水文地質在工程地質勘察的簡述

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工程勘察、設計和施工過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易於被忽視的問題,下面是小編蒐集整理的一篇探究水文地質在工程地質勘察的論文範文,供大家閱讀參考。

水文地質在工程地質勘察的簡述

 【摘要】水文地質是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分佈和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。有效的水文地質測量可為工程設計提供重要依據,同時,從而避免出現因水文地質作用而損壞工程或者影響工程施工的事故發生。

【關鍵詞】工程勘察;水文地質;工程危害

水文地質主要研究地球系統中水的存在、分佈、運動和迴圈變化規律,水的物理、化學性質,以及水圈與大氣圈、岩石圈和生物圈的相互關係;作為水利學科的重要組成部分,主要研究水資源的形成、時空分佈、開發利用和保護,水旱災害的形成、預測預報與防治,以及水利工程和其他工程建設的規劃、設計、施工、管理中的水文水利計算技術。在工程勘察、設計和施工過程中,水文地質問題始終是一個極為重要但也是一個易於被忽視的問題。之所以重要,是因為水文地質和工程地質二者關係極為密切,互相聯絡和互相作用,地下水既是岩土體的組成部分,直接影響岩土體工程特性,又是基礎工程的環境,影響建築物的穩定性和耐久性。

1工程地質勘察中水文地質評價內容

在以往的工程勘察報告中,由於缺少結合基礎設計和施工需要評價地下水對岩土工程的作用和危害,在很多地區已發生多起因水文地質造成基礎下沉和建築物開裂的質量事故。在山區,由於強降水引發的山體滑坡、泥石流等地質災

害。總結以往的經驗和教訓,我們認為今後在工程勘察中,對水文地質問題的評價,應考慮以下內容。

(1)重點評價地下水對岩土體和建築物的作用和影響,預測可能產生的岩土工程危害,提出防治措施。

(2)密切結合建築物地基基礎型別的需要,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。

(3)查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響,分析並預側在人為工程活動中地下水的變化情況,及對岩土體和建築物的`反作用。

(4)從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題:

1)對埋藏在地下水位以下的建築物基礎中水對砼及砼中鋼筋的腐蝕性。

2)對選用軟質岩石、強風化巖、殘積土、膨脹土等岩土體作為基礎持力層的建築場地,應著重評價地下水活動對上述岩土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。

3)在地基基礎壓縮層範圍內存在鬆散、飽和的粉細砂、粉土時,應預測產生地震液化、潛蝕、流砂、管湧的可能性。

4)在地下室車庫設計施工中,由於地下水位變化引起的基坑上浮問題。

2岩土的水理性質

岩土水理性質與岩土的物理性質都是岩土重要的工程地質性質。岩土的水理性質不僅影響岩土的強度和變形,而且有些性質還直接影響到建築物的穩定性。以往在勘察中對岩土的物理力學性質的測試比較重視,對岩土的水理性質卻有

所忽視,因而對岩土工程地質性質的評價是不夠全面的。

岩土的水理性質是岩土與地下水相互作用顯示出來的性質,下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對岩土水理性質的影響,然後再對岩土的幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

(1)地下水的賦存形式:地下水按其在岩土中的賦存形式可分為結合水、毛細管水和重力水三種,其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。

(2)岩土的主要的水理性質及其測試辦法:

1)軟化性,是指岩土體浸水後,力學強度降低的特性,一般用軟化係數表示,它是判斷岩石耐風化、耐水浸能力的指標。在岩石層中存在易軟化岩層時,在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性土層、泥岩、頁岩、泥質砂岩等均普遍存在軟化特性。

2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容許水透過自身的效能。鬆散岩土的顆粒愈細、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅硬岩石的裂隙或岩溶愈發育,其透水性就愈強。透水性一般可用滲透係數表示,岩土體的滲透係數可通過抽水試驗、滲水試驗和壓水試驗求取。

3)崩解性,是指岩土浸水溼化後,由於土粒連線被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。岩土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關係極大,以蒙脫石、水雲母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。

4)給水性,是指在重力作用下飽水岩土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的效能,以給水度表示。給水度是含水層的一個重要水文地質引數,也影響場地疏干時間。給水度一般採用實驗室方法測定。

5)脹縮性,是指岩土吸水後體積增大,失水後體積減小的特性,岩土的脹縮性是由於顆粒表面結合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。岩土的脹縮性往往是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。標定岩土脹縮性的指標有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮係數等。岩土的水理性質尚有持水性、容水性、毛細管性、可塑性等等,在這裡不再一一敘述。

3地下水引起的岩土工程危害

(1)地下水升降變化引起的岩土工程危害:地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什麼原因,當地下水位的變化達到一定程度時,都會對岩土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為三種方式:

1)水位上升引起的岩土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀.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,有時往往是幾種因素的綜合結果。由幹潛水面上升對岩土工程可能造成:①土體沼澤化、鹽漬化,岩土及地下水對建築物腐蝕性增強。②斜坡、河岸等岩土體產生滑移、崩塌等不良地質現象。③一些具特殊性的岩土體結構破壞、強度降低、軟化,引發山體滑坡。④引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管湧等現象。⑤地下洞室充水淹沒,基礎上浮、建築物失穩。

2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由於人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、採礦活動中的礦床疏幹以及上游築壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對岩土體、建築物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

3)地下水的升降變化能引起膨脹性岩土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,不僅使岩土的膨脹收縮變形往復,而且會導致岩土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建築物特別是輕型建築物的破壞。

(2)地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什麼危害,但在人為工程活動中由於改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,往往會引起一些嚴重的岩土工程危害,如流砂、管湧、基坑突湧等。流砂、管湧、基坑突湧的形成條件和防治措施在有關的工程地質文獻中已有較詳細的論述,這裡不再重複。水文地質工作在建築物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。

參考文獻:

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