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1.1素填土的压密性
素填土属于一种结构尚欠坚固的结土,具有很强的自重结沉降特性,因此素填土的沉降和固结与填土的时间与填土的物质组成具有密切的关系。经过实践研究证明若素填土的成分为碎石则沉降固结的时间相对较短,若素填土主要以黏性土为主那么其沉降固结的时间相对较长。
1.2素填土的不均匀性
素填土的成分往往比较复杂,而且在素填土回填的时候其填土方法、填土时间以及填土量存在着很大的随意性,因此在填方之后素填土的不均匀特性更加突出。
1.3素填土的沉陷性
由于素填土的土质相对比较疏松,其土质颗粒间的空隙相对较高,若水浸之后则会出现湿陷问题。一旦填方素填土出现湿陷则地面会出现开裂和沉陷现象,如此便会出现湿陷性填土比老填土大的现象。
1.4素填土的高压缩性和低强度性
素填土本身土质比较疏松、空隙较大,且压缩性相对较高,因此整个素填土呈现出高压缩性和低强度性,这种性质使得素填土抗剪力刚度相对较低,承载力度也会较低。
2素填土勘察过程中存在的问题
2.1填土勘察被忽视
一些项目勘察组认为工程勘察的时候,由于填土可能无法利用,因此在勘察的时候就没有必要进行测试和勘察。这导致了后期利用和使用填土的时候缺乏相应的岩土数据,不利于填土勘察发展。由于在施工的时候对填土勘察不到位,造成了后期在施工的时候若进行填土换填、强夯等地基处理难以实现,填土的密度、强度、均匀性以及填土的物质成分等数据全无,造成工程需要施工复合地基难以实施。
2.2勘察目的性模糊
素填土勘察时,必须考虑到后期工程的影响和可利用性,勘察时必须要明确勘察的目的性,切实为施工和岩土设计提供服务。若填土层很可能作为基础持力层的时候,必须对填土的结构、分布、性质等勘察清楚,使各个指标满足要求。若勘测的填方可能作为基础底板时,应在基坑开挖边坡土体,勘察的时候查明其抗剪力刚度、密实度、湿陷性、分布、厚度以及均匀性等指标。
2.3勘察前准备不充分
素填土项目工程在进行勘察时,对填土的来源、填入时间、原始地形地貌等必须要有相应的调查。填土勘察时,其密实性和湿陷性与素填土堆填的实践相关,所以勘察填土的堆填时间以及堆填的方式可以对填土的密实度进行判定。
2.4勘察不分阶段性
素填土勘察时,由于只有一次性勘察,很容易造成勘察结果的质量并不高。填土空间常分布不均匀,且一次性勘察时往往还缺乏相应的基础资料,难以通过准确查明填土特性来实现勘察的阶段性区分。前期勘察时,可以对填土具有一定的了解,详细勘察时必须要具有一定的针对性。
3工程实例
北海远辰阳光海岸投资有限公司拟在南北二级公路与合浦金鸡路交汇处其用地范围内兴建远辰龙湾名郡,该项目总用地面积50552.37m2,总建筑面积为261494.91m2:地下建筑面积为29776.52m2(含人防地下室面积9865m2),地上建筑面积为231718.39m2:其中住宅建筑面积为212429.66m2,沿街商业面积为13661.35m2,基底面积为12645.72m2,地面建筑为塔式高层住宅(24层至30层)。拟建建筑物基础型式和基坑支护方案待勘察报告完成后经对比确定,拟建场地整平标高约4.5m。本次勘察的主要内容是收集附近场地已经存在着的勘察资料,然后再完成初步勘察。勘察时组织技术人员到现场进行踏勘,然后再拟定相应的勘察方案,根据项目施工特点,本次工程施工将选用钻探勘察手段,在现场以原位测试、室内试验以及波速测试等辅助勘察手段。
3.1填土区布孔原则
本次勘察按照复杂场的要求进行钻孔布置,各个钻孔间距离为10~15m,孔深度约为5~10m,必须要满足桩端持力层的控制深度。钻探时,应在平面上距离为5m左右,若地层发生突变,那么填土的深度可以达到15m,必须在此段工程项目段进行加密勘察。
3.2收集项目地层资料
工程项目施工时,必须收集场地填土层前与填土层后的地形图资料,并且将孔投影到两张地形图之上,对各个钻孔的高程进行仔细测量。经过测量之后可以得出素填土各个孔的填土厚度,并且与原始地形的高度差相对较大,平面上的相差高度约为1m,而原始的高差可能达到2~3m,因此计算地形高程差的时候,可以根据原来地形作为参考进行计算,为施工提供准确的参考依据。
3.3钻孔岩芯鉴定勘察
素填土勘察时,需要对孔岩芯等进行特征检查,并且根据钻进的速度快慢或者是否存在碎屑来对填土的深度进行综合判断。对比分析钻孔岩芯的数孔参数,对其进行对比分析研究。
3.4现场湿陷勘察
若进行素填土工程勘察遇到雨季,那么地基土经受雨水浸泡之后,填土段会立即出现沉陷或者下降问题。项目勘测时若不清楚填土的范围,就必须引水浸泡,或者将水灌注到施工钻孔之中,等待几天之后,填土地段便可显现出来,或者出现填土段地面沉陷,若未经填土就不会发生沉陷。工程项目施工时,湿陷现象本身就比较突出,因此在现场进行湿陷勘察的时候要根据表现出来的沉陷程度判定填土性质。经过实地勘察之后,结合建筑施工的特征,并且采取基础的填土形式以及地基处理方案,切实为建筑施工提供一个高质量的地基工程保障。对于填土比较厚的地段必须提出相应的缓建措施,然后根据建筑施工具体情况对项目工程安全质量进行控制。经过本次勘察,结果发现素填土在4,10,11,25号区域钻孔地段未覆盖,其揭穿的层厚度大约为0.3~2.7m之间,而层顶的标高大约为5.1~3.9m之间。本次勘察素填土的主要含黏性土、砂土等混合而成,并且该填方中还有少量的建筑物垃圾。
4结语
1软土地基的特点
通常情况下,软土地基主要是在自然环境中,其孔隙大于等于1mm的软土物质,一般这种软土地基中的水分含量较多,具体具备了以下几点特点。
1.1软土地基自身具备较强的触变性能,改性能是指当软土在受到其他外力因素干扰时,地基结构就会产生一定的损坏,这样就会极大影响其强度的可靠性,与此同时,在振动负荷的作用下,也会发生侧向滑动,甚至还会出现沉降的现象,很容易引发安全事故,造成人员的伤亡。
1.2如果软土在受到较大的承载压力以后,就会发生变形,而其自身的空隙也会迅速变小,水分页将会被快速排除掉,除此之外,由于软土结构受到载荷的影响而导致剪切变形的出现,我们统一将这一特点称之为软土的流变性。
