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【关键词】 水文地质 管涌 流土 基坑突涌;
1 水文地质评价内容
由于在工程地质勘察中对水文地质的评估往往缺乏重视,尤其是水文地质的评估中缺乏结合工程技术设计和施工对岩土工程的作用与危害,经常会造成因地下水而导致的工程建筑下沉的现象,甚至导致建筑物的开裂、倾斜等安全事故。通过对以往的岩土工程事故进行总结和分析得出,工程地质勘察中水文地质的评价必须要考虑以下内容。
1.1 地下水对岩土体和建筑物的作用影响
水文地质的评估和勘察必须要重视地下水对岩土体和对建筑物的作用于影响,从而才能准确的预见到未来可能出现的岩土工程质量问题和安全隐患,从而针对具体的问题来进行防治和解决。
1.2 结合具体的岩土性质来察明水文地质
在工程地质勘察中进行水文地质的勘察与评估需要结合具体的工程施工环境,根据建筑物地基基础类型的需要来勘察水文地质,从而为工程地质勘察和工程施工提供相关的地质资料与水文地质信息,保证岩土工程的安全与质量。
1.3 不同条件下的水文地质问题
从岩土工程勘察的角度来看,由于地下水对岩土工程的作用和影响不同,所以对工程地质勘察中水文地质的评估也要在不同环境和条件下进行。比如在对建筑物下埋藏有地下水的情况下,这时就需要考虑到砼及砼内钢筋的腐蚀性等问题,其次对于岩土工程施工中选用软质岩石、残积土、风化岩等作为基础持力层的区域应该特别注意地下水的活动而导致的岩土体软化、崩解和胀缩等作用。而如果在工程地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂和沙土等情况时,应对潜蚀和管涌等安全隐患做一个大致预测,尽可能的防止岩土工程事故的发生。另外如果工程基础下部存在承压含水层的话,水文地质的勘察就需要对基坑开挖后的承压水倒流情况进行预测与评价,尽量的防止此类事故的发生。需要注意的是,在地下水位以下进行基坑的开挖,一定要做好水渗透和富水性试验,从而保证岩土工程的稳定性与质量,避免沉降和边坡滑塌现象的发生。
2 工程地质勘察水文地质的重要性分析
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,地下水位和地下水动水压力的作用主要是引起地下土层中的成分发生变化,引起土层的疏松和软土层,造成土层流失,形成管涌、基坑突涌等地质危害。
2.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害
地下水位变化一般由自然因素和人为因素引发,如果地下水位的升降幅度达到一定程度,就会对岩土工程造成严重的危害。第一,工程地质勘察中水文地质的勘察必须要注意地下水位条件和升降程度的变化。一般来讲,天然条件下地下水位的变化有季节性,和气候有着较大的关系,在雨季时地下水位上升,而在旱季时地下水位就有所下降,不仅如此,地下水位的升降和地质条件、区域也有着较大的关联,具有一定的区域性和渐变性,但是地下水水位的升降幅度不会太大。但是在岩土工程施工中人为因素所引起的地下水位升降和自然条件下的地下水位升降危害更大。尤其是在岩土工程施工过程中,盲目的抽取地下水造成地下水水位下降,导致地裂和滑塌的现象,不仅如此,地下水位的升降也对岩土体结构造成了巨大的破坏,岩土体的强度下降等原因引起了细沙和粉土的饱和,进一步产生了流沙和管涌的安全问题,甚至导致地下建筑淹没、侵蚀工程建筑地基的问题,从而威胁到整个工程的质量与安全。某工程在施工过程中忽视了水文地质勘察的重要性,出现了由于地下水位变化而造成的危害。由于地下水位频繁的升降变化,造成了岩土工程施工区域发生了土壤盐碱化、沼泽化的现象,腐蚀了施工区域的岩土体。从而导致了施工中滑塌情况的出现,不仅如此,由于没有进行水文地质勘察,为后来的施工建设埋下了安全隐患,以至于岩土工程施工区域经常出现管涌和流沙问题,在该工程建设完工后,也因为地下水位的下降导致建筑物的沉降,极大的影响了该工程的质量,造成了巨大的损失。地下水水位降幅过大,往往会诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害的发生,甚至造成地下水资源的枯竭和水质的恶化,不仅如此,对对岩土体、建筑物的稳定性和人类的居住环境也会造成很大威胁。
2.2 地下水动压力作用引发的岩土工程危害
由于地下水冻水压力作用在自然条件下较为微弱,一般难以对岩土工程造成危害,但是在人们的工程活动破坏了地下水的天然平衡状态,并在地下水的动水压力作用下时常引发较为严重的岩土工程危害问题,比如流土、管涌、基坑突涌等问题。如果在基坑下部存在有承压含水层时,由于开挖基坑一定程度上削减了隔水层的厚度,一旦隔水层受力出现问题,那么承压水的巨大压力就会直接造成基坑底板的破坏,形成突涌的问题。不仅如此,因为地下水的水位不固定,时涨时落,这种反复变化的问题造成了土质中的矿物质流失,使得土质变得十分松软。而且由于土质中含水量的增加、孔隙比扩大、水压力大幅降低,极易导致地基的承载力受到较大的削减,从而也非常容易引发岩土工程危害问题的发生。
