)的應(yīng)用。
地下水位測(cè)定。地下水位的測(cè)定主要是針對(duì)勘查中的含水層,依據(jù)靜水水位在穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)的滲透性,統(tǒng)一進(jìn)行靜止水位的測(cè)定,其中含水層中的多層含水層的水位測(cè)量比較特殊,需要在特定的情況下進(jìn)行止水措施的使用將其與普通含水層進(jìn)行分隔。
地下水流向測(cè)定。地下水流向的測(cè)定選用的是幾何法,在進(jìn)行地下水流向測(cè)定時(shí),一同測(cè)定各個(gè)孔內(nèi)的水位,以幫助地下水流向的測(cè)定,通常使用的地下水流速的測(cè)定方法為充電法和批示劑法。
滲透系數(shù)的應(yīng)用。滲透系數(shù)的應(yīng)用主要是抽水試驗(yàn),用于幫助測(cè)量水位的正?;謴?fù)。
6結(jié)束語(yǔ)
隨著人們生活水平的提高,對(duì)建筑工程建設(shè)中的設(shè)計(jì)與施工要求越來(lái)越高,無(wú)形中增加了工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘查的工作負(fù)擔(dān),只有依靠工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘探的科學(xué)性和合理性,才可為建筑工程的建設(shè)提高優(yōu)質(zhì)的建設(shè)和施工環(huán)境,所以我國(guó)需要依靠科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,加大對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的勘察力度,提高對(duì)水文地質(zhì)勘查的重視度,降低建筑工程的危險(xiǎn)系數(shù),保護(hù)建筑工程涉及的財(cái)產(chǎn)。
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篇5
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)評(píng)價(jià) 巖土 地下水 工程危害
1.地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
1.1水文地質(zhì)條件
①查明區(qū)域性的氣象資料,如多年降水量、蒸發(fā)量、河流的歷史最高水位和常水位、河流的水位變化趨勢(shì)及其補(bǔ)給排泄情況、地表水與地下水的補(bǔ)給排泄關(guān)系等;
②含水層的儲(chǔ)水構(gòu)造資料,如含水層的分布、厚度、水量,地下水的類型、流向、水位變化幅度,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的各含水層的滲透系數(shù)等;
③巖土體的構(gòu)造對(duì)地下水儲(chǔ)水的影響及滲流分析
1.2水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容
①根據(jù)測(cè)定的水文地質(zhì)條件和實(shí)際工程的特點(diǎn),評(píng)價(jià)地下水對(duì)建筑物的基礎(chǔ)和巖土體可能造成的影響及危害,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施;
②根據(jù)查明的水文地質(zhì)條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施地質(zhì)勘察;
③除了明確天然狀態(tài)下的地下水對(duì)工程建設(shè)的影響,還要著重對(duì)工程建設(shè)活動(dòng)中,人類活動(dòng)對(duì)地下水造成的影響,及地下水情況變化引起的地質(zhì)情況變化和對(duì)建筑物造成的影響;
④根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn),提出在特定的水文地質(zhì)條件下,需對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行著重評(píng)價(jià)的方面。
2.巖土的水理性質(zhì)
2.1巖土水理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法
由于巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì),下面著重介紹一下地下水在巖土中的賦存形式以及常用的重要巖土水理性質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定方法:根據(jù)地下水與巖土之間的結(jié)合力不同,將地下水在巖土中的賦存形式分為三個(gè)大的種類:結(jié)合水、毛細(xì)水和重力水;而結(jié)合水又根據(jù)結(jié)合力度的大小分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。
2.2巖土的重要水理特性指標(biāo)
①軟化性,它是指巖土體受到水浸泡作用后,其力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般采用軟化系數(shù)來(lái)表示。由于粘性土層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等由于組成成分為均松散的土體,其在干燥狀態(tài)下的力學(xué)強(qiáng)度很高,但受到水浸泡時(shí),其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)急劇下降。因此,在地層中夾雜著上述巖層時(shí)易形成軟弱夾層,在巖土物理性質(zhì)及力學(xué)強(qiáng)度評(píng)價(jià)中,應(yīng)對(duì)此進(jìn)行著重分析。
②透水性,它是指水在自身的重力作用下,巖土體允許水透過(guò)的性能,一般用滲透系數(shù)來(lái)表示。當(dāng)巖土體的結(jié)構(gòu)較為松散,或其內(nèi)部由于構(gòu)造形成了很多裂隙后,水較易透過(guò)巖土體,其滲透系數(shù)較高;而當(dāng)巖土體顆粒細(xì)膩、結(jié)合緊密時(shí),水不易透過(guò)巖土體,其滲透性數(shù)就較小。巖土體的滲透系數(shù)一般通過(guò)打井進(jìn)行抽水試驗(yàn)來(lái)測(cè)得。
③崩解性,它是指巖土體被水浸泡后,土體顆粒之間的結(jié)合力被削弱、土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞和崩解的特性,它一般用崩解量來(lái)表示。
④給水性,它是指巖土體在水的浸泡飽和狀態(tài)下,水在重力的作用下通從巖土體的孔隙、裂隙中自由流出的一種特性,一般以給水度表示。給水度是一項(xiàng)很重要的水文地質(zhì)參數(shù),反映了含水層的給水特性,影響場(chǎng)地的疏干性能,給水度多在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。
