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摘要:近年來,工程項目正隨著城市化的不斷推進在逐漸增多。在城市化進程中,為了提高土地資源的利用率,對廢棄地的開墾與改造在擴大城市化建設過程中具有十分重要的意義,因而保證巖土工程開展質量成為巖土工程項目擴展中的重要內容。巖土工程由于其本身工程施工選址的特殊性,而容易受到外界自然條件的影響,在對巖土工程施工前,充分做好對工程施工地點的勘探工作十分有必要。水文地質作為露天工程勘探的重要組成部分,對整個工程質量影響十分重大。本文筆者從水文地質勘探目的出發,結合水文地質評價的主要內容以及巖土與地下水之間相互作用時顯示出來的主要性質,分析水文地質對巖土工程的影響。
關鍵詞:水文地質;巖土工程;地質勘探;影響
引言:
巖土工程的地質勘探是保證巖土工程的首要因素。在進行地質勘探的過程中,水文地質始終是影響地質勘探的重要因素。水文地質勘探主要涉及到地下水對巖土工程的作用。地下水無處不在,并且隨著氣候降水的變化,其高度水質也會發生變化,這些變化的產生常常會給巖土工程造成一些侵蝕作用,久而久之,影響到整個工程的質量。在實際施工勘探中,水文地質的影響因素往往容易被忽視沒有受到足夠的重視,從而對其勘探工作不夠全面與科學,導致后期工程的質量受到影響。所以提高水文地質的勘探水平,完善水文地質評估體系,對降低水文地質在巖土工程中的危害,提高巖土工程的質量具有十分重要的意義。
一、水文地質勘探的目的及內容
1、水文地質勘探的目的
在巖土工程施工前,水文及相關地質勘探十分重要。水文地質的勘探主要圍繞探查工程選址中地下水的構成、地下水的分布以及地下水相關的分布規律三方面內容展開,并對地下水可能產生的變化做出科學合理的判斷和評估。地下水對巖土工程的影響是潛移默化的,任何天氣或是土質的變化都會給地下水的分布以及構成成分帶來許多意想不到的變化,這些變化可能隨時會對巖土工程產生根本性的破壞作用,因此對水文地質的勘探更重要的目的在于結合其他地質條件的變化規律的基礎上,對水文可能發生的變化進行盡可能準確的預測,同時在施工基礎階段充分做好預防措施,最大限度的降低施工過程中水文地質帶來的損失,節約施工成本,提高施工質量。
2、水文地質勘探方法
水文地質的勘探方法根據施工現場的條件可分為:鉆探、物探、野外測驗。鉆探任務主要是指對巖石的沖擊,許多工程在正式施工前都會進行鉆探取樣,對施工場地進行探查,在鉆探時一般采用相關的鉆探工具在特定的位置鉆出一個直徑小而深度大的孔徑,沿著孔徑提取地下水與地下巖石的樣本,再對樣本進行詳細的測驗。鉆探的取樣方法應用十分普遍,主要因為利用這種取樣法,可以很直觀的觀察到巖體的內部細節結構,同時利用鉆井取樣檢測員可以獲得一手資料,從而提高了檢測的精確度,在實際的勘探中應用方便,操作簡單,對巖石的結構、性質、以及巖體的風化情況的分辨率高。物探的勘探方法主要通過電法與彈性波進行勘測,這兩種勘測方法有各自的特點,施工場地也有所不同。電法勘測受到地形的約束與限制較大,它的工作原理主要是利用巖石的電學性質,發現地下的地質狀況,這種方法在操作之前必須要對巖石的電性加以精確的分析,找到巖石縫隙,了解巖石軟硬分布的大概情況,從而對地下地質狀況進行推測分析。野外測驗是水文地質勘探的重要方式,通過野外測驗,可以準確獲取工程施工現場的水文地質分布狀況以及地下水分布參數,對工程的設計、測評、后期施工起著重要的作用。
二、水文地質測評的主要內容分析
水文地質的測評工作對知道水文地質勘探的開展具有十分重要的指導作用。以往的水文地質測評往往忽視了工程基礎設計與項目施工的具體需要,而單方面對地下水與地下土質的影響與危害進行評估,由此而得出的評估結果常常與實際施工相沖突,從而導致許多的工程由于基礎下層以及底層建筑開裂造成的施工事故的發生。為了完善水文地質的測評系統,減少施工事故的發生,提高工程質量,水文地質測評內容應主要集中在以下幾個方面:
1、全方位分析地下水的組成,科學評價地下水對巖土體和建筑物的影響與危害,根據氣候條件的變化,適時跟蹤地下水的變化情況,總結規律,并重點預測地下水的變化可能帶來的影響,并采取相應的防護措施。