(二)地下水引起的岩土工程危害的预防措施
在工程地质勘察中应该着重基坑开挖深度的查验,比如开挖范围内隔水层的厚度、重度、岩性,承压含水层顶板的埋深度、承压水头的高度,地下含水层的类型和岩性等方面,通过这些方面的查验就能对突涌的问题和形式进行一个大致的判断,并可以制定一套相关的预防措施。对由于地下水引起的管涌;流土;基坑突涌的防治措施可以从以下几个方面来进行。因为管涌现象的发生主要是由于在渗流作用下,土体中的细颗粒在粗颗粒形成的孔隙中流失,进而扩大孔道,导致水闸地基骨架破坏,造成建筑物倒塌等事故。而流土的出现同样是因为渗流的作用而导致的,在渗流作用下往往会出现局部土体隆起的现象,并在某一范围内颗粒或颗粒群同时发生移动并流失,流土的问题会导致土块的隆起、浮动和断裂等问题,给岩土工程带来极大的安全隐患。不仅如此,地下水引起的岩土工程危害要特别注意基坑突涌的问题。基坑突涌的问题会造成承压水顶破坑底导致基坑围护结构失稳,酿成事故。2011年2月,某工程基坑开挖至电梯基坑处时,突然发生大量涌砂、涌水现象,同时基坑西侧路面发生下沉开裂,西侧及南侧基坑支护水平位移骤增。该例事故说明,前期采取必要的措施可以对由地下水引起的管涌;流土;基坑突涌现象进行有效防治。
1. 在底板下设置截水墙,板桩等用来延长渗流的流径,以降低水力坡降。
2. 在可能产生管涌或流土的地段设置反滤层。
3. 基坑四周设置井点,进行抽水,降低地下水位,保证施工作业在无地下水渗入的情况下进行。
4. 基坑设排水孔,有效降低承压水位及承压水头压力。
通过以上几个方面进行具体施工时一定要注意基坑周边排水沟的设置,并要结合具体的情况对地面硬化处理,从而保证基坑周边地表水的及时排除,有效的防治地表水渗入基坑周边土体,影响到基坑的安全,给岩土工程施工带来不利的影响。同时,还可以在岩土工程施工时在建筑物周围留取一定的补水设施,从而防止在干旱条件或过度抽取地下水造成地下水水位下降而引发的地面沉降塌陷现象,尽可能的避免工程危害问题的发生。因此在工程地质勘查水文地质是非常重要的。
3 工程地质勘察中水文地质的重要性总结
总而言之,工程地质勘察中水文地质的勘察是十分重要的。结合近年来岩土工程中所出现的水文地质所导致的各种问题与事故占了相当大的比重,因此在工程地质勘察中科学准确的进行水文地质勘察是十分必要的。通过查明地下水的水位等信息,不仅能够高效的利用岩土体潜在能力,而且可以提高岩土工程的使用质量,避免安全事故和工程质量问题的出现。在工程地质勘察中重视水文地质的勘察,对于整个岩土工程和地质勘察行业的发展具有重要意义,而且从某种程度上也可以促进我国社会经济的发展。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部《岩土工程勘察规范》[J],中国建筑工业出版社,2002年2月
关键词:地下水质勘察;水位变化幅度;影响 ;措施
Abstract: the investigation of geotechnical engineering investigation of groundwater has a very important position and role. In geotechnical investigation, must be determined to groundwater level, because the water level determines the level of geotechnical engineering quality, high underground water level, can cause desertification, drain tube problems, low water level will cause many problems such as surface subsidence, ground fissure. There are some frequently used survey method, calculation of the correct use of equipment will also need people with blue bird, in order to make the geotechnical engineering exploration and get effective results. This paper from the survey and the underground water level, water level variation, underground water quality of rock and soil engineering geological exploration will be discussed and put forward relevant measures. Hope to provide help to more engineering professionals.