⑤脹縮性,它是指巖土體在吸水后體積增大,失水后體積縮水的特性。由于巖土體的顆粒受水作用時(shí)吸水變厚,而失水后變薄,往往引起基坑的隆起和開(kāi)裂,對(duì)地基的變形和邊坡穩(wěn)定會(huì)產(chǎn)生重要的影響。
3.地下水參數(shù)的測(cè)定
3.1水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定方法
①地下水位:采用鉆孔、探井或測(cè)壓管觀測(cè)法測(cè)定;
1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容。
2.巖土的水理性質(zhì)
3.地下水參數(shù)的測(cè)定
②滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù):通常可以通過(guò)抽水試驗(yàn)、壓水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)以及室內(nèi)滲透試驗(yàn)來(lái)測(cè)定;
③給水度、釋水系數(shù):?jiǎn)慰壮樗囼?yàn)、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)、室內(nèi)試驗(yàn);
④越流系數(shù)和越流因數(shù):多孔抽水試驗(yàn)。
3.2水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定要求
①地下水位的測(cè)定。在工程地質(zhì)勘察中,凡遇到地下含水層,均應(yīng)對(duì)各含水層的地下水位高度進(jìn)行測(cè)定。由于地下水的水位穩(wěn)定須持續(xù)一段時(shí)間,因此地下水位的測(cè)定應(yīng)在含水層的水位靜止后再進(jìn)行測(cè)定。
②地下水流向的測(cè)定。通常采用幾何法測(cè)定,在測(cè)點(diǎn)四周按一定的距離打若干探孔,分別測(cè)定各孔的水位,來(lái)確定地下水的流向,而通過(guò)指示劑法和充電法可以從各探孔內(nèi)測(cè)得地下水的流速。
③抽水試驗(yàn)。由于滲透系數(shù)的不同,所選定的抽水試驗(yàn)方法有所不同,抽水試驗(yàn)宜通過(guò)三次降深測(cè)定,最大降深的確定應(yīng)由工程設(shè)計(jì)所需的最大地下水位深度來(lái)確定,在抽水試驗(yàn)中,應(yīng)由同一測(cè)定人和同一臺(tái)測(cè)定儀器進(jìn)行量測(cè),抽水孔的讀數(shù)精度應(yīng)為厘米級(jí),觀測(cè)孔的讀數(shù)精度應(yīng)為毫米級(jí),當(dāng)水位在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),而沒(méi)有出現(xiàn)較大的升、降時(shí),可視為水位穩(wěn)定,其水位可作為測(cè)定值。
④滲水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)。上述兩個(gè)試驗(yàn)可在試坑或鉆孔中進(jìn)行測(cè)定,一般砂土和粉土采用試坑單環(huán)法測(cè)定,粘性土可采用試坑雙環(huán)法,當(dāng)試驗(yàn)深度較大時(shí),可采用鉆孔法測(cè)定。
4.地下水引起的巖土工程危害
4.1地下水位變化引起的巖土工程危害
①地下水位上升引起的危害。造成地下水位上升的影響因素有很多,地質(zhì)構(gòu)造方面的原因有含水層結(jié)構(gòu)的變化、巖性產(chǎn)狀的變化等,水文方面的原因有降雨量的增大、氣溫的變化等,人為方面的原因有灌溉、施工破壞等因素的影響。地下水位的上升使?jié)撍娴奈恢孟虻乇硪苿?dòng),易造成以下幾個(gè)方面的危害:土壤鹽堿化加劇、地下水對(duì)地下構(gòu)筑物的腐蝕作用加強(qiáng);河岸及斜坡易產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害,如滑移、崩塌等現(xiàn)象,造成地下構(gòu)筑物損壞;易受水作用的巖土體出現(xiàn)軟化、崩解和強(qiáng)度降低等現(xiàn)象。
②地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的下降通常由人為原因引起,如人類的開(kāi)礦活動(dòng)、修建水庫(kù)截?cái)嗔说叵滤吹难a(bǔ)給途徑、對(duì)河流進(jìn)行治理和改道等。由于巖土的脹縮性,使得在地下水位下降后,巖土變軟,誘發(fā)坍塌和沉降等。
③地下水位的反復(fù)波動(dòng)。地下水位的反復(fù)波動(dòng)易使地上建筑的基礎(chǔ)產(chǎn)生變形,造成建筑開(kāi)裂等問(wèn)題,最重要的是,地下水位的反復(fù)波動(dòng),會(huì)對(duì)地層中的膠結(jié)物產(chǎn)生淘洗作用,當(dāng)土層中失去脫結(jié)物,土體的強(qiáng)度會(huì)變低,給工程基礎(chǔ)的處理帶來(lái)困難。
4.2地下水動(dòng)壓力作用引起的巖土危害
天然的地下水很少會(huì)產(chǎn)生動(dòng)壓力,但人類的活動(dòng),如地下空間或礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)會(huì)使得正常的地下水壓力平衡被打破,使局部產(chǎn)生較大的壓力,當(dāng)遇到粉粘土層時(shí),會(huì)產(chǎn)生流砂、管涌等問(wèn)題,造成基坑隆起和變形,嚴(yán)重的會(huì)使邊坡失穩(wěn),發(fā)生工程安全事故。
4.3地下水對(duì)基礎(chǔ)的危害
選擇基礎(chǔ)埋深時(shí),應(yīng)認(rèn)真考慮地下水的動(dòng)態(tài)變化及其埋藏特點(diǎn)。進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)保證建筑基礎(chǔ)的底面埋置在地下水位以上,否則應(yīng)采取相應(yīng)的排水和降水措施,同時(shí)還應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)的鋼筋混凝土做必要的防地下水腐蝕措施。當(dāng)基礎(chǔ)伸入承壓水層內(nèi)時(shí),在施工前必須采取降水措施,防止在基坑開(kāi)挖時(shí)承壓水噴出,危害人身財(cái)產(chǎn)安全。
4.4地下水對(duì)巖土力學(xué)性質(zhì)的危害
當(dāng)?shù)叵滤挥缮舷蛳伦兓瘯r(shí),巖土的天然含水量和孔隙比會(huì)出現(xiàn)由小變大再變小的趨勢(shì),其壓縮模量和承載力則會(huì)出現(xiàn)由大變小再變大的趨勢(shì)。究其原因,地下水的長(zhǎng)期水位變化,產(chǎn)生了淋濾作用,使巖土中的鐵、鋁等礦物元素發(fā)生富集,加強(qiáng)了土體之間的膠結(jié)和連接能力,形成了硬殼層,造成了巖土的含水量、孔隙比變小,而壓縮模量和承載力變大的情況;而位于地下水位以下的土層,其受地下水位變化作用影響較小,其氧化、水解作用也較弱,主要作用力來(lái)自上層土體的壓力作用,土質(zhì)逐漸變得密實(shí),因此,含水量變小,壓縮模量和承載力變高。
5、結(jié)束語(yǔ)
以上是本人的實(shí)踐總結(jié),還望與各同行共同學(xué)習(xí)和指正。
篇6
關(guān)鍵詞:工程勘察 水文地質(zhì) 巖土 危害