2、從工程施工的角度出發,根據地下水對工程的作用,在不同條件下對地質問題進行科學評價,例如地下水位以下的建筑物發生的腐蝕情況,以及導致腐蝕作用產生的地下物質;根據人工降水引起的土凍沉降或邊坡失穩的情況,對建筑物的穩定性加以科學預測并采取相應的加固措施。
三、地下水對巖土工程的影響
在對地下水的影響進行探討之前,有必要對巖土水理性質加以分析。巖土水理性質主要指的是巖土和地下水之間的相互作用而產生的性質變化。巖土水理性質不僅會影響到巖土的強度,還會對建筑物的穩定性造成嚴重的威脅。在過去的水文土質勘探中,巖土水理性質的變化并沒有引起勘探人員的重視,這是不夠科學全面的做法。任何水與土的變化都會對建筑物產生影響,根據一段時間內巖土水理的變化情況總結出一定的規律,從而在建筑施工中做出一定的預防措施是評價工作人員的重要責任。再回到巖土水理性質對巖土工程的影響上來,要弄清楚巖土水理性質如何對巖土工程造成影響,就必須明白巖土水理相互間的性質變化。在這個變化的過程中主要涉及到了巖土與地下水雙方面的內容。首先對參與變化的地下水的主要賦存形式進行簡單的討論。地下水是對地表下所有賦存水的一種統稱,地下水在巖土中的主要賦存形式包括結合水、重力水以及毛細管水。
這幾種水在巖土中的產生的變化各不相同。巖土主要水理性質包括了軟化和透水性、給水性和脹縮性以及巖土的崩解性,軟化性指的是巖土在浸水后,強度降低。利用軟化性系數可以檢測巖石的耐風化性以及浸水性指標;透水性是巖土容許水透過的性能,利用這一性質可檢測到巖土的松軟強度;崩解性是在巖土浸濕的情況下,土體的崩散解體;而給水性是巖體在飽和狀態下水量滲出的情況;脹縮性是指的巖體吸水后和失水后的體積變化情況,這是巖土導致地表出現裂縫隆起的主要原因。地下水的勘探在水文地質的勘探中占據很大的比例。地下水對巖土工程的影響表現在許多方面包括地下水對工程基礎埋深、工程基礎的開挖以及工程的樁基等等,工程基礎埋深必須考慮到地下水的埋藏條件與變化,工程基礎開挖則必須對地下水位上升帶來的土質變化加以全面的考慮,所以不管是在巖土工程的施工還是后期的保養,地下水對水文地質的勘探工作都十分重要。
結語:
本文主要從水文地質的勘探著手,分析水文地質對巖土工程的影響作用。水文地質的勘探對巖土工程的影響主要體現在巖土地下水對工程的危害作用。根據巖土水理的評價系數,巖土中不同的含水量對巖土產生的危害各不相同,因而檢測人員在水文地質勘探過程中,要科學分析勘探數據,對地下含水的變化進行合理預測,降低水文地質對工程的損害。
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作者:楊建標 單位:江蘇省水文地質工程地質勘察院
第二篇:水文地質巖土工程勘查設計與施工
摘要:通過對勘查所得的地區水文、地質等數據的分析對比來評估地區的地質環境以及其是否具備建設價值,避免地區水文、地質等因素對工程建設造成安全隱患。鑒于此,筆者將在下文中對當前工程建設水文地質巖土勘察工程進行探究,分析其設計和施工問題并針對現存問題提出建議措施。
關鍵詞:水文地質;巖土工程;勘察;水文地質
巖土勘察就是對工程建設地區進行建設條件勘查的工作,通過對地區巖土成分分析、水文條件比對及其物理化學性質等數據來對地區工程建設價值和工程安全穩定性進行評估,從而獲取工程地質測繪圖和地區地質劃分圖。由此可見水文地質勘查工作對工程建設的重要性。
1地質勘察與水文地質評估
眾多巖土工程質量問題和安全隱患都是因為不夠重視地質和水文的勘查評估,沒有準確的判斷出水文和地質因素對工程的破壞程度,地下水導致建筑地基發生沉降和建筑產生裂縫是忽視水文地質因素常見的后果之一。所以,必須吸取教訓,在今后的水文地質巖土工程勘查工作中重視水文地質勘查數據的評估分析,在水文地質勘查數據的評估中尤其需要重視以下幾點:首先要著重對地下水勘查數據進行分析,科學評估施工地區地下水對土壤巖層和建筑地基的影響,針對可能產生的危害要提出具體的預防措施;其次,對地下水的勘查和檢測不能局限于工程施工前,工程施工的開展會對地下水產生影響,此時的地下水勘查數據以及地下水對施工地區土壤巖層的影響參數也有極大的參考價值;最后,不同環境和不同條件下水文地質因素對建筑工程和巖土工程的影響是不同的,需要根據實際情況對水文地質的影響進行合理評估。在進行地質水文勘察數據的評估時必須綜合考慮一下因素,只有綜合考慮多方面因素,將其納入水文地質評估參考標準中,從而保證巖土工程和建筑的安全和穩定,這對水文地質巖土工程勘查工作質量的提高有極大的幫助。
