岩土工程职称论文发表勘察中水文地质问题研究

时间:2013-11-29 分类:矿业

  摘要:为提高工程勘察质量,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。本文介绍了岩土工程勘察中水文地质评价内容,对一些具体问题作了研究,供大家参考。

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  1前言

  岩土工程勘察中水文地质问题由于长期处于被忽视的状态,由此引发各式各样的岩土工程问题。由此可见,水文地质在工程勘测和设计施工中处于举足重轻的位置,不容忽略。尤为重要的是在勘测过程中,一定要查明与岩土工程密切相关的水文地质问题以及它将对岩土工程和建筑物产生什么样的作用和有什么样的影响,从而有效的为设计师和施工人员提供有价值的水文地质资料,力争把危害减到最小。

  2岩土工程勘察中水文地质评价内容

  在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

  (1)应重点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)工程勘察中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)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。(在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③ 当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④ 在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。

  3岩土水理性质

  岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。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。以往在勘察中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,因而对岩土工程地厨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,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

  (1)地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

  (2)岩土的主要的水理性质及其测试办法:

  ①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。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的怍用下往往会形成软弱夹层。各类成层的粘土岩、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。

  ② 透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。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,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。

  ③ 崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。

  岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以河南平顶山地区的残积土为例,一般崩解时间5-24h,崩解量1.79~34,以蒙脱石、水云母、高岭土为丰的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

  ④ 给水性,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,也影响场地疏通时间。给水度一般采用实验室方法测定。

  ⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的张缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产牛地裂缝、綦坑隆起的重要原因之一,对地基变形和±坡表层稳定性有重要影响。标定岩士胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性、毛细管性、可塑性等等。

  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。

  4.1地下水升降变化引起的岩土工程危害

  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:#p#分页标题#e#

  (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、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。

  由于潜水面上升对岩土工程可能造成: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、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩±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 地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

  (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,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、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。

  (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,不仅使岩上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特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

  4.2地下水动压力作用引起岩土工程危害

  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地下水天然动力场平衡条件,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。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

  5 结束语

  众所周知,地质勘测是我们进行任何一个项目的必要基础条件,只有做好了地质工作,我们的项目才有依附的基础,因此地质勘测是我们的项目活动的重点,而水文勘测就是重点中的重点,我们必须要将其提升到合理的高度之上,只有这样我们才可以确保土体不会因为受到其影响而出现不合理的沉降活动,或者是发生塌陷等,严重的影响到我们的人身以及财产安全,为了有效地解决这种不利因素,必须要认真地开展这项工作。相信在不久的将来,我们的各项工程都可以以非常高效的速率发展前进,工程安全问题是我们最关心和重视问题,在工程质量中占的权重尤甚,应引起足够重视。

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