1.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
1.1 應(yīng)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。
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(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
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(wèn)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)對(duì)基坑開(kāi)挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。④在地下水位以下開(kāi)挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透和富水試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周?chē)ㄖ锓€(wěn)定的可能性。
2.巖土水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)是指巖士與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(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(lái)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(guò)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愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖上體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。
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,以給水度表示。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。給水度一般采用實(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,巖土的漲縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。
3.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(méi),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(guò)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(wèn)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(lái)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,這里不再重復(fù)。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、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,隨著工程勘察的發(fā)展,將受到越來(lái)越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
篇7
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì)問(wèn)題;巖土工程;危害性
在巖土工程的施工中,水文地質(zhì)問(wèn)題一直困擾著施工人員。這是一個(gè)對(duì)工程產(chǎn)生很大影響的問(wèn)題,也是一個(gè)經(jīng)常被人們忽略的問(wèn)題。水文地質(zhì)問(wèn)題與巖土工程之間有著密不可分的聯(lián)系,它們相互作用,既對(duì)立又統(tǒng)一。地下水作為巖土的重要部分,影響著巖土工程的工程性質(zhì),并進(jìn)一步影響到地上建筑的各種性能。因此,水文地質(zhì)條件是工程中基礎(chǔ)的部分之一。在某些地理環(huán)境較復(fù)雜的地區(qū),由于部分工程測(cè)查人員對(duì)于水文地質(zhì)問(wèn)題探討不夠,設(shè)計(jì)施工方案時(shí)又忽略了這個(gè)問(wèn)題,導(dǎo)致水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)于巖土工程產(chǎn)生危害。為了提高巖土工程的整體質(zhì)量,我們必須首先明確經(jīng)常發(fā)生的水文地質(zhì)問(wèn)題,評(píng)價(jià)這些問(wèn)題對(duì)于工程的影響,為巖土工程施工提供可靠的信息,并采取措施減輕危害。
一、對(duì)于水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)
有些巖土工程的施工人員不注重結(jié)合施工情況,來(lái)科學(xué)評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)于巖土工程產(chǎn)生的危害,以至于頻繁發(fā)生由于地下水造成的地基下沉和建筑物裂縫等工程事故,影響了工程質(zhì)量。在今后的工程測(cè)查中,應(yīng)側(cè)重從以下方面對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià):
(一)地下水作用力
應(yīng)當(dāng)科學(xué)分析地下水對(duì)于巖土本身和對(duì)于地上建筑的作用,評(píng)價(jià)地下水的作用力大小,預(yù)測(cè)地下水對(duì)于巖土和地上建筑的可能危害,并提出有針對(duì)性的解決措施。
(二)水文地質(zhì)問(wèn)題
不同地理環(huán)境下的水文地質(zhì)問(wèn)題有所不同。在對(duì)于工程進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)這一地區(qū)建筑物的地基類別,判斷這一地區(qū)的水文地質(zhì)問(wèn)題類型,以便為選擇施工類型提供科學(xué)的材料和依據(jù)。
(三)地下水的影響
測(cè)量人員要依據(jù)巖土工程的不同類型,分析地下水對(duì)于施工的影響,并提出評(píng)價(jià)的重點(diǎn)角度。例如,要重點(diǎn)測(cè)查水位之下的建筑物地基內(nèi)部受到地下水腐蝕的程度;要重點(diǎn)測(cè)查地下水的一系列活動(dòng)對(duì)于所選用巖土材料的分解、膨脹和軟化作用;要重點(diǎn)測(cè)查地基的壓縮層內(nèi)存在的細(xì)密粉末可能帶來(lái)的潛在腐蝕影響;如果地基的下部存在承壓的水層,則要重點(diǎn)評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)鼗_(kāi)始修建時(shí),基坑底部受到地下水突涌而損毀的可能性;如果需要在水位以下修建地基,則要事先進(jìn)行試驗(yàn),評(píng)價(jià)人工降水對(duì)于土層的沉降以及附近建筑物牢固程度的影響。