Keywords: underground water quality investigation; the amplitude of water level variation; impact; measures
[中图分类号] K826.16 [文献标识码]A[文章编号]
在工程勘察和施工过程中,地下水的问题对岩土工程地质勘察有着十分重要的作用,它的勘察需要从多方面入手,包括还要考虑当时的气候温度,地表温度以及地下表层中的上表层与下表层的水位的高低。而且它对对岩土中的物理性质、水理性质和岩土的存在形态都有不小的影响。在我们的城市建设当中,地质勘探对人类有这巨大的贡献,也许有一方土地适合开发楼盘,也许有一方土地适合挖凿隧道,还有适合建造开通地铁的城市,这都离不开对岩土工程地质的勘察,当然了,要想勘察岩土工程的地质,那也绝对离不开对地下水的勘察,地下水的勘察直接影响这其工程的地理位置、地上建筑物的高度、轻重和开发项目等等。所以要重视对地下水的勘测工作,以免引起因地下水问题而导致的工程影响。因此应在勘察岩土工程及时对对地下水质做出评估,为施工方提出有效的建议,避免或减少对岩土工程造成的危害。 一、水位变化对岩土工程的危害
1、 自然环境会对岩土工程造成危害
在之前已经说过,地下水位的变化对岩土工程地质勘查影响颇大。其中天气因素也是一个影响因素,尤其在北方城市,四季温差明显,这就会给测量工作带来诸多不便,自然界的影响因素也应该在测量人员的考虑当中,可是现在有很多人为了节省时间,往往不会把自然温差测算在内,认为只要对水位的测量准确即可,的确,水位的测量很重要,但测量天气的温差、湿度也是必不可少的,这也是为测量地下水的温度,湿度在做铺垫。例如多雨的季节,地下水位会上升。在旱季,地下水位会下降,这也说明了其天然的变化性。然而,人为的影响应该是最为严重的。人为的注水灌溉、或施工等问题,会使地下水位上升,这一上升就会对岩土工程造成影响,会改变岩土的结构,一层一层的慢慢软化,从而引起液化、出现流砂、管涌等现象。地下水位下降也可以是人为的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是开采煤矿之类的行为都会使得地裂、地面沉降、地面塌陷等轻则水源枯竭、水质恶化,重则造成地质灾害, 对岩土体、建筑物的稳定性和人们居住环境有严重的危害。这就需要知道那里是适合建设的,哪里是适合维护的,才能有效的阻止人为的对地表产生的伤害,对城市维护建设产生的不可预计的危害。
2、地下水的勘察不利对岩土工程的危害
想要提高工程地质勘察质量,就得对水文问题进行科学合理的勘察,勘察不能漏掉任何一个死角。首要条件,先要观察周围的地理环境和天气状况,对细节的掌控要具有条理性,包括所在地的气候、湿度、热量等都要按部就班的一一测量。其次,要观察当地的地质环境,主要看当地的地质构造、基建构造等。还要看地下水位的情况,主要包括水位的变化趋势、高低等。最后是隔水层,这样仔细的勘察是为了更好,更合理的进行后续项目,否则必定会造成数据测量不准确,不可靠的现象。
3、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害一般情况下,正在活动的的地下水在正常的状态下压力是较弱的,并不会对建筑物造成危害。但是,施工技术人员在具体实践的过程中,有可能对地下水原本来天然的动力平衡状态进行了人为的干预,做出了一些不正确的或是违反规定测量的行为,使地下水不能在正常的压力作用下正常的形式活动,对于整体的工程质量和施工安全性都有着一定的影响。
二、地下水位对岩土物理力学性质的影响