2注重巖石水理性質的實驗與分析
巖石在與水接觸后會呈現出相應的性質變化會對巖石接觸水后的強度和形變可能性有極大的影響,極有可能導致建筑地基的不穩定,造成安全隱患。由于人們過分重視巖石本身的性能,而忽視了巖石接觸水后所表現出來的性質,巖石水理性質的忽略直接導致巖土工程地質因素評估的不全面和不科學,這種不全面和不科學極有可能導致建筑和巖土工程的安全問題。巖石水理性質就是巖石與地下水之間接觸后所表現出的性質,但需要注意的是,地下水在巖石中不同的儲存方式對巖石所產生的影響是不同的,不同的地下水賦予方式是地下水對地質巖石產生不同影響效果的重要因素。所以,筆者在下文就地下水對地質巖石的賦予方式進行了分析。
2.1地下水的賦存方式
地下水根據在巖土中的賦存方式分成結合水、由于毛細作用保持在土層或巖層毛細空隙中的地下水以及自由水,且結合水還能分成強結合水和弱結合水。這兩種水對巖土水理性質的作用最大。
2.2主要巖石水理性質以及測試方案
首先,巖石在與水接觸后,其強度的發生降低,則稱之為巖石水理性質的軟化性。軟化性的強弱一般是以軟化系數表示,可以判斷巖石的各種性能,如抗風化、抗水浸等。其次,在正常引力作用下,巖石能被水透過的性能就是巖石水理性質的透水性。透水性的強弱取決于巖石內部結構的松緊程度,若是巖石內部結構較松散且存在縫隙,那地下水的貫穿效果就十分明顯。相反,若是巖石內部結構十分緊湊,構成顆粒十分細小,內部縫隙少且小,那該巖石的透水性就相對較差。巖石透水性一般采用水力傳導系數進行表示,這種系數的獲取一般采用抽水試驗的方式。其次,當巖土浸水飽和后,因為土粒連接被薄弱、損壞,使巖土體松散、分解的特點,稱為崩解性。巖土體的崩解性包含崩解時間、巖土崩解量以及崩解形式等。巖土的崩解性和巖土的顆粒構造、由地質作用所形成的天然單質或化合物、巖土結構等有很大關聯,以某區域的巖石風化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土舉例,通常崩解時間為5h到24h之間,崩解量為79%~34%,以微晶高嶺石、伊利石族、觀音土為主的巖石風化后殘留在原地的碎屑堆積物形成的土采用散開式崩解,但以硅石為主的殘積土采用裂開狀崩解方式。
其次,浸水飽和狀態下的巖土在正常引力作用下能夠從巖石縫隙中自由流出一定水量的性能就是巖石水理性質的給水性,這種給水性一般以飽和介質在重力排水作用下可以給出的水體積與多孔介質體積之比表示。巖土的給水性強弱會直接影響第基坑中的涌水量,會干擾施工地區的疏干處理工作,它是水文地質勘查數據評估的重要依據。巖土給水性能數據的獲取一般是在實驗室中根據針對性方案利用儀器進行試驗測算。
最后,巖土在浸水后會出現體積增大,風干后體積又會變小,這種變化被稱為巖土的脹縮性。脹縮性是由于巖土顆粒表面水膜吸水變厚,失水變薄而形成。脹縮性的不穩定極易造成地面和基坑的裂縫和隆起,會導致地基發生形變,影響地基的安全性和穩定性。判定脹縮性的主要標準為:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。
3結束語
高質量的水文地質巖土勘察工作是保證工程建設安全性和穩定性的關鍵所在,水文地質巖土工程勘察工作不是某一階段、某一時期進行的,是需要在根據工程進度進行長期觀察、長期勘查的,它貫穿著整個工程開展的始終。通過水文地質巖土工程勘查,能夠避免危害工程安全的因素,從而保障工程安全,避免安全事故的出現。
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作者:于放,劉峰 單位:內蒙古赤峰地質礦產勘查開發院
第三篇:巖土工程勘察設計與施工中水文地質問題探討
摘要:巖土工程勘察過程中水文地質問題十分重要,可以提高施工穩定性和安全性,防止巖土工程中出現人為因素的水文地質危害現象。巖土工程勘察中依據合理科學的方式來勘察各種水文地質相關問題的參數,依據實用價值來為施工操作提供正確客觀的評價,是必要且重要的過程。巖土工程勘察設計的時候,分析水文地質的問題,積極的促進勘察水平和質量的進步,以便于實現可持續發展的目的。本文主要分析了巖土工程地質勘察的基本內容,闡述了水文地質問題的內容和要求。