二、巖土的特殊性
在地表以下,巖土往往會(huì)與地下水發(fā)生各種反應(yīng),并顯示出自身的特性。巖土在與地下水起作用的過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的這些性質(zhì),對(duì)于巖土工程有著重要影響:它不僅影響著巖土自身形狀的變化幅度,還有可能直接決定地上建筑的穩(wěn)固程度。在巖土工程的測(cè)查中,人們通常比較重視巖土在物理方面表現(xiàn)出的特征,卻經(jīng)常忽略巖土與地下水起反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。因此,人們對(duì)于巖土工程的評(píng)價(jià)還是有失全面的。我們應(yīng)當(dāng)注意研究地下水對(duì)于巖土特性的影響,并著重研究以下幾方面的特征:
(一) 巖土遇水變軟
巖土在浸透了地下水之后,會(huì)逐漸變得柔軟,硬度降低。這種遇水變軟的特性可以用一種特殊系數(shù)來(lái)表示,它是衡量巖土抗擊水分侵蝕能力的重要標(biāo)準(zhǔn)。如果地下巖層的某一層中存在容易變軟的巖土,則這樣的巖土在地下水的長(zhǎng)期作用下,通常會(huì)形成一層很軟的夾層。很多種類的巖土都具有遇水變軟的特性,例如粘度很高的土層、泥質(zhì)的巖石等等。
(二) 巖土滲透水分
地下水受到地心引力的作用,很容易向著位置較低的巖土滲透,而巖土本身對(duì)于地下水的透過(guò)也并不“反感”。一般情況下,越是顆粒松散、排列不均勻的巖土,越容易讓水分滲入其中。比較硬的巖石裂隙較大時(shí),滲透水的能力就會(huì)很強(qiáng)。巖土滲透水分的特性也可以用數(shù)學(xué)系數(shù)來(lái)表示,并能夠通過(guò)試驗(yàn)來(lái)求出這個(gè)系數(shù)。
(三) 巖土遇水分離
巖土在被地下水充分浸透之后,由于內(nèi)部顆粒之間的緊密程度有所降低,導(dǎo)致巖土自身分散瓦解,不再是一個(gè)整體。巖土遇水分離的特性,與巖土自身的顆粒大小、組成成分以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。例如,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間積累形成的巖土通常遇水散開(kāi),分離的時(shí)間通常持續(xù)一天,至少要持續(xù)5個(gè)小時(shí)。
(四) 巖土吸水膨脹
巖土在充分吸收水分之后,體積會(huì)增大,在失去水分之后,體積又會(huì)變小,這是由巖土顆粒與水結(jié)合之后表層變厚的特點(diǎn)所決定的。巖土的這一特性,是導(dǎo)致地表裂縫、突起的一個(gè)重要原因,對(duì)地基和地表的穩(wěn)固性造成了很大影響。衡量巖土吸水膨脹的主要標(biāo)準(zhǔn),包括巖土的膨脹率和膨脹系數(shù)等。
三、地下水對(duì)巖土工程的危害
地下水對(duì)巖土工程的危害,主要是地下水的水面高度變化和地下水壓強(qiáng)變化引起的。地下水對(duì)巖土工程的危害主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
(一) 水面升降的危害
地下水的水面升降,可能由自然原因或人為原因所引起。當(dāng)?shù)叵滤乃嫔当容^明顯時(shí),將會(huì)給巖土工程帶來(lái)施工障礙。具體而言,地下水水面升降主要表現(xiàn)為三種形式:
1.水面上升
造成地下水水面上升的原因,主要包括地理?xiàng)l件的改變、氣溫和降水的變化,以及人為的澆灌等。如果淺層地下水水面上升,則會(huì)造成大量沼澤和鹽堿地的產(chǎn)生、巖土滑坡和崩離、巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞、細(xì)小的顆粒液化或涌出、地上建筑物發(fā)生動(dòng)搖等現(xiàn)象。
2.水面下降
與地下水水面上升不同,水面的下降原因多數(shù)是人為的,例如對(duì)某個(gè)區(qū)域地下頻繁多次抽水、進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)采、修建攔截地下水的水庫(kù)和堤壩等等。地下水水面的大幅度下降,經(jīng)常帶來(lái)地面裂縫、地面下陷等地質(zhì)災(zāi)害,并進(jìn)一步導(dǎo)致地下水趨近枯竭、質(zhì)量下降等,這對(duì)巖土自身、地上建筑物都會(huì)造成很大的危害,并會(huì)危及到人類的生存環(huán)境。
3.升降頻繁
地下水水面升降頻繁,會(huì)造成巖土的頻繁膨脹或收縮。頻繁變形的巖土?xí)?duì)地表穩(wěn)固性造成威脅,并進(jìn)一步威脅到地上的建筑物,特別是較輕的建筑物和質(zhì)量較差的建筑物。地下水的頻繁升降,也會(huì)造成土壤層中一些金屬元素的流失,導(dǎo)致土壤營(yíng)養(yǎng)成分減少、表層密度減小、承載能力減弱,給巖土工程的地質(zhì)選擇和工程處理帶來(lái)麻煩。
(二) 壓強(qiáng)變化的危害
在自然條件下,地下水的壓強(qiáng)會(huì)比較穩(wěn)定,通常不會(huì)對(duì)巖土工程造成危害。但是,隨著人為巖土工程施工活動(dòng)的頻繁開(kāi)展,地下水在自然狀態(tài)下的壓力值被改變,壓強(qiáng)升降不定,造成了一些較為嚴(yán)重的后果。例如,在巖土工程施工過(guò)程中經(jīng)常遇到的管道涌水、沙土流失、地基不穩(wěn)等現(xiàn)象,都是由地下水壓強(qiáng)的不規(guī)則變化引起的。
總結(jié):
由于人們?cè)谑┕ず屠玫叵滤倪^(guò)程中不注意保護(hù)地下水,不注意研究可能影響巖土工程施工的水文地質(zhì)問(wèn)題,致使水文地質(zhì)問(wèn)題在巖土工程施工過(guò)程中頻繁出現(xiàn),影響了工程質(zhì)量,也對(duì)人類自己的生存環(huán)境構(gòu)成威脅。我們?cè)诔浞种匾晫?duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行研究的同時(shí),也要把自身對(duì)自然界的索取控制在一個(gè)合理的限度內(nèi)。如果一味強(qiáng)調(diào)工程進(jìn)度而忽視對(duì)地質(zhì)環(huán)境的保護(hù),將會(huì)給工程施工帶來(lái)障礙,也不利于人與自然的和諧共存。
參考文獻(xiàn):
[1]袁梅.水文地質(zhì)問(wèn)題在巖土工程中的重要性[J].黑龍江科技信息,2012(05)
篇8
關(guān)鍵詞:工程勘察 水文地質(zhì) 內(nèi)容 問(wèn)題
中圖分類號(hào):TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)05(c)-0050-01
1 工程地理勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