1.3由于软土孔隙较大的特点,其压缩性能也比较大。因此,若选择软土作为建筑物的地基时,就很有可能发生大幅度的沉降现象。
1.4相关技术人员通过实验检测发现,当软土在自然状态下时,其抗剪强度并不会发生较大的变化,承载能力较低,并且,如果软土边坡可靠性较差,就很容易因剪切力破坏而导致建筑物结构发生失稳的情况。
1.5虽然软土地基中的含水量较多,但其实际的透水性能非常差,这对于地基排水的流畅性十分不利,并且,软土地基上建筑沉降时期较长,尤其是在加载初期基础时,将会达到增加孔隙水的压力,从而导致整个地基的稳固性都受到了极大的损害。
2软土勘察的基本内容与要点分析
2.1软土勘察的内容。软土勘察主要包括了:软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等等;对软土的固结情况进行勘察,强度、变形特征以及随着应力改变而变化的规律,并且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况;软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等;地下水埋藏的情况,分析其对施工材料、安全设置、环境等影响。
2.2软土地基勘察的基本要点。软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计,工程性质、场地形状、勘察分段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内。当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密;勘察中钻探取样的时候应结合原位置测试的结果,去氧应利用薄壁取土装置,原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成。
2.3软土剪切试验。当软土的加载和卸载的频率过高的时候其内部的水分形成的空隙水压消散速率也会发生改变,此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验,对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限的压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试;当软土排水速率快切施工过程缓慢的时候应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据;对土体可能发生大的应变项目因此测定其残余的剪切强度必要的时候应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到检测中。
3软土岩土工程勘察的基本流程
3.1一般来说,岩土勘察的等级都是由工程性质而决定的,这是因为一般的软土岩土工程的施工环境十分复杂,无论是地基的设计,还是勘察难度方面,都必须遵守规范的勘察内容而进行全面的调查分析以后,才可以进行准确的划分,勘察人员会切实根据工程项目的实际情况,按照等级的不同来对工程等级进行划分。例如,该工程的规范设定为一级,那么,其场地等级,复杂程度等都要按照一级标准。
3.2在进行正式的勘察工作以前,勘察人员应当充分做好一切准备工作,根据实际的工作量来采取相应的勘察措施,可以通过在建筑物周围设定勘察点,并对其间距与孔深进行精细的剂量,并得出该工程所需的钻孔量,最终将这些所得的数据统一汇总在一起,将其作为被工程所需的工程量以及基本采样量,以此来选择合适的检测方法和实施步骤,从而确保软土岩土工程勘察工作的顺利开展,进一步提高勘察结果的质量。
3.3通过上文叙述,我们可以得知,当工程量和取样数量都确定了以后,试验人员就可以根据所得数据,制定出从一个完整的检测试验流程,并制定出明确的勘察试验时间表,这也是为后续施工作业提供的基本保障。其次,对于早期已经勘察的土壤,试验人员更应该准确划分出其具体的采样数量以及位置,充分做好试验勘察前期的准备工作,及时出现取样数量增加的问题,也可以保证在预期的时间内完成样品的检测工作,从而避免资源不足的情况发生,确保检测试验结果的真实有效性。
4软土地基的土工工程勘测的数据处理
4.1软土地基的岩土工程试验往往采用的是土工试验,其优势的简单而方便。获得数据和处理的时候,应保证岩土试验室内的项目设计应从岩土类型和工程性质出发进行综合考虑,并结合工程分析计算的要求确定试验的方式和数据处理方法,并最终确定软土的基本性质,这才是数据处理的最终目标。
4.2在试验和数据处理的时候应考虑到原位数据的处理,如项目针对粘土和砂土等进行贯入标准试验。贯入试验的指标将直接影响数据处理的结果,因此在贯入的时候应确定具体的技术参数,参数的选择可以根据地层的情况而定,按照规范标准针对不同性质的土体进行不同的参数选择,这样就可获得较为准确的数据资料,然后按照试验规范对原位测量的数据进行分析与归纳,最终形成数据统计表,然后形成分析结果。
为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。
1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。
1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。
1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。
1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。
1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。
1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。
2关于工程地质环境对隧道工程的影响
在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。