關鍵詞:巖土工程;勘察設計;水文地質
巖土工程勘察中水文地質是十分重要的部分,國內在研究水文地質的時候一直都缺少經驗,以至于勘察巖土工程的時候,勘察設計人員經常忽視水文地質等相關問題。所以,巖土工程勘察中不能完善的進行工作。巖土工程地質勘察設計中水文地質問題會極大程度上影響建筑以后施工的水平和質量,嚴重的甚至出現人員傷亡,因此勘察巖土工程的時候應該高度重視水文地質的問題,充分研究水文地質的作用和意義,防止影響以后施工項目的質量和水平。
1巖土工程勘察的基本內容
工程地質勘察實際就是調查和研究建筑工程的地質條件,對施工現場地質情況進行勘察,綜合評價和分析現場的地質問題,依據地質實際情況來分析工程建筑基礎上的地質變化情況。以此來尋找最佳的建筑工程施工地點,利用合理科學的措施來有效解決地質問題,以便于能夠全面保障施工建筑的安全性和可靠性。巖土工程勘察的基本內容為,巖土成分、物理性質、結構、化學性質、建筑穩定性影響的確定,區分巖土工程地質類型,制定符合實際情況施工方案??辈鞄r土工程的基本目標為依據地質學的知識來調查分析工程地質的實際情況,發現巖土工程勘察的問題,提出合理科學的解決措施,保障可以順利進行建筑施工。
2水文地質問題的危害
2.1地下水動水壓引發的水文地質危害
勘察巖土工程的時候,自然環境地下水形成的動力水壓影響不是很高,因此沒有很大的危害性。一些人為因素會極大程度上影響地下水,例如,失衡的自然條件會導致地下水增加動水壓力。此時巖土工程形成嚴重地質危害,出現基坑突涌、流砂、管涌等現象[2]。2.2升降地下水位引發的水文地質災害上述實際情況引發的危害可以從以下方面分析,降低地下水位的危害,一般來說都是人為因素導致地下水位降低,例如,上游修建水庫或筑壩、采礦導致礦床疏干、大量抽取地下水等,會導致出現低于正常情況的地下水補給量,地下水位如果存在比較大的下降程度,十分容易出現地面下沉、地裂、塌陷等現象,同時也因為地下水質惡化和地下水資源枯竭等問題,導致嚴重影響建筑和巖土工程的穩定性和安全性。
2.3地下水位上升引發的水文地質危害
地下水位上升的根本原因實際上就是水文氣象、地質因素、人為因素等多方面影響。從地質因素角度進行分析,包括巖土工程總體性質、含水層結構等;從氣象方面因素進行分析,包括氣溫、降雨量等;從人為因素方面進行分析,包括施工、灌溉等。地下水位如果出現不正常上升的現象,此時可能提高腐蝕建筑物地基的速度,導致斜坡、河岸等土體出現滑動或者崩塌的現象,以至于軟化土體結構,降低土體承載能力,提高液化部分土層的速度,嚴重甚至出現管涌、流砂等自然災害,極大程度上破壞建筑基礎工程[3]。2.4頻繁升降地下水位引發的水文地質危害地下水位出現升降變化會在一定程度上促使土體形成不均勻收縮或者膨脹,如果過于頻繁的升降水位升大,土體不僅會反復膨脹,也會持續加強收縮膨脹的幅度,形成地裂災害,從而導致嚴重損壞建筑物。此外,頻繁升降地下視為會導致土體大量流失鋁、鐵元素,以至于嚴重降低土層承載力,極大程度上影響巖土工程的結構形式。
3巖土工程勘察中水文地質問題的內容
勘察巖土工程的時候準確分析水文地質問題是十分必要并且重要的。①重點分析建筑物或者巖土工程地下水變化產生作用和影響,合理科學的預測巖土工程的危害,以便于能夠提出合理解決的措施。②巖土工程勘察水文地質問題分析的過程中,重點研究建筑基礎工程和地基項目,有機結合項目工程需要和特點,逐一查明水文地質的相關問題,以便于能夠為巖土工程勘察提供準確、詳細的資料。③研究和分析部分低于地下水位工程項目的基礎和地基,重點分析地下水腐蝕混凝土和鋼筋的程度,以便于能夠選擇耐久性比較高的材料。對于軟質巖層、強風化演策、殘積土層等巖土工程基礎持力層,重點評價以及分析巖土工程中地下水可能對持力層造成軟化、膨脹或者崩解的現象。對于基礎和地基工程之間松散或者飽和細砂施工場地,重點分析出現管涌、流砂等可能性。對于存在承壓含水層的基礎和地基項目,應該重點分析和評價開挖地基以后破壞基坑底板的可能性對于開挖高于地下水位基坑的時候,應該重點進行滲透試驗和富水試驗。
4水文地質勘察的基本要求