我們對(duì)一個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)做勘探不僅要從這個(gè)地區(qū)處于的地域還有地形做考察還得要對(duì)這個(gè)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造做分析,以及對(duì)地下水情況的了解,在先前的勘察工作中,由于我們經(jīng)驗(yàn)的缺乏,很少去做水文地質(zhì)的勘察,只是在勘探地質(zhì)是否堅(jiān)硬,而很少去考察地下水對(duì)巖體和建筑材料的侵蝕,直到問(wèn)題出現(xiàn),建筑工程出現(xiàn)塌陷,開(kāi)裂等問(wèn)題,我們采取重視水文地質(zhì)勘察的重要性,所以要造好水文地質(zhì)的勘察,一開(kāi)始就要考察地下水對(duì)巖體和建筑材料的作用,預(yù)測(cè)是否會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,該怎么去預(yù)防,一定要對(duì)施工地址的水文調(diào)查清楚,未雨綢繆,選擇一些不易被水侵蝕的材料,地下水會(huì)對(duì)地質(zhì)產(chǎn)生一些負(fù)面的作用,一方面他會(huì)腐蝕建筑材料尤其是作為基底的鋼筋等材料;另一方面體現(xiàn)在他會(huì)對(duì)作為建筑支撐的巖體做出一些破壞,地下水的可以軟化巖土體,而且建筑一旦考察不全面施工破壞承壓含水層,會(huì)引起水體的上涌破壞施工的基底,所以對(duì)此一定要精確的計(jì)算,不能由半點(diǎn)馬虎。
2 巖土水理性質(zhì)
我們所要考察的巖土水理性質(zhì)其實(shí)就是對(duì)巖土和地下水相互作用后的一個(gè)混合體的調(diào)查,地下水會(huì)以不同的形式停留在巖土體中,所以我們說(shuō)要進(jìn)行的勘察就絕對(duì)不能僅僅對(duì)單一的巖體的物理成分進(jìn)行調(diào)查而是把巖土體和地下水混合之后的巖體作為一個(gè)全面的調(diào)查,可以說(shuō)地下水改變了巖土體的性質(zhì),不僅影響著巖土體的強(qiáng)度和硬度,還對(duì)以后的建筑的質(zhì)量有著很大的影響,但是這方面我們還是做得不足,對(duì)這方面的勘察還是需要加強(qiáng)。
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(guò)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愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖上體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。(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,以給水度表示。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。給水度一般采用實(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,巖土的漲縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。
3 地下水引起的巖土工程危害
我們所講的地下水的危害除了上面所說(shuō)的會(huì)腐蝕建筑材料和造成巖土體的水理性質(zhì)的變化外,還有地下水位的變化所以其的工程問(wèn)題,這些問(wèn)題主要是體現(xiàn)在地下水的未的升降和地下水動(dòng)水壓力兩個(gè)方面。
(1)引起地下水位變動(dòng)的因素有很多,除了有自然因素外,不能排除還有很多認(rèn)為的因素,但是不管是自然原因還是人為問(wèn)題,地下水位的變動(dòng)都會(huì)為工程帶來(lái)危害,首先我們來(lái)講水位的上升,原因也是很多的,比如降水更多,人類的過(guò)度排放等,水位的上升會(huì)使地下水向上侵蝕巖土體,造成巖土體的水理性質(zhì)發(fā)生改變,出現(xiàn)巖土體的強(qiáng)度和硬度減弱,不僅不利于施工,更是在多坡地帶易發(fā)生位移影響建筑的穩(wěn)定性,水位上升使本來(lái)不被地下水侵蝕的建筑材料遭到腐蝕,破壞建筑的性能。另一方面地下水位的下降主要是由于人類的大量作業(yè)和對(duì)水資源的浪費(fèi)造成的,大量的抽取地下水,地下水位的下降一方面會(huì)造成人類生活的困難;另一方面對(duì)建筑工程也有很深的影響,水位下降會(huì)使地面干涸,水中有害成分增加,還會(huì)造成地表塌陷和地面沉降等問(wèn)題,地下水位頻繁的升降會(huì)使巖土體的漲縮不穩(wěn)定,破壞巖土體的形狀,受力不均,巖土體的性質(zhì)發(fā)生變化,是整個(gè)地表就發(fā)生改變,建筑就會(huì)遭到破壞,還有地下水位的變動(dòng)會(huì)使地下水低走一些巖土體的金屬成分,降低他的強(qiáng)度和硬度,造成變形。對(duì)建筑的基底造成破壞,使建筑的穩(wěn)定性沒(méi)有了保證。
(2)地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害。由于人類生產(chǎn)活動(dòng)的加劇破壞了在自然狀態(tài)下的水體的流動(dòng),人類活動(dòng)的頻發(fā)和對(duì)地下水的大量使用,使地下水的動(dòng)力水壓失去平衡,在這些水壓的作用下,會(huì)發(fā)生諸如流沙和水涌的現(xiàn)象,對(duì)建筑造成嚴(yán)重的破壞。
4 結(jié)語(yǔ)
我們對(duì)水文地質(zhì)的勘察對(duì)建筑起到的是一個(gè)很好地保證,預(yù)先對(duì)一個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)做好勘察,不僅對(duì)建筑的設(shè)計(jì)方案有著很好的選擇,還能讓我們對(duì)有可能發(fā)生的工程地質(zhì)災(zāi)害有著一個(gè)很好的預(yù)見(jiàn)性,能夠提前做好預(yù)防措施。
隨著社會(huì)的進(jìn)步和高科技的發(fā)展,未來(lái)我們對(duì)大型建筑的需求還會(huì)更高,建筑也會(huì)擴(kuò)展到每一個(gè)地方,但是發(fā)展離不開(kāi)實(shí)際的調(diào)查,沒(méi)有調(diào)查就沒(méi)有發(fā)言權(quán)。所以未來(lái)對(duì)水文地質(zhì)的調(diào)查我們還是要加大力度,作為一個(gè)工程的前提,只有開(kāi)端做的好,才能在以后更好的開(kāi)展施工,它對(duì)工程勘察的推動(dòng)作用是關(guān)鍵的也是不可替代的。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳雁.水文地質(zhì)之路[N].中煤地質(zhì)報(bào),2009.
篇9
關(guān)鍵詞: 工程勘察;巖土水理性質(zhì);地下水危害
中圖分類號(hào): F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用與危害,在廣東地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉及建筑物開(kāi)裂的質(zhì)量事故,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn),在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