2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。
1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变;
2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用;
3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。
2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:
1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌;
2)砂层涌入会引发丰富地下水;
3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患;
4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。
在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点:
1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;
2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入;
3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。
2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括:
1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;
2)不含水岩体与含水岩体同时存在;
3)非承压水流同承压水流之间互相变换;
4)层流运动和紊流运动同时存在;
5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。
3结语
关键词:工程勘察;水文地质;勘察工作;实践
一、工程勘察中水文地质工作内容
根据以往的经验和教训,对水文地质勘察工作主要有以下几方面内容:
1、查明地层的分布特征,尤其是砂岩类(含水层)和泥岩类(相对隔水层)的分布、厚度、裂隙发育程度以及泉点的分布,以此分析地下水的补给、径流与排泄特征。对地下水作水质成果分析时,注意同一含水层或不同含水层各种阴阳离子的含量变化与对比,根据结果作出定性分析变化较大产生的原因。查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料,并预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
2、从工程角度上分析,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。
③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。
④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。
⑤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、不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,还要分析预测在人类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。
二、工程勘察中水文地质实践
以某地考察为例,该工程地处低山区和丘陵地带,其主要地层为三叠系须家河组砂泥页岩互层,也属自贡主要含盐卤水区。砂岩多为含水层,而泥页岩为相对隔水层,独立含水层系统较多。因此,该地区水文地质勘察对于防渗论证具有重要意义。
1、工程地质概况
该工程处于高山背斜核部一带。高山山脊线呈北东东―南西西向延伸,与构造线基本一致,高山地形整体趋势为北东高而南西低,顺两翼地貌由低山逐渐过渡为丘陵。而工程头尾部分分别位于高山背斜北南两翼,其核部发育为F1高山断层(上游)、F2瓜瓢洞断层(下游),两断层互为对冲式。
区内地层共分为六段,第四段分三层,第三段共分七层。地表泉点分布于河床两岸,泉点多分布在砂岩与下部泥页岩分界面附近,为接触泉,长观资料表明,大多数泉点流量随季节降雨量变化较大。
区内地下水按其含水层性质和埋藏条件主要分为第四系松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙潜水、基岩裂隙承压水三种类型。孔隙潜水主要分布于河床、漫滩的松散堆积层中,且覆盖层较薄,水文地质意义不大,对工程影响甚微,故主要是讨论基岩裂隙潜水、承压水两种类型。
2、水文地质条件分析
2.1基岩裂隙潜水
基岩裂隙潜水主要分布在Ty4-3层和Ty4-1砂岩层中。Ty4-3层由于所处位置较高受风化卸荷影响,裂隙较发育,不利于地下水贮藏,仅砂岩层底部靠Ty4-2层局部有地下水出露,其水化学类型为重碳酸钙型水,矿化度为150~200mg/L。该泉点表明,该泉点流量随季节性变化明显,而其它该层中钻孔长观表明,水温及水位年变化较小。
Ty4-1层底板处于河床以下,由于河流切割,地下水埋藏于此层下部,水位略高于河水。地下水化学类型为重碳酸钙镁型、重碳酸钠型、氯重碳酸钠型水,矿化度为132~850mg/L。各钻孔终孔水位表明,该层地下水位线平缓。
2.2基岩裂隙承压水分析
基岩裂隙承压水主要分布在Ty3-5、Ty3-3、Ty2层砂岩中,其特征见表1。
表1承压含水层特征及涌水试验成果表
Ty3-5层含水层厚度约为20~28m,以Ty3-6、Ty3-4层为相对隔水顶底板。工程段初始水头较稳定,高程为348~350m,由于岩层倾向下游,倾角为10~12°,其实际水头为50~80m甚至更大。本层水化学类型为氯钠型水,矿化度为2000~10000mg/L。长观资料表明,其水化学动态稳定。在工程轴线上游分布一上升泉,出露高程也与钻孔揭示的初始水位基本一致。