對水文地質等問題進行全面了解。地質勘察的時候應該著重分析地下水位變化規律、日常水位、降水量、蒸發量、地表水和地下水的排除關系與互補關系。對含水層深度和厚度進行分析,明確地下水含水層的流動方向、基礎類型、水位變化情況等。以地質條件為基本依據,分析不同滲流情況對巖土造成的影響;檢查勘察中是否污染地表水和地下水,以及分析污染程度。評價水文地質勘察問題的內容。經過不斷總結,評價水文地質問題,主要包括以下方面:
①正式進行施工之前需要明確分析和評價巖土體和建筑物受到水文地質影響的實際情況,對可能出現的危害進行預測,并且提出合理的解決措施
②盡可能多調查水文地質的相關問題,依據實際情況來為巖土工程提供可行的資料。
③分析自然情況下人為因素影響地下水的情況以及地基影響狀態,提出合理的解決對策。
④不同施工環境中具備不同的評價重點。如,巖土主要結構為風化巖、軟化等基礎項目的時候,重點闡述膨脹、軟化、收縮等內容。巖土工程施工中如果出現粉土和細砂,此時應該重點研究出現管涌、腐蝕的可能性。
5結束語
綜上所述,巖土工程勘察中水文地質問題的重要變得越來越重要,能夠在一定程度上保障施工穩定性和安全性,避免出現人為因素的地質災害。巖土工程建設中依據合理科學的技術來預測水文地質問題的參數,并且準確、科學、客觀的評價水文地質問題,經過大量實踐可以發現,水文地質問題是巖土勘察中十分重要的內容,水文地質問題的危害會嚴重影響勘察巖土工程的質量和水平,但是實際操作中經常會忽略水文地質的相關問題,因此為了有效降低水文地質問題在勘察巖土工程中的影響和危害,需要對勘察工作進一步進行研究,保障能夠可持續發展巖土工程。
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作者:魏軍 單位:甘肅省建筑科學研究院
第四篇:巖土工程勘察中水文地質的運用
摘要:建筑工程施工建設的基礎是巖土工程勘察,其在建筑工程的安全方面做出了重要的保障。關于巖土工程,地質勘察需有重點的分析和工程項目有關的水文地質問題,能夠幫助巖土勘察地下水文信息和判斷地層的承載力等,其成為了一個強有力的參考依據在建筑工程的施工上。因此,巖土工程的勘察對于巖土施工的質量的提高有直接的幫助。本文旨在分析對巖土工程勘察中水文地質的應用并和其有關的內容進行了分析。
關鍵詞:巖土工程;水文地質;勘察;應用
1引言
近些年來,我們國家巖土工程勘察中對水文地質的研究越來越深入,與過去比較,在地質勘察中發現的問題越來越多了。傳統工程建設的過程中,水文地質的情況沒有得到地質勘察的足夠的重視,由于研究資金的不足,工程建設的過程的矛盾慢慢的激化了。地下水是巖土工程的一部分,它是基礎工程建設的環境因素。
2水文地質問題分析
在巖土工程建設的過程里,旨在水文地質的分析是非常有必要的,其更是一個關鍵性的問題。旨在對水文地質問題的綜合分析中,首先應該分析地下水與巖土體和建筑物本身的影響與關系。在這個問題的基礎上,對于巖土體工程中可能出現的危害進行科學合理預測,進而實現科學性的防治。這個問題之外,在建筑場地里有著地下水位較高的情況,而且在這種類型的建筑物的基礎上,需要首先考慮地下水會造成的腐蝕性問題,鋼筋和混凝土耐久性的問題。強風化巖石或者是軟質巖層的工程場地是建筑物本身的基礎持力層,要進行充分的分析和評價在持力層崩解和軟化方面的問題。對那些在地基和基礎的壓縮層范圍里有飽和或者松散的粉細砂層的工程之地有流沙,潛蝕或者管涌的可能性的重點分析和評價。那些地基和基礎下部有承壓含水層的工程場地,理應對它在開挖基坑底板破壞的可能性進行重點計算和分析評價。那些在高于地下水位的位置進行開挖的工程場地,理應考慮采取滲透實驗和抽水實驗等等。
3巖土工程勘察中水文地質現狀
水文地質問題從始至終是巖土工程勘察過程的十分重要的問題,應當根據勘察工程過程中所處地域環境進行水文地質勘察。要保證工程質量就應該制定相應的預防保護措施并制定相應的施工計劃。巖土工程有它自己的特性,其計算不精確的因素有計算模式和計算參數、地質條件。在這三者中計算參數最難以掌握,所以需要做好勘察。只有掌握原型實測結果和地質條件,才能真正形成可靠科學實驗。巖土工程的勘察過程中,水文地質問題的重要性是不容忽視的,這樣說,工程地質和水文地質的關系是十分密切的,并且它們是互相影響促進的。
