PDF下载
水文地质在岩土工程勘察中的应用

刘元华 郭耀文

紫金矿业股份有限公司,紫金山金铜矿

摘要: 在岩土工程勘察设计中,需要重视水文地质问题,否则会产生一系列的问题,影响建筑工程的质量。所以,强调岩土工程中的水文地质勘察工作,考虑勘察工程周围的地理因素以及岩土性质的同时,要制定出水文地质勘察的施工计划与防护措施,保证岩土工程不受到水文地质的影响,提高岩土工程勘察质量。本文分析水文地质在岩土工程勘察中的应用。
关键词: 岩土工程勘察;水文地质;危害;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157039
基金资助:
文章地址:

1水文地质勘察的主要内容

水文勘察具体操作包含下述几点内容:第一,水文地质对建筑物以及岩土产生的作用与影响需要做出准确而又详细的评价,从而对可能发生的岩土工程故障加以预测,然后做好防范;第二,在岩土工程的勘察过程中,还需要结合建筑物的实际以及工程特点,对水文地质情况进行准确的勘察,提供建筑建设所需要的水文地质条件;第三,对岩土工程周边的水文地质自然风貌进行准确的勘察,并且做好各种影响的评估工作,重点分析在工程建设之中,地下水会有怎样的变化,而这一些变化究竟会对岩土或者是建筑物带来怎样的影响;第四,从工程角度考虑,按照具体工程所受到的地下水影响,就可以在不同的情况下评价水文地质的问题。例如:对于深埋在地下水水位之下的建筑物地基钢筋,水产生的腐蚀程度。如果基础里层之中使用强风化岩、膨胀土、残积土等的施工场地,就需要做好地下水文对岩石可能产生的软化、崩解以及胀缩等作用进行重点评价。在地基压缩层之中由于饱和松散的细砂或者是粪土的存在,还需要考虑到流砂、管涌等可能性。如果在建筑物的基地下部包含有承压含水层,应该重视挖开地基坑之后,需要评价并估算地基底板产生强大冲击的可能性。如果工程的地基位于地下水位之下,还需要做好相应的渗透性以及富水性试验,特别是遇到山区之时,需要做好水文详情的精准勘察,同时对因为人工降水所引起的滑坡、泥石流等问题做好积极评价,这样才可以避免建筑物的安全性与持久性受到影响。

2岩土工程勘察中的水文地质问题

2.1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土体结构破坏、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。

2.2地下水下降对岩土工程造成的危害

过低的地下水同样会对岩土工程带来巨大的危害,水位的降低主要是因为人为因素造成的。人工大量的地下水抽取,会浪费水资源,而植被毁坏、砍伐树木等,都可能威胁到地下水的正常水位。过多的降低地下水,可能导致山崩地裂等问题的出现,而湖泊水源的干枯,导致水中生物死亡,也可能让水质过于营养化,另外,由于岩土体本身的胀缩性,还会影响到岩土质量,土壤硬化,会让植被失去正常的生长环境,农产品也会因此枯萎思维。所以,岩土工程受到地下水位过低的影响很大。

2.3地下水频繁升降的危害

膨胀性岩土的不均匀胀缩变形是地下水的升降变化引起的,如果地下水升降严重时,就会形成岩土的膨胀收缩,还是其收缩幅度有所增大,引起地裂造成建筑物的塌陷和破坏。在地下水升降的变动中,由于其变化的频繁交替,会淋失土层中的铝、铁等胶结物质,而失去胶结能力的土层会变的非常的松软,这就降低了承载力和压缩模量,增大了含水量孔隙比,从而给岩土工程基础的处理和选择带来许多的困扰。

2.4地下水动压力作用引起的岩土工程危害

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了地下水天然动力平衡条件,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。

3水文地质在岩土工程勘察中的应用

3.1自然地理条件的勘察

自然地理条件主要包括两方面的内容,一方面是气象的水文特征,而另一方面则是该区域的地形特点,其中气候的水文特征主要是指工程区域的气候特点。例如热带雨林还是温带季风等,以及空气湿度、降雨量等气候特点,而地形特点则主要指的是周围的山地、高原等地形分布状况,以及地形的平坦程度以及水土流失情况等。对于自然地理条件的勘察是开展岩石工程的前提与基础,为工程的开展提供了一定的理论依据,能够在一定程度上保证工程开展的安全性与可靠性。因此,加大对自然地理条件的勘查,能够帮助施工人员及时了解当地的气候、地质情况,进而对岩土工程的顺利开展奠定良好的基础。

3.2地质条件的勘察

在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。

3.3地下水位勘察

在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。

3.4对岩土性质的勘察

想要保证岩土工程的设计方案具有准确性和合理性,就必须要首先掌握岩土自身的性质。岩石的形成过程是千差万别的,其中哪怕一点细微之处的差异都可能会对岩石最终的性质产生巨大的影响,不同种类的岩石的性质差异是非常大的。利用岩石的被侵入情况就能够分析出岩石的化学性质,而通过对岩石的观测就能够得出其物理性质。岩石的给水性指的是因为地球重力存在而存在的一种岩石存水情况,这种性质的勘测一般是需要利用专业化的勘测仪器进行的;膨胀系数指的就是不同岩石的含水量的区别所繁殖的岩石体积变化率的不同,这种性质的测定极为重要,其关系着岩土工程的稳定性。

3.5隔水层、含水层的勘察

水文地质的勘察包括许多内容,其中含水层也需要进行一定的勘察。其中地下水的水流方向、水位高低情况以及相关的供给问题都主要与含水层与隔水层的分布情况密切相关,一般岩石工程都会通过现场的实地勘察来记录其相关因素的具体数据。例如含水层厚度、水流状况以及渗透系数等,对含水层的准确判断能够有效防止建筑基层的下陷、腐蚀等问题。对含水层数据的勘察能够为岩石工程的施工提供一个可靠的质量保证。因此,在水文地质的勘察中,含水层的勘察十分重要。

4结语

综上所述,岩土工程与地下水有着密切的联系,对水文地质进行勘察,能够提前发现不适合施工的地区,从而能够使施工人员对这种情况加以改善,确保施工的正常开展。所以,水文地质勘察工作是确保建筑工程质量的基础,需要我们加以重视,从而保证建筑的经济性与实用性。

参考文献

[1]浅析岩土工程勘察中水文地质问题[J].张和平.世界有色金属.2019(20)

[2]岩土工程勘察中水文地质问题研究[J].郭丰佐.工程建设与设计.2020(08)