Ty3-3层含水层厚度约为30m,以Ty3-6、Ty3-4层为相对隔水顶底板。工程段承压水头高程约为370m,高出含水层顶板约为100m。本层水化学类型为氯钠型水,矿化度为10000~12000mg/L。长观资料表明,其水化学动态稳定。
Ty2层含水层厚度约为70m,以Ty3-2、Ty3-1层为相对隔水顶板。据CK15、CK3钻孔表明,其水头地面超高分别为47.5m、55.22m。CK15钻孔涌水量较大,最达951.87m3/d,钻孔水化学类型为氯钠型水,矿化度为2650mg/L,其水化学动态稳定。
2.3岩体透水性特征
钻孔压水、抽水、涌水试验表明:工程段岩体透水性受岩层分布、风化卸荷、裂隙发育程度、连通性、以及软弱夹层的分布特征等控制。特征如下:
(1)Ty4-2、Ty3-6、Ty3-4等岩层主要为泥页岩,岩体透水率大多小于1lu,透水性微弱,可视为相对隔水层。
(2)Ty4地层两岸砂岩随着深度的增加,岩体透水性逐渐减弱,但受裂隙发育程度的影响,局部透水率较大,大于100lu,属强透水层,且其分布规律性不强。一般而言,钻孔深50~70m以下,岩体透水率小于3Lu。河床中Ty4-1砂岩含水层由于位于谷底,由于层面及构造裂隙发育,与地表水水力联系明显,单位涌水量多在1L/sm以上,且涌水量随降深增加不明显;抽水试验成果表明,Ty4-1河床砂岩渗透系数为4.58~14.28m/d,影响半径为68~166m;在斜硐Ty4-1砂岩中抽水时,地下水多沿层面及横向裂隙以股状呈悬挂式向汇点集中,随深度增加,出水点也向下迁移,证明其裂隙是普遍存在的,且周围的长观孔地下水位显著降低,形成降落漏斗,由于岩体渗透性差异,观测分析表明,降落漏斗影响范围向左岸约25~30m,而向右岸约85~90m。
(3)Ty3-5、Ty3-3、Ty2层涌水试验表明:Ty3-5、Ty3-3层水头较高而流量较小,单位涌水量多在0.1L/sm以下,其渗透系数分别为0.049~0.395 m/d、0.012~2.066 m/d,部分钻孔揭示该层未见有承压水或不明显,反映出岩体裂隙发育极不均匀,各向异性大。Ty2层水头大,为176.5m,涌水量大,但深埋地下,具有极大的非均匀性。
2.4地下水类型、补给与排泄及动态变化
高山背斜由北东向南西方向倾伏,地形整体也北东高南西低。地下水主要沿砂岩裂隙由北东向南西方向运动,呈层分布,工程为地下水的排汇和径流区。
综合分析之后,Ty4-3、Ty4-1地下水并非严格意义上的潜水,它们有各自独立的隔水顶、底板,远离工程一带,应具有(半)承压性质,只不过由于河流切割,在工区一带具有自己独立的自由水面,局部受大气降水影响明显,准确地说,应为(半)承压―潜水,Ty4-1层地下水类型较复杂主要也是这方面的原因。
Ty3-5、Ty3-3、Ty2层中承压水为自贡井盐区盐卤水的一种类型,俗称为黄卤。其补给范围主要为越溪河上游的荣县双古、威远复立一带,距工区约15km以上,为高山背斜核部,因沟谷切割侵蚀而使上述含水层有较大范围出露,该段最低高程为460m,因此工程段承压水头具有较高的特点。由于含水层的砂岩与泥页岩相间成层,使承压水表现较多的层次,也导致各含水层在水质、水量、水头等存在较大的差异。承压水循环径流途径长,交替缓慢,与岩石发生溶滤作用,导致地下水矿化度较高。Ty2比Ty3层水量较大、矿化度低的原因是由于该层厚度大,原生状水平裂隙发育,结构疏松,富水性能好,地下水交替相对较快。
3、工程防渗帷幕深度的确定
根据钻孔压水、抽水试验表明,工程基岩体中存在强~弱透水层,应进行帷幕防渗。左右岸存在明显的相对隔水层(透水率q
河床中存在多层含水层,砂岩类透水率变化较大,个别达65Lu,而泥岩类透水率小。工程属单斜构造,岩层产状倾向下游偏右岸,虽然Ty3-3、Ty3-5层砂岩透水率较大,但其上部的Ty3-6层泥岩厚度较大(10~15m)、稳定且往下游埋深逐渐增加,可作为河床工程基隔水层,防渗帷幕深入该层5~10m即可。由于在工程轴线上游局部Ty3-6泥岩薄(厚度2~3m),且有Ty3-5层出露的上升泉,蓄水后,库水势必与Ty3-5层地下水连通,水工计算考虑扬压力时,其承压水头高程就不应是350m,而是正常蓄水位431m。
4、F1、F2断层的渗漏评价
F1、F2断层为区域性断层,横穿整个库区,其渗透性对整个水库蓄水构成一定的影响。断层破碎带宽2~8m,主要由糜棱岩、断层泥、断层角砾等组成。根据钻孔压水试验,透水率q一般小于1Lu,为微透水层。但勘察时,有些同志对断层影响带的透水性提出了怀疑,事实上,承压水的分布就是一个很好的反证。在F1、F2之间在五六十年代有自流的盐井,其层位为Ty3-5,在F2上游上工程河床钻孔在Ty4-1层也发现了承压水,其承压水头为145m,地面超高为69m,流量为4.7L/s。地层分布表明,F1、F2上下游及其间的承压水含水层、隔水顶底板皆被F1、F2断层切断,若断层影响带是透水的,就不能形成层次多、高水头、矿化度差异大的承压水。所以,F1、F2断层其渗透性是很微弱的,具有较好的防渗性。
三、结束语
以往的工程勘察报告中,多数只是对天然状态下的水文地质条件作一般性评价,很少结合基础设计和施工的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。在一些水文地质条件比较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题调查研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,有时导致地下水引起的各种岩土工程危害。因此,工程勘察中要切实做好有关水文地质测试工作和地下水监测工作,为水文地质勘察和工程建设提供充分、可靠的依据。
参考文献
[1]地质勘查资质管理条例及工程地质勘察工作实用手册.中国矿业出版社.2008-3
[2]工程地质及水文地质.中国水利水电出版社.2004-2-1