巖土體的重要組成部分地下水是一定會影響巖土體本身。與此同時,基礎工程建設當中的環境因素、安全性與耐久性、本身的穩定性也與地下水有關。然而,影響地下水的因素經常容易被忽視。這種情況的主要造成的原因是在建筑工程開始之前,很多有關的實際勘察工作經常很少把水文參數作為可利用的信息資源。水文地質資料經常只是被簡單提及,并且在其形成具體的參數資料里也只是象征性的評價。所以,水文地質勘察作用的問題常常得不到有效的發揮。要足夠重視水文地質的問題,只有這樣水文勘察的作用和水平才能不斷的提高,工程勘察的質量才會有可能提升,所以,加強水文勘察工作的問題是十分重要的。
4巖土工程勘察的水文地質的作用
4.1地下水環境下動水壓力造成的影響
在巖土工程勘察的時候,勘察方面的事會因為自然環境而受到一定的影響。盡管地下水動壓力所造成的影響與其他的因素相比是很小的,然而,其也許會造成的變化是有這種存在的可能性的,甚至會造成一定的失衡,一旦人為所造成影響發生,甚至會造成地下水壓力環境的失衡。如果有動水壓力自身的壓力也許就會造成多種多樣的惡劣的工程問題,比如基坑突涌、管涌等一系列問題。
4.2對地下水水位變化問題的探討
下降的地下水水位也許會讓很多地方遭到非常嚴重的后果,整體來看,下降的地下水水位是人為主要造成的,比如在采礦工作的實行過程中礦床疏干或者是在地下水的周圍有大規模的地下水被抽取又或者是地下水的上層有水庫、筑壩出現。以上這些都有可能會造成地下水水位大比例的不足或者下降,這會引起相關的地質災害。有些地裂、沉降和地面的塌陷問題也許就是由此發生的。嚴重的話也許還會造成水源枯竭、水質不斷的惡化。這些或許會對巖土體和建筑安全性和穩定性造成巨大的威脅。除此之外,地下水水位的上升也可能會造成嚴重的危害。也需要多多在意的是上升的地下水水位的原因也是多種多樣的,上升的地下水水位的主要原因的影響是多地質的問題,比如水層結構和總體的巖石的影響。
除此之外,其也會遭到水文氣象一些情況的影響,比如一些降水量、氣候的影響和人為所造成的一定影響,比如對某些工程計劃進行施工或者是對土地面貌的施水等。上升的地下水水位所造成的理由不是單一的,而是多種的因素在一起造成的。地下水水位上升的情況也許會造成斜坡變形的加速或者會對建筑物造成腐蝕或者是河岸土地出現一定程度的滑移或者是崩塌。地下水水位上升也許還會造成土體結構發生軟化,并且會造成土層自身承載能力的降低。與此同時,其也許會造成流砂以及管涌等災害的發生,會對工程建設尤其是基礎工程建設造成嚴重的破壞。
5在水文地質勘察中的注意事項
由以上的論述可知,地下水上升或者下降都會對巖土工程造成巨大的影響。因此,在對勘察巖土工程的過程中,理應注意以下兩款事項,才能對水文地質問題有個確切的了解,從而降低水文地質對工程勘察的影響。
5.1了解相關的水文地質條件
、在進行水文地質勘察的過程中,理應對水文地質的內容進行一些基本的了解。首先要掌握勘察所在地地下水的日常水位、降水量和蒸發量以及水位的變化。掌握勘測地的水層深度和厚度,不同的地下水的種類有著不同的變化的流動方向等等。應該檢查地下水、地表水的污染并且對它們檢測污染程度。還要對地質條件和地下水的滲透情況進行了解。
5.2評價水文地質問題的內容
通過大量的實踐,對評價水文地質的幾個問題進行的總結,有很多具體表現。一定要以十分認真的態度評價水文地質條件對巖土體或者建筑物的影響和程度,并且對其可能的帶來的各種害處有理性的預測,隨后,根據分析提出相應的預防措施。然后應該對巖土工程地的水文地質問題進行全方位、多角度的調查,并且要根據所了解的水文地質問題提出有關的水文資料,以確保建筑物地基的建設。
5.3運用高科技手段進行勘察
在對水文和環境地球物理進行調查,例如地質和水文地質的情況。其重點應該是地面調查,盡管地面調查是是較難的,但是條件允許的情況下,可以使用密度電法勘探和激發極化法電法勘探結合起來,以保證工作能夠達到深度,分辨率的要求。不僅這樣,在工程地質勘探和水文地質的勘探中可以把高密度電發勘探和瞬變電磁法結合使用并且進行深部精細地質結構勘察。要注重計算機技術的運用,確保結果的準確性,能夠很好的指導工程施工。必須完善水文地質勘察管理和技術制度,只有這樣才能促進勘察工作順利的進行。如果地質條件復雜,要綜合運用多種高科技手段進行勘察,確保結果的準確性,全面的把握水文地質情況,對巖土工程施工進行更好的指導。
6結束語