(1)應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體與建筑物的作用及影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害, 提出防治措施。
(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(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
(3)不僅要查明地下水的天然狀態(tài)與天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況,及對(duì)巖土體與建筑物的反作用。
(4)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(wèn)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。
③在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽與的粉細(xì)砂、粉土?xí)r, 應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
④當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層,應(yīng)對(duì)基坑開(kāi)挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算與評(píng)價(jià)。
⑤在地下水位以下開(kāi)挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性及富水性試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周?chē)ㄖ锓€(wěn)定性的可能性。
2 重視巖土水理性質(zhì)的測(cè)試及研究
巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度與變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來(lái)的性質(zhì),而地下水在巖土中有不同的賦存方式,不同形式的地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同,而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。下面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, 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。
(1)地下水的賦存形式及對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響: 地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水及重力水,而結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水與弱結(jié)合水。
①結(jié)合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式,在砂土中含量甚微。結(jié)合水尤其是弱結(jié)合水與粘性土相互作用時(shí)顯示出來(lái)的性質(zhì)如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學(xué)性質(zhì),因其受強(qiáng)力束縛,活動(dòng)范圍極為有限,對(duì)巖土的動(dòng)態(tài)水理性質(zhì)影響較小。
②毛細(xì)管水,是指由毛細(xì)管作用保持在巖土毛細(xì)管空隙中的地下水,可細(xì)分為孤立毛細(xì)管水、懸掛毛細(xì)管水、真正毛細(xì)管水。它同時(shí)受毛細(xì)管力與重力的作用,當(dāng)毛細(xì)管力大于重力時(shí),毛細(xì)管水就上升,因此地下水潛水面以上的普遍形式是一個(gè)與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層。毛細(xì)管水能傳遞靜水壓力,并能在空隙中垂直上下運(yùn)動(dòng),對(duì)巖土體能起到軟化的作用,有時(shí)會(huì)引起土壤的沼澤化或鹽漬化增強(qiáng)巖土體及地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性。毛細(xì)管水在砂土及粉土中含量較高, 在砂礫層含量較少,在粘土中含量很少。
③重力水,是指在重力作用下能在巖土孔隙、裂隙中自由運(yùn)動(dòng)的水,即我們通常所稱的狹義“地下水”。它不受分子力的影響,不能抗剪切,可以傳遞靜水壓力。由于重力水在天然及人為因素的影響下,在巖土中的滲流活動(dòng)非?;钴S,對(duì)巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。重力水是我們研究巖土水理性質(zhì)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。
(2)巖土的主要的水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法:
①軟化性,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。各類成因的粘性土層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。
②透水性,指水在重力作用下,巖土容許水透過(guò)自身的性能。巖土的滲透性的強(qiáng)弱首先決定于巖土空隙的大小與連通性,其次是空隙度的多少。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,透水性就愈強(qiáng)。巖土體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。
③崩解性,指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土體的崩解特性包括崩解所需時(shí)間、崩解量、崩解方式等。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大,以廣東地區(qū)的殘積土為例,一般崩解時(shí)間5~24h,崩解量1.79%~34%,以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開(kāi)方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開(kāi)狀崩解為主。
④給水性,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量的性能,以給水度表示。給水度是含水層的一個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù),它不但影響基坑涌水量大小,同時(shí)也影響場(chǎng)地疏干時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。