在进行水文地质评价时,要根据掌握的水文地质条件,分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响,科学的预测水位变化造成的岩体工程变换,结合实际情况,制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响,分析预测人为活动,对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响,评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时,要根据实际情况进行渗透试验、富水试验,分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移,从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。
2水文地质对工程项目的危害
据统计,在地质灾害中,地下水造成的灾害占很大的一部分,因此,要认真分析地下水变化引起的灾害,并制定合理的预防措施,确保工程建筑物的安全、稳定,从而为和谐社会的构建打下良好的基础。
2.1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下,水位会发生升降变化,当地下水位变化到一定程度后,就会对岩土工程造成危害,从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等,地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象,加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后,斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害,例如斜坡崩塌、滑移等,对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象,从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,当地下水位下降后,岩土层会变硬,在这种情况,很容易引起地面开裂、沉降等现象,对地质条件产生严重的破坏,从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响,地下水位会出现反复变化的现象,这样很容易造成基础变形,同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走,降低岩土体的强度,对工程施工造成影响。
2.2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中,地下水很少产生动压力,但受开矿、灌溉等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此,在进行工程项目施工前,勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并根据实际情况,制定合理的防范措施,从而为工程项目的安全施工提供保障。
2.3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时,需要考虑到地下水变化对基础的影响,因此,在进行工程项目基础设计时,在没有特殊要求下,要保证工程项目的基础设置在地下水为上面,如果基础需要埋设在地下水位以下,要采用合理的方法进行防水处理,为保证工程的稳定性,还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中,要根据实际情况采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工过程中,出现地下水喷出的现象,对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时,还要考虑到地表水和地下水的补给关系,防止地表水对工程项目的基础造成影响。
3总结
关键词:工程;地质勘探;水文环境
中图分类号:F407 文献标识码:A
水文地质勘探工作在很多方面都有重要的作用,例如对建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容都离不开对水文地质的勘探,因此,做好水文地质勘探工作具有重要的现实意义。
1 水文勘探活动应包含的内容
水文地质环境勘探过程实践中,一般要从以下几个方面入手进行,首先要研究地下水文环境对建筑物基桩及岩土工程作业所产生的影响,并提出相应的应对措施。
1.2 地下水文勘探工作中,要根据各个建筑物桩基的具体情况来进行分析,结合其实际需要确定相关的地质内容,只有这样,才能够保证水文地质材料的真实性、科学性,同实际状况相符合。
1.3 要根据地下水文环境对岩土工程的影响提出具体的应对措施。
①地下水水位线以下的建筑物基桩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建筑场地,地表下含水层中持续的水源活动会导致地下岩土层硬度下降、开裂、体积变大或缩小,所以地下水活动对地质的应该被着重记录。据研究可知,当建筑物基桩所在的地层深度含有松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③如果勘探地区的地层结构中存在承压含水层,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在地下水水位下建设建筑物深基坑,应进行渗透和富水试验,要充分分析人为降低地下水水位导致的地下环境改变对附近建筑物结构带来的危害。
2 岩土水位环境研究
岩土水理性质说的是在地下水互相作用的同时表现的物理特性,岩土水理性质在地下水文勘探中主要用于研究岩土强度变化和脱水或吸水后岩土层物理形变产生的对附近建筑物结构安全造成隐患。以前的勘探工作中,对其水理性质的研究就不够充分。岩土的水理性质是岩土和地下水互相作用展现的结果。