水文地質勘察的質量對地質勘察的總體質量和之后的工程建設的安全性有著直接的影響。所以,在勘察環節里,要對其有詳細的了解并調查其所在區域的水文地質條件。
參考文獻
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作者:吳漢志 單位:中國建筑材料工業地質勘查中心河南總隊
第五篇:巖土工程勘察需要解決的水文地質問題探析
摘要:本文結合濟寧市區的地質和地層實際情況,分析了整個市區的水文地質特征,根據作者多年的實際工作經驗,總結了巖土工程勘察中需要解決的水文地質問題,并介紹了做好水文地質評價工作的要點,以保證巖土勘察工作的順利進行,提高勘察工程施工質量。
關鍵詞:巖土工程;勘察;水文地質;問題
1概述
濟寧市,孔孟之鄉、運河之都,位于山東省西南部,現轄2市轄區(市中區和任城區)、3縣級市(曲阜市和鄒城市)、1區(兗州區)、7縣(微山縣、魚臺縣、金鄉縣、嘉祥縣、汶上縣、泗水縣、梁山縣)。面積11000平方公里,人口822萬,是中國優秀旅游城市,山東省魯南城市帶中心城市。最近幾年以來,濟寧市的人口不斷增加,城市規模不斷擴大,高層建筑不斷發展,地下建設工程也越來越多。因此,對于濟寧地區來說,巖土工程勘察工作也越來越重要。水文地質工作作為工程施工中非常重要的環節,關系著工程的安全與穩定。在巖土工程勘察時,必須查明與其有關的水文地質問題,這樣才不會留下安全隱患。
2濟寧市區地質概況
2.1地質概況
濟寧市區為由多個背、向斜相間排列的寬緩褶曲構造,軸向北東,向西南傾伏,地層傾角平緩,一般小于15°。濟寧地區的北部和南部分別為二個近東西向的地塹構造,北部為汶泗斷層與鄆城斷層所控制的汶上~寧陽地塹構造;南部為菏澤斷層、鳧山斷層與單縣斷層所控制的成武~魚臺地塹構造。它們呈東西向延展,橫貫于濟寧煤田的北部和南部。東部為磁陽背斜、兗州向斜、滕縣背斜構成的北東向褶曲;西部為北北東向的巨野向斜。
2.2地層
濟寧市區境內出露地層主要為古生界寒武系和奧陶系。本區為華北型全隱蔽石炭、二疊系含煤地層,由老到新發育有奧陶系下、中統、上石炭統本溪組、石炭—二疊系太原組、二疊系下統山西組、二疊系石盒子組、上侏羅統三臺組、第四系。石炭—二疊系均隱伏于第四系之下。中生界侏羅系在東部見有零星出露。第四系廣泛發育,約占全市總面積的90%。下為侏羅系,石炭—二疊系以下為奧陶系基底。
3濟寧市區水文地質特征
3.1氣象
水文濟寧地區為溫帶半濕潤季風區,屬大陸與海洋間過渡性氣候,四季分明。年平均氣溫13.5℃,月平均最高氣溫29℃,日最高氣溫41.6℃;月平均最低氣溫4.11℃,日最低氣溫-19.4℃。年平均降水量701.9mm,降水多集中于7、8月份,春季雨量少。最高洪水位標高+36.67m(1957年),汛期最大流量626m3/s(1964年9月6日),旱季流量變小甚至斷流。另有小型溝渠,總體流向南陽湖。年平均蒸發量1654.7mm,年最大蒸發量1819.5mm。春、夏季多南及東南風,冬季多西北風,平均風速2.3m/s。歷年最大積雪厚度0.45m,最大凍土厚度0.31m。
3.2水文地質特征
濟寧市區域水文地質單元東起嶧山斷層西至嘉祥斷層,北起長溝斷層南至鳧山斷層,面積約2600km2。區域內多被第四系覆蓋,地面水系主要有泗水河、京杭運河、微山湖。第四系厚0~338.76m,可劃分為上、中、下三組,上組、下組砂層較發育,為間接充水含水層,而中組黏土發育,具有良好的隔水性能。區域內一般都發育侏羅系蒙陰組,蒙陰組含有遇水膨脹的蒙脫石、伊利石,抽水試驗其單位涌水量很小,普遍認為它具有隔水性能。地下水徑流方向近東西,向第四系及南陽湖排泄,以第四系滲漏補給及側向補給為主,地下水由北東向南西徑流,向鄒西水源地側向排泄。含水層富水性強,單位涌水量0.1~6.631L/(s獉m);礦化度<0.6g/L,水質類型為HCO-3-Ca2+和HCO-3SO2-4-Ca2+Mg2+型。主要含水層為砂礫層,徐家莊石灰巖(約厚35m)和奧陶系石灰巖(厚約800m)。砂層的總厚約占第四系厚度的12.5%~27%。上部為黃褐色,結構松散,透水性好;下部為灰白色,結構緊密,透水性差。第四系底部,大部地區分布一層厚1.20~25.80m,平均8.20m的黏土層,對第四系水向基巖滲透起一定的阻隔作用。
4巖土工程勘察中需要解決的水文地質問題及評價