⑤脹縮性,指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對(duì)地基變形及土坡表層穩(wěn)定性有重要影響。標(biāo)定巖土脹縮性的指標(biāo)有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。巖土的水理性質(zhì)尚有持水性、容水性、毛細(xì)管性、可塑性等,這里不再一一敘述。
3 全面了解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與地下水動(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:
(1)水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因很多,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(méi),基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。
(2)地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位降低多是由于人為因素造成,如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干及上游筑壩、修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過(guò)大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題,對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性及人類自身的居住環(huán)境造成較大威脅。
(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),會(huì)使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),還會(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)由于地下水的積極交替,會(huì)將土層中的膠結(jié)物--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(lái)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)中由于改變了地下水天然動(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及防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)中已有較詳細(xì)的論述,這里不再重復(fù)。
水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、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,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
篇10
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘查;水文地質(zhì);重要性
中圖分類號(hào):P2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
伴隨我國(guó)工程勘察的快速發(fā)展與進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注水文地質(zhì)問(wèn)題。水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,兩者相互聯(lián)系又互相作用。巖土體作為地下水的組成部分將直接影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性,而水文地質(zhì)問(wèn)題又長(zhǎng)期處于被人忽視的管理狀態(tài),相繼引發(fā)了各式各樣的巖土工程問(wèn)題,為此水文地質(zhì)在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工中越來(lái)越受到人們的重視。力爭(zhēng)把危害減少到最小,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。
1、地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容
工程勘探活動(dòng),如果忽略了水文地質(zhì)因素、工程實(shí)用性、安全性和穩(wěn)定性就會(huì)受到嚴(yán)重的影響,如果能研究并評(píng)估相應(yīng)的水文地質(zhì)環(huán)境,同時(shí)通過(guò)科學(xué)合理的方法,為工程設(shè)計(jì)階段和施工階段提供強(qiáng)有力的參考依據(jù),將會(huì)減少很多不必要的損失,在一般情況下,水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn):
1.1充分了解和掌握地下水的自然分布形式
在進(jìn)行勘察中要提前查閱資料,充分地了解并掌握該地區(qū)地下水的分布情況和分布規(guī)律,積極開(kāi)展精算工作,準(zhǔn)確地計(jì)算出隱蔽工程的人為因素是否會(huì)直接影響到地下水,而地下水是否會(huì)作用于工程的基礎(chǔ)部分。
1.2開(kāi)展實(shí)地考察
根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況考慮形成巖土的地層結(jié)構(gòu)和成分,充分考慮其不同的形態(tài)特征是否會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的各種工程問(wèn)題。綜合評(píng)價(jià)具有代表性的問(wèn)題,并結(jié)合各方面因素,工程地質(zhì)的研究人員和設(shè)計(jì)師進(jìn)行全面分析,從而針對(duì)可能存在的問(wèn)題,提出合理的解決方案。地下水位和地下水腐蝕的實(shí)際評(píng)價(jià),主要根據(jù)地下水的特點(diǎn),活動(dòng)和分布的有效分析。研究地下水可能對(duì)巖土體的影響程度,以便預(yù)測(cè)可能的水文地質(zhì)問(wèn)題,及時(shí)提出科學(xué)的預(yù)防和控制方案。
1.3掌握精準(zhǔn)數(shù)據(jù)參數(shù)
勘探人員如果沒(méi)有完全掌握相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù),就必須要組織專業(yè)的水文地質(zhì)綜合調(diào)查,對(duì)該地區(qū)各項(xiàng)參數(shù)做到精確掌握,為工程設(shè)計(jì)階段和施工階段提供重要的水文地質(zhì)參數(shù)。進(jìn)一步明確工程的樁基形式援以提高工程的總體質(zhì)量。
1.4從施工的角度勘探地下水分布