2.1 地表下水储存按贮存形式和物理性的不同可以分为重力水、毛细管水以及结合水三大类型。其中结合水根据结合强度的不同又可以细分为弱结合水和强结合水。
2.2 岩土水理性质及测试办法:①软化性,主要是对演示耐水浸水能力、耐风化能力加以判断的指标。一般粘土层、页岩、泥沙质岩、泥岩等都存在一定的软化性。据研究得知,如果地下环境中存在易软化岩层,在地下水的长期持续侵蚀下逐渐产生软弱夹层。②透水性,是指岩土层可以析出水分的物理特性。岩上体渗透系数,是一项重要纸币,在地质调查中靠抽水试验获取,在勘探后活动中,物理特性中的透水性通常用渗透系数测算。③崩解性,说的是岩浸水湿化之后,因为土粒遭受到损坏,使得其整体的土质崩解。④给水性,饱水岩土在地球重力影响下从缝隙中渗出水分,通常用给水度来衡量渗出水的量。在地质勘探活动中给水度是一项重要的指标,对场地疏时间产生重要影响,给水度主要通过几项实验进行测定。⑤胀缩性,说的是岩土在吸收充足的水分之后体积有所增加,在失去水分之后体积有所减少,这种特性的根本就是因为其表面的颗粒通过吸水增加水膜的厚度,以及水膜脱水导致形变而产生的。
3 要充分考虑地下水文条件对岩土工程的影响
地下水水位的降低和升高以及其压力变化等原因导致了地下岩土工程施工过程中的安全隐患。
3.1 地下水位环境的变化会给岩土工程作业带来一系列的不良影响。自然力和人为因素都会导致地下水文环境的变化。如果地下水水位剧变,会对建筑深基坑工程造成不可挽回的损失,也会严重影响周围建筑物的结构稳定性。地下水位环境的变化所引发的损害还有以下几种形式
3.1.1 地下水水位升高会导致岩土工程安全隐患
导致地下潜水水位升高的原因很多,最重要原因是受水位环境的影响使地下含水层和总体岩发生的改变以及水文气象原因的变化引起的作用,包括降水和气温等内容,另外还有人为影响的灌溉和施工等方面的内容的作用,还有的会是多方面因素作用的效果。
3.1.2 地下水水位降低会对岩土工程作业的安全进行产生影响。人为活动也可以使地下水水位降低,假如用抽水泵大量抽取地下水,为开采化石能源将地下水抽出,再如一些大型水利工程的建设会对地下水水位产生影响。地下水水位降低速度的增长,会引起包括地裂、地面塌陷或者沉陷等自然现象,严重的情况还会有水源枯竭、水质遭污染的现象,这些情况会对水体、土质和建筑以及人类的正常生活产生不良影响。
3.1.3 地下水水位变化会妨碍勘探活动。地下水水位上升与下降,地下岩土会不均匀的膨胀,导致地下环境变化。地下水水位如果变化幅度多大,地下岩土环境的形变量也随之增长,再有一些小型的建筑也会因此产生地裂的现象。地下水升降的变化会受到多方面原因的影响,包括地下水渗透在内的多种原因会淋失土壤当中的铁铝成分,这样一些胶结物的流失会引起土层的松散,另一方面其水分的含量也会有所增加,同时压缩模量和土壤的承受力也不如从前,对于基础性的工程内容和后续处理有一定的影响。
3.2 地下水动压力给与岩土工程的压力损害
在自然环境下地下水的压力的作用不大,这样就会形成一定的岩土工程损害,包括流砂、管涌、基坑突涌等。这些内容的构成和预防都已经具备了详细的记录,有关人员可以独立搜集查阅。
结语
根据以上内容总结,我们可以知道水文地质工作在多方面都有重要的应用,包括建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容,工程勘察领域的工作水平不断发展,必然会使得这方面的工作受到更好的管理和关注,落实完善水文地质工作会对提升其勘察能力有重要的作用。
参考文献
1.1钻孔波速测试为了能够更好地对各类岩体土体的各种波速进行有效的确定,可以利用单孔波速测试手段,这样还可以有效地对相关的岩土参数进行确定,从而可以科学对民用建筑场地类别进行判断。而且利用钻孔波速进行测试,可以有效判断和评价地基的振动特性,有利于对建筑的抗震设计进行有效的指导。在利用钻孔波速进行测试时,需要在民用建筑下布置波速测试钻孔,将三分量检波器固定在孔内预定深度内,同时要对测试的垂直间距进行严格的控制,使其保持在1m左右,在测试时按照从下到上的顺序逐点进行。
1.2场地微振动测试为了能够更好地提高抗震设计的质量,可以对场地微震动进行测试,对脉动幅度值等参数进行确定,从而将场地内的地震区进行划分。另外,在室内外测试过程中,利用各种检测技术可以获取各种数据资料,通过对这些数据资料进行分析和研究,从而确保能够获得更加准确和可靠的岩土工程设计参数。
2地理信息系统
当前地理信息系统已经开始广泛应用在空间数据处理中,其主要是以地理坐标为主,通过勘察来获取某一区域内的数据资料,从而利用地理信息系统来有效管理岩土工程勘察信息。地理信息系统在应用过程中得以不断的完善,其功能也不断的增多,不仅具有输入、编辑、维护图形数据和属性数据的功能,同时对于文件型图形数据和关系型的属性数据还具有有效的连接功能,这样不仅有效确保了这两种不同的数据库能够互相进行访问,还可以对图形数据进行更好的分析。由于是完全面对用户进行界面设计,而且还能够提供相应的接口,这样可以有效确保二次开发的顺利进行。利用地理信息系统的空间信息处理能力,可以有效确保信息管理系统可视化功能的实现。当前地理信息系统技术和功能不断完善和发展,其应用领域也在不断的扩大。地理信息系统应用在民用建筑岩土工程勘察工作中,不仅可以将地质资料在工程中进行输入和查询,还可以使可视化综合动态查询和检索功能得以实现,有效确保了勘察信息的真实性和可靠性,这样就可以为勘察管理部门提供更真实的数据,确保其决策的科学性和合理性,有利于更好地指导岩土勘察工作的实施。
3遥感技术
利用遥感技术可以确保探测范围和信息量的进一步扩大,同时通过多种先进的技术手段,可以在短时间内即获取到相应的信息,可以实现动态的监测。而且利用遥感技术收集到信息后,可以对信息进行存贮、传输,这对于信息的进一步应用带来了较大的便利。在民用建筑岩土工程勘察中利用遥感技术,可以更好地显现出地域内的不同地貌特征,为工程建设方案的设计提供科学的依据,有利于更好地掌握复杂的地理环境。
4结语
关键词:岩土工程;勘察;问题;研究