4.1巖土工程勘察中需要解決的水文地質問題
根據多年巖土工程勘察工作經驗,并結合本地區內地質和水文地質的特點,總結出在巖土工程勘察中需要解決的一些水文地質問題。
4.1.1含水層的問題
(1)第四系含水層的問題
厚60.45~96.35m,平均77.71m,主要由褐黃色局部灰綠色的黏土、砂質黏土及中、細砂層組成,砂層約占50%以上,分選好,結構疏松,故富水性強,為淺層承壓水。據濟寧二井田資料:單位涌水量:0.1125~10.433L/(s獉m),水位標高:+29~+35.09m,礦化度:0.5g/L左右,水質:以HCO-3SO2-4-Ca2+Na+型水為主。該含水層受大氣降水補給,水位動態變化與降雨量基本一致。
(2)侏羅系砂巖含水層問題
本區侏羅系厚度大,厚441.20~1113.65m,平均690.50m,主要為中、細砂巖,屬裂隙承壓含水層,含水性較弱。全區僅有3個鉆孔漏水,漏水層均在靠近火成巖頂、底部砂巖處。侏羅系一段,以泥巖、粉砂巖為主,屬隔水層,并且侏羅系以厚度很大的二疊系隔水層組,正常塊段難以下滲,但斷層使侏羅系下降到或接近直接充水含水層水平時就會形成側向補給,因此侏羅系屬于間接充水含水層。以上兩層含水層,如果在施工過程中不加注意,就會造成工程停工,或留下重大安全隱患。
4.1.2含水層之間水力聯系的問題
在工程勘察過程中,雖然一段含水層發現水少或沒有水,但是要考慮到構造造成的破壞使得發生水力聯系,造成事故或埋下隱患,例如斷層的切割、巖漿巖的侵入破壞等。第四系上組的上部屬潛水,下部屬承壓水,上下部水力聯系密切,為多層結構的復合含水層組,主要靠大氣降水和地表水垂直滲透補給,循環交替條件好,隨季節動態變化大,主要排泄途徑為蒸發、人工開采及通過中組微弱的滲透性向下組補給。第四系下組為多層結構的承壓含水層組,以區域間徑流補給為主,其次是接受上組的微量補給。侏羅系砂巖屬裂隙承壓含水層,主要接受第四系下組的垂直滲透補給,另外受井田邊界斷層(嘉祥斷層)的影響,奧陶系灰巖與侏羅系直接接觸,從而接受灰巖的側向補給。
4.1.3人為因素造成地下水位降低的問題
由于采礦造成的地下水位的下降,給巖土工程施工造成重大的危害。濟寧市區有兗礦集團8對煤礦和10對地方煤礦,采礦中的礦床疏干、地表水下降,達不到有效補給,會造成地面坍塌、沉降、地裂等嚴重的地質災害,并引起水源惡化和地下水源枯竭等環境危害,對人們的生活和建筑物的穩定造成非常大的威脅。
4.1.4地下水水位升降對施工區域巖土體以及建筑物所產生的影響和作用
濟寧市轄區內煤礦分布較多,且開采多年,造成的塌陷區也比較多。有的向地面排水,使地面水位臨時上升,有的地表水位下降形成降水漏斗,這些都會對建筑施工及建筑物安全造成嚴重影響。
4.1.5基坑周圍黏土塌方的問題
在基坑排水時,由于支護不好或者不采取一定的支護方式,會導致基坑周圍第四系黏土塌方,地面出現沉降引起地表變形。
4.2巖土工程勘察中水文地質的評價工作要點
結合濟寧市區的實際情況,本人認為濟寧市區巖土工程勘察中的水文地質評價工作必須做好以下幾點:
4.2.1充分考慮和預測在巖土工程勘察中可能遇到的問題
濟寧市區含水層主要為第四系沖洪積層,其下72部的新鮮完整基巖可視為相對隔水層。部分區域還有侏羅系砂巖含水層問題。
4.2.2精確選用水文地質參數確保測定的可靠性
在水文地質參數的選取方面,有的施工單位和技術人員未按照國家技術標準嚴格科學的選取,以至造成不良的后果。水文地質參數作為水文地質評價的基礎,其可靠性是保證質量的決定性因素。
4.2.3采用科學合理的方法進行水文地質評價
在水文地質評價方法選取方面,一要科學合理,二要結合現場實際,否則評價出的結果就會有偏差甚至是錯誤的,不能指導工程施工工作。
5結束語
工程地質與水文地質有十分密切的關系,作為從事水工環地質的專業技術人員,今后將會遇到在更加復雜的地質條件下進行建筑工程建設的項目,越是這樣,越要以詳細科學的工程地質勘探以及合理的水文地質評價為依據。因此,本文僅對濟寧市區巖土工程勘察中應注意的水文地質問題進行了探討,旨為今后的工作打下更堅實的基礎。
參考文獻:
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作者:王一純 單位:山東省魯南地質工程勘察院