按地下水對(duì)工程的作用與影響,應(yīng)當(dāng)提出不同條件下需要著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題,如:對(duì)埋藏在地下水位以下的建筑物來(lái)說(shuō),地下水對(duì)地基的砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性是怎樣的;選擇軟巖、強(qiáng)風(fēng)化巖石和殘積土、膨脹土、巖石和土壤等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的的建筑場(chǎng)地,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注評(píng)估地下水活動(dòng)在巖土工程可能軟化,分裂增加,等等。在地下水位以下開(kāi)挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周?chē)ㄖ锓€(wěn)定性的可能性。
2、對(duì)巖土水理性質(zhì)的研究
2.1巖土體的水理性質(zhì)
一般巖體的地質(zhì)屬性可分為巖石物理和水理兩種性質(zhì),由于巖土水理性質(zhì)的作用,巖土的強(qiáng)度和形狀會(huì)產(chǎn)生一定的變化,從而使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性出現(xiàn)較大問(wèn)題。巖土物理性質(zhì)和巖土水理性質(zhì)在巖土工程中均屬于極為重要的地質(zhì)特性。在一般情況下,巖石水理性質(zhì)除了可以導(dǎo)致嚴(yán)重的對(duì)巖石強(qiáng)度和變形的影響,還將直接影響整個(gè)項(xiàng)目的耐用性和穩(wěn)定性,因此,必須高度重視巖土水理性質(zhì),根據(jù)實(shí)際情況對(duì)所有評(píng)價(jià)進(jìn)行綜合分析。巖土水理性質(zhì)是在地下水和巖土二者的相互作用下形成的性質(zhì)。地下水在巖土內(nèi)有著不同的存儲(chǔ)方法。地下水,因?yàn)椴煌男问?,其?shí)際作用和巖石及巖土種類有著直接聯(lián)系,但其影響程度和巖土類別直接連接,例如粘性土和弱結(jié)合水產(chǎn)生相互影響下可以以粘性土的性質(zhì)及相關(guān)的物理和機(jī)械性能,由于強(qiáng)力的限制,其活動(dòng)只能在一個(gè)有限的地區(qū)。因而不會(huì)對(duì)巖土動(dòng)態(tài)的水理性質(zhì)造成較大影響。
2.2地下水的存在形式
地下水可以分為三種,結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水,其區(qū)分的依據(jù)是它們?cè)趲r土中的賦存形式。軟化性、透水性、崩解性、給水性和脹縮性是巖土的五個(gè)主要水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法。
2.2.1結(jié)合水
結(jié)合水存在砂土中的數(shù)量很少,與結(jié)合水和粘土相互所顯示出來(lái)的特性不同,它具有獨(dú)特性,例如院可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學(xué)性質(zhì),因其受強(qiáng)力束縛,活動(dòng)范圍極為有限,對(duì)巖土的動(dòng)態(tài)水理性質(zhì)影響較小。
2.2.2毛細(xì)管水
是指由毛細(xì)管作用保持在巖土毛細(xì)管空隙中的地下水,它同時(shí)受毛細(xì)管力和重力的作用,因此地下水潛水面以上的普遍形式是一個(gè)與保水帶有水力聯(lián)系的含水量較高的濕水層??善淠軅鬟f靜水壓力,對(duì)巖土體能起到軟化的作用,有時(shí)會(huì)引起土壤的沼澤化或鹽漬化增強(qiáng)巖土體及地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性。毛細(xì)水砂和粉砂含量較高,礫石層的含量較少,在粘土含量也很少。
2.2.3重力水
狹義的指地下水。它不受分子力的影響,不能抗剪切,可以傳遞靜水壓力。由于重力水在天然和人為因素的影響下,在巖土中的滲流活動(dòng)非?;钴S,對(duì)巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。
2.3巖土的主要的水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法
軟化性可以用軟化系數(shù)表示,是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過(guò)自身的性能。透水性一般可用滲透系數(shù)表示。滲透系數(shù)可以用來(lái)表示透水性,抽水試驗(yàn)可求取出巖土體的滲透系數(shù)是多少。給水性一般以水度表示,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量的性能。給水度作為含水層的重要水文地質(zhì)參數(shù),場(chǎng)地疏干時(shí)間能產(chǎn)生巨大的影響。脹縮性是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。地裂縫、基坑隆起一般是由巖土的脹縮性引起的。此外,巖土的脹縮性與地基變形和土坡表層穩(wěn)定相關(guān)聯(lián)。膨脹率是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性往往是產(chǎn)生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對(duì)地基變形和土坡表層,巖土的顆粒和礦物成分和礦物結(jié)構(gòu)與巖土的崩解性密切相關(guān)。崩解性,是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。其中以石英為主的殘積土多以裂開(kāi)狀崩解為主。
3、地下水位上升對(duì)工程設(shè)施的危害
地下水位逐漸上升通常是由多種因素結(jié)合在一起而產(chǎn)生的結(jié)果,但主要是因?yàn)槭艿綒夂蛞蛩氐挠绊?。地下水位的上升?duì)于工程設(shè)施來(lái)說(shuō)危害極大。例如由于土壤鹽漬化以及被地下水逐漸淹沒(méi),地下水與巖土的共同作用大大提升了其對(duì)工程的腐蝕度,造成了河岸邊坡和其他地區(qū)巖石和土壤的崩塌、滑動(dòng),致使許多不良地質(zhì)條件的產(chǎn)生,同時(shí),地下水位上升能夠在不同程度上軟化破壞巖體的結(jié)構(gòu),致使巖體強(qiáng)度降低,巖土完全被水淹沒(méi),地下洞穴基礎(chǔ)工程逐漸上升,地基建造失去了原來(lái)的穩(wěn)定。
結(jié)束語(yǔ)
水文地質(zhì)的研究,關(guān)系到項(xiàng)目投入使用后的穩(wěn)定性、安全性與耐久性,關(guān)系到人們的日常生活。我們要高度重視工程勘察階段的水文地質(zhì)問(wèn)題,就要科學(xué)合理地逐步計(jì)算出水文地質(zhì)相關(guān)的參數(shù),并在實(shí)際的水文地質(zhì)勘探工作的有效性充分地發(fā)揮作用,提高工程勘察水平。
參考文獻(xiàn):
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