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
1 岩土工程勘察的一般流程
岩土工程勘察是一个建筑工程建设项目中最基本的步骤之一,尤其是在大规模的工程建筑 施工前期的地基设计环节中,如果勘察不够仔细、分析不够透彻,那末受影响的不仅仅是施工的进度,甚至是影响整个建筑的施工质量,以及最终建筑的预期性能。提供准确的技术数据和信息以及相关分析资料是一个作为工程技术人员的基本职责。我们必须从掌握它的具体工作流程做起,从而使实际的工作做到有计划、有规范和有标准。岩土工程勘察一般流程如下图所示:
图1岩土工程勘查的一般流程
2岩土工程勘察中的常见问题
针对岩土工程勘察中的相关问题的探讨,首先,我们还是要从一个建筑工程项目中应该具有的或者说勘察工作中应该做到的内容说起,针对具体内容我想通过下图可以有个很直接的认识和见解,图中对工程的相关勘察点做了具体标示
图2勘探点平面布置图1:500
2.1 岩土工程勘察前期准备工作不充分
这方面的问题主要体现在:在准备实地现场勘察前,对建筑工程的具体资料收集不全,没有大致的概念,从而不仅使现场勘察过程中出现勘察纰漏、具体内容不明确的现象,同时,导致勘察成本的提高和时间的浪费。另一方面勘察报告体现的内容,将会导致相关设计中对于工程的结构以及地面处理等的措施不符合实际,造成日后施工的质量问题。
2.2 野外工程勘察中的问题
从图2的勘测点分布可以看出,勘探点的设置十分重要,目前出现的问题一般都是勘察点的设置不合理造成的。鉴于建筑单位的经济或者时间上的考虑,在实际的操作中,往往都会临时改变最先设计好的勘察方案,减少勘察类别或者减少勘察点,致使工程地质的实际情况无法真实的表达,为后面的工程质量埋下了隐患。
2.2.1勘探工作量的压缩及勘察取样不合理。
目前在岩土工程勘察中经常出现的问题主要是在岩土取样量少、原位测试勘探孔数目不足,不符合相关条文规定。有些取样、原位测试甚至不考虑岩土取样的代表性和均一性原则。只是象征性的满足取样或测试次数就行,诸如实际情况中在建筑物边角取样的情况十分普遍,严重违背了对岩土工程勘察的最终目的。
2.2.2地层分类及描述含糊其辞缺乏精度。
针对目前建筑行业竞争日益激烈的现实,许多工程单位在实际岩土工程勘察中,都是简单的进行表面工作,甚至只是凭经验和个人感觉,对现场情况就一概而论,导致现场勘察的第一手资料内容浅显、质量低劣。甚至不同建筑工程使用同一版本的勘察记录,这些都会严重影响勘察的成果和质量,同时也会导致错误的结论,从而导致建筑施工质量的问题。
2.3 岩土工程室内勘察工作的问题
2.3.1室内检测不规范
即使室外勘察情况很好,但是,许多岩土样本在送往实验室后,由于实验操作人员不按操作规程操作,或者采样测试不及时等原因,依然会导致勘察结果的错误导向。例如:许多该做的实验没有按规定来做,随性的删减实验步骤,减少或者延长实验时间等,均会导致实验结果的误差。最终导致浪费了人力又浪费了勘察所投入的资金。
2.3.2勘察资料整理混乱
目前鉴于行业竞争的压力以及人力资源竞争的环境,导致许多从事勘察工作的人员没有明确的统计概念与理论知识基础,经常会在具体的岩土参数统计与分析工作中,缺乏剔除异常值的经验,将无关数据参与到统计分析中,导致方差、标准差以及变异系数过大,得出错误的场地分析结果。
3 岩土工程勘察中相关问题的原因分析
3.1竞争激烈,岩土工程勘察市场压力大
鉴于当前建筑业激烈的市场竞争环境,各个勘察单位都很少执行国家的各项标准,为了利益尽量压低勘察经费,从而导致实际操作中,无法进行正常的勘察进度,从而导致在勘察中各种问题的产生。
3.2缺乏岩土工程勘察专业人才
由于勘察工作的特殊性质,目前这类的工作人员多是由农民工队伍组成的,相关的如开钻机、岩土取样、勘察测试、地下水位量测等工作都是由他们来承担,有些类似于野外土层鉴定与勘察记录编写等等重要工作甚至也会交由农民工处理,首先我们不论他们的教育程度高低,但是他们是否受过专业的培训以及是否具有相关的资质证明等,才是最主要的问题。往往也是因为在这方面的忽视,会造成现场评价准确性不够,导致设计参数的误差,最终导致工程质量问题和资源浪费的情况。
3.3岩土工程勘察设备落后、技术水平有限
就目前我国大部分勘察单位来说,采用的设备和运用的勘察技术依旧是传统的一些累积,缺乏先进设备的引进措施,以及对先进技术的掌握能力,目前的设备和技术手段随着科学技术和经济发展的进步,逐步已经无法适应新设计的需求,越来越多的问题需要解决,导致相关勘察人员固步自封,无法在自己的领域上追求进一步提升,导致消极的思想的传播,致使勘察工作的问题越来越多。
4对岩土工程勘察相关问题改进的措施
4.1 加强岩土勘察市场规范、注重勘察工作监督和管理
针对相关建设项目的勘察合同以及勘察纲要的审核和管理工作,预防徒劳无益的勘察;严查和跟踪勘察工作现场实际工作情况,预防勘察应付差事和造假情况的产生;针对勘察样本的检验工作,进行跟踪和监察,防止因为室内检测方面带来的误差和问题;加强对勘察报告具体内容的审查,严格核对勘察报告中的工程量、勘察质量、数据分析结果和建议等内容,防止报告中无法体现实际情况的现象发生;最后还是需要相关政府部门和社会相关监督机构对勘察市场的规范和管理,倡导岩土工程勘察监理制度,防止各类勘察问题的发生。
4.2加强岩土工程勘察专业队伍的建设
勘察单位需要建设具有针对性的专业性岩土工程勘察队伍,培养相关专业技术人员,并且推行执证上岗体制,相关技术和管理人员需经过培训合格后方可上岗,同时组织相关技术和管理人员加强对新技术的学习和引进,从而满足岩土工程勘察实际情况的发展的需要,促进岩土工程勘察水平的进步和提高。
4.3增强区域性岩土工程勘察建设
对于我国国土面积相对广大,人口分布广泛,建设工程项目多样化的实际情况,我们建议各个地区以及不同气候条件下,制定相关适宜的岩土工程勘察规范,以避免相同地质条件下,因为地理位置以及自然气候条件的影响,并不会很好的适用于全国统一的规范和标准的情况。从而进一步细化和规范化岩土勘察工程的相关内容。
5 结语
