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1工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)的評價內(nèi)容
1.1地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響
在巖土工程中,地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問題,對地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進行重點預(yù)測,并根據(jù)相關(guān)評價結(jié)果,制定切實可行措施,對工程項目順利實施有重要意義。勘察評價內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩(wěn)定性、地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。
1.2水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合
水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合,查明地質(zhì)水文情況,可以為建筑物地基選擇提供最準確地質(zhì)資料??辈靸?nèi)容評價主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等,還要將巖土、水文和建筑物三者因素進行對比分析,形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場地有沒有斷裂活動,周圍有沒有其他不良的地質(zhì)作用。通過多元評價,為工程提供全面水文地質(zhì)評價報告。
1.3地下水對工程建設(shè)的作用和影響
地下水對工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性,需要從不同角度展開具體評價。首先是對埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進行評價;其次是地下水對選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進行評價;再就是地下水對地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進行評價;在地下水水位以下開挖基坑,需要進行富水性和滲透性試驗,要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進行評估。
2巖土主要水理性質(zhì)和具體測試方法
根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為:結(jié)合水、毛細管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì),是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì),對制定科學(xué)測試方法有積極作用。
2.1巖土的軟化性
巖土的軟化性,是指巖土在地下水作用下發(fā)生了力學(xué)強度降低的變化,一般情況要用軟化系數(shù)進行表示,根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層,地下水對其產(chǎn)生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下,都存在軟化特性。在地下水作用時,也容易產(chǎn)生較多軟化層,對建筑工程的影響自然呈現(xiàn)顯性。
2.2巖土的透水性
巖土都有透水性,自然水在重力作用下,穿過巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異,其透水性也表現(xiàn)出個體差異。松散巖土的顆粒加大,透水性較好;如果顆粒很細小,其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來表示。巖土透水性大小,對巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同,進而對工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過抽水試驗獲得。
2.3巖土的崩解性
巖土在地下水作用下,土粒連接被破壞,很容易造成土體崩散和解體等現(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低,與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土,大多會以散開方式崩解,如果是石英為主的殘積土,則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式,可以針對性地制定防范措施。
2.4巖土的脹縮性
巖土在地下水浸透下,會吸收眾多水分,土體增大,而失水后,土體又會縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了,而水分失去后,顆粒表面就會變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮,就會形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象,嚴重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對巖土的脹縮性進行測量時,需要針對如下指標:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。
2.5巖土的給水性
所謂給水性,是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測量巖土給水指數(shù),對巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進行標識,需要進行相關(guān)試驗才能測定。
3水文地質(zhì)問題對工程造成的危害分析
3.1地下水活動產(chǎn)生的壓力形成的危害
地下水活動會產(chǎn)生一定的壓力,對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現(xiàn)象,在天然情況下,地下水活動產(chǎn)生的壓力不會造成多么嚴重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活動的平衡狀態(tài),地下水活動會形成比較大的壓力,對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下,巖土中的粉土、粉細砂等,在地下水活動中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況,給工程施工造成嚴重的影響。
3.2地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形
地下水水位處于周期性變化之中,對巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化,可以促使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮,甚至會形成地裂,導(dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化,還會導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升,對工程施工造成嚴重影響。在工程施工時,要注意對地下水具體情況進行勘察,盡量減少在地下水變動比較大的地帶進行施工。地下水水位變化雖然有一定規(guī)律,但也存在很多例外情況,在針對地下水水位變化勘察時,要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下,如果地下水水位在建筑基礎(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi),不管是上升還是下降,都會造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升,建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會發(fā)生軟化現(xiàn)象,自然會導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降和變形。如果地下水水位下降,壓縮層巖土的自重力就會增加,也會導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。地下水發(fā)生頻繁升降,對巖土工程造成的危害更為嚴重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象,當?shù)叵滤殿l率加大,巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會不斷加大,有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁,也會促使巖土中鐵、鋁等成分的流失,土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化,土質(zhì)變松、含水量孔隙增多,其承載力自然降低,也會對工程基礎(chǔ)造成嚴重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中,要了解和明確基坑開挖對周圍多種自然因素的影響,主要是巖性、承壓性、含水層類型等。
4結(jié)語
水文地質(zhì)勘察對工程建設(shè)有重要影響,特別是地下水給巖土結(jié)構(gòu)和建筑基礎(chǔ)形成的危害是工程亟待解決的難題。通過水文地質(zhì)勘察,為工程制定科學(xué)施工方案提供各種數(shù)據(jù)參數(shù),對促進工程建設(shè)有積極幫助。地下水活動有個性特點,地下水水位變化也存在不確定性,這一些都給水文地質(zhì)勘察帶來挑戰(zhàn),掌握先進的勘察技術(shù),總結(jié)勘察歷史經(jīng)驗,都能夠提升水文地質(zhì)勘察質(zhì)量。
作者:易韻彬 單位:廣西第四地質(zhì)隊
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