综上所述,岩土工程勘察中会遇到各种各样的问题,针对不同的问题都会有相应不同的解决办法,但是,我们必须牢记,所有办法都是可以变通和创新的,我们不能居于形式,固步自封,而是要不断的进取和接受新的技术,从而提高我国建筑行业的质量水平。
参考文献
[1]陈志芳.当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J];建筑设计管理,2011,28(12):56-57
[2]温文富,王义海,杨旭.当前岩土工程勘察中的一些问题及改进建议[J];山西建筑,2009,35(7):108-109
[3]周显成.结合工程实例谈岩土工程勘察中存在的问题及措施[J];广东科技,2009(3):213-214
关键词:工程;地质勘探;水文环境
中图分类号:F407 文献标识码:A
水文地质勘探工作在很多方面都有重要的作用,例如对建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容都离不开对水文地质的勘探,因此,做好水文地质勘探工作具有重要的现实意义。
1 水文勘探活动应包含的内容
水文地质环境勘探过程实践中,一般要从以下几个方面入手进行,首先要研究地下水文环境对建筑物基桩及岩土工程作业所产生的影响,并提出相应的应对措施。
1.2 地下水文勘探工作中,要根据各个建筑物桩基的具体情况来进行分析,结合其实际需要确定相关的地质内容,只有这样,才能够保证水文地质材料的真实性、科学性,同实际状况相符合。
1.3 要根据地下水文环境对岩土工程的影响提出具体的应对措施。
①地下水水位线以下的建筑物基桩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建筑场地,地表下含水层中持续的水源活动会导致地下岩土层硬度下降、开裂、体积变大或缩小,所以地下水活动对地质的应该被着重记录。据研究可知,当建筑物基桩所在的地层深度含有松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③如果勘探地区的地层结构中存在承压含水层,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在地下水水位下建设建筑物深基坑,应进行渗透和富水试验,要充分分析人为降低地下水水位导致的地下环境改变对附近建筑物结构带来的危害。
2 岩土水位环境研究
岩土水理性质说的是在地下水互相作用的同时表现的物理特性,岩土水理性质在地下水文勘探中主要用于研究岩土强度变化和脱水或吸水后岩土层物理形变产生的对附近建筑物结构安全造成隐患。以前的勘探工作中,对其水理性质的研究就不够充分。岩土的水理性质是岩土和地下水互相作用展现的结果。
2.1 地表下水储存按贮存形式和物理性的不同可以分为重力水、毛细管水以及结合水三大类型。其中结合水根据结合强度的不同又可以细分为弱结合水和强结合水。
2.2 岩土水理性质及测试办法:①软化性,主要是对演示耐水浸水能力、耐风化能力加以判断的指标。一般粘土层、页岩、泥沙质岩、泥岩等都存在一定的软化性。据研究得知,如果地下环境中存在易软化岩层,在地下水的长期持续侵蚀下逐渐产生软弱夹层。②透水性,是指岩土层可以析出水分的物理特性。岩上体渗透系数,是一项重要纸币,在地质调查中靠抽水试验获取,在勘探后活动中,物理特性中的透水性通常用渗透系数测算。③崩解性,说的是岩浸水湿化之后,因为土粒遭受到损坏,使得其整体的土质崩解。④给水性,饱水岩土在地球重力影响下从缝隙中渗出水分,通常用给水度来衡量渗出水的量。在地质勘探活动中给水度是一项重要的指标,对场地疏时间产生重要影响,给水度主要通过几项实验进行测定。⑤胀缩性,说的是岩土在吸收充足的水分之后体积有所增加,在失去水分之后体积有所减少,这种特性的根本就是因为其表面的颗粒通过吸水增加水膜的厚度,以及水膜脱水导致形变而产生的。
3 要充分考虑地下水文条件对岩土工程的影响
地下水水位的降低和升高以及其压力变化等原因导致了地下岩土工程施工过程中的安全隐患。
3.1 地下水位环境的变化会给岩土工程作业带来一系列的不良影响。自然力和人为因素都会导致地下水文环境的变化。如果地下水水位剧变,会对建筑深基坑工程造成不可挽回的损失,也会严重影响周围建筑物的结构稳定性。地下水位环境的变化所引发的损害还有以下几种形式
3.1.1 地下水水位升高会导致岩土工程安全隐患
导致地下潜水水位升高的原因很多,最重要原因是受水位环境的影响使地下含水层和总体岩发生的改变以及水文气象原因的变化引起的作用,包括降水和气温等内容,另外还有人为影响的灌溉和施工等方面的内容的作用,还有的会是多方面因素作用的效果。
3.1.2 地下水水位降低会对岩土工程作业的安全进行产生影响。人为活动也可以使地下水水位降低,假如用抽水泵大量抽取地下水,为开采化石能源将地下水抽出,再如一些大型水利工程的建设会对地下水水位产生影响。地下水水位降低速度的增长,会引起包括地裂、地面塌陷或者沉陷等自然现象,严重的情况还会有水源枯竭、水质遭污染的现象,这些情况会对水体、土质和建筑以及人类的正常生活产生不良影响。
3.1.3 地下水水位变化会妨碍勘探活动。地下水水位上升与下降,地下岩土会不均匀的膨胀,导致地下环境变化。地下水水位如果变化幅度多大,地下岩土环境的形变量也随之增长,再有一些小型的建筑也会因此产生地裂的现象。地下水升降的变化会受到多方面原因的影响,包括地下水渗透在内的多种原因会淋失土壤当中的铁铝成分,这样一些胶结物的流失会引起土层的松散,另一方面其水分的含量也会有所增加,同时压缩模量和土壤的承受力也不如从前,对于基础性的工程内容和后续处理有一定的影响。
3.2 地下水动压力给与岩土工程的压力损害
在自然环境下地下水的压力的作用不大,这样就会形成一定的岩土工程损害,包括流砂、管涌、基坑突涌等。这些内容的构成和预防都已经具备了详细的记录,有关人员可以独立搜集查阅。
结语
根据以上内容总结,我们可以知道水文地质工作在多方面都有重要的应用,包括建筑物持力层的确定、基本设计以及工程整体的地址危害控制等内容,工程勘察领域的工作水平不断发展,必然会使得这方面的工作受到更好的管理和关注,落实完善水文地质工作会对提升其勘察能力有重要的作用。
参考文献