我们在生活当中经常会看到有些地面裂缝的情况 ,这是因为当地下水位降低时,岩土就会萎缩,造成地面干裂,形成我们所见到的地面裂缝的状态。但当地下水位升高时,有可能造成岩土的松动,这就不利于地面的建设,有可能会加速对地上建筑的破坏。因此,如果是在膨胀性岩土地区进行勘探时应该对地下水的变化规律做出基础的判定与选择,要利用所学的参考值跟经验做出正确的判断。 但当地下水位在发生收缩变化时,就有可能使得地上建筑下沉或造成破坏变形。
三、岩土的水理性质
之前有很多从事水位地质研究的人员光是倾向于研究岩土的物理学性质,但实际上岩土的水理行研究也是不能够舍弃的,岩土的水理性质在与地下水相互作用时,同时能作用得到的各种性质。岩土的水理性质与岩土的物理性质有相等的重要性,应认真分析水理性质。岩土的水理性质、软化性、透水性、崩解性、给水性和涨缩性,这些都是勘察岩土各项性质的重要指标和参考依据。水文地质勘察是岩土工程勘察中不可忽视的问题,在工程的施工前应进行科学的勘察,确定当地的水文条件,制定相关的应对措施确保工程的质量
四、结束语
对岩土工程地质勘查工并不是非常难的,只要计划好工作范围,同脚测量数据,做到认真负责,责任高于利益之上就能保证人们的生命财产安全不受侵害,同时还可以提高岩土工程的施工效率。参考文献:
[1]左云涌,左来.地下水对岩土工程的危害及纺治措施[J].民营科技,2009(7)
[2]王道昌.地下水对岩土工程的危害及预防[J].吉林地质,2009(6)
[3]王红莲,赵铁峰浅谈钻孔原始地质编录[J]中国科技信息,2007(2)
【关键词】隧道;勘察;围岩工程;地质条件
引言
隧道勘察是隧道工程建设重要前提条件,隧道勘察不仅影响着隧道的路线选择,更影响着隧道的长期运营、关系着我国交通建设的发展。隧道勘察的主要目的是为了能够确定隧道的施工位置、方法以及支护结构、衬砌类型等技术设计方案,隧道勘察必须对所处范围内的地形地貌状况、地质条件、地下水的分布及水文水量等环境情况进行勘察,尤其是对隧道的施工位置的工程地质条件要进行仔细分析,对于围岩的稳定性熟悉了解,为隧道的施工路线选择以及全程施工资金预算提供科学依据和重要保障。由于隧道所处的地质条件复杂,且断面大、隧道长,所以隧道的施工过程中的不良地层容易引起塌方、涌水等危险,加之围岩地层又具有不可见性和复杂性的特点,都给施工增加了难度系数和危险系数。因此,隧道勘察中对围岩工程地质的详细调查和分析对后期隧道的设计和施工具有十分重要的作用。
一、隧道施工前勘察设计工作重点
在进行隧道设计施工前,应先获取各种详细资料对施工做到确切的了解,所以需要对设计规划范围进行调查和分析,例如地形地貌特征、地质条件、环境气候、施工条件等方面的调查,分析有关资料和经验总结,广泛深入的获取重要的资料,为隧道的设计规划以及维护管理做好充分的准备。
(一)文献资料的收集和整理
文献资料的收集和整理主要是对隧道施工所处的相关地形地貌、工程地质、水文地质、气象条件、环境灾害等资料进行收集和整理,做好详细的规划和设计。
(二)地形地质调查
地形的调查关系到隧道的施工路线的设计,选取最优路线,是施工的重要前提;地质调查主要是关系到实际地质条件是否符合隧道施工的结构稳定性,例如是否存在活动断裂,大型破碎带和滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用的调查工作。
二、隧道勘察中围岩工程地质的重要性
(一)围岩工程地质对隧道的重要性
工程地质条件不是一成不变的,它是随着环境的改变以及区域的不同而发生变化,这不仅关系到隧道的前期施工,更关系到竣工后隧道的运营和养护。本节主要从以下三个方面讨论围岩工程地质条件对隧道的重要性。
1.岩体结构及种类
岩体的种类复杂多样,不同种类的岩体结构也不同,特别注意花岗岩、凝灰岩、千枚岩、片岩、板岩、泥岩、页岩等。很多岩体受环境影响较大,例如泥岩、页岩受风化影响较大,时间久了便会形成深度风化甚至变为花风化土,沿断层风化且存在于岩体内部的断层难以发现,风化带的宽度也不相同。另外,岩石的种类及发生的物理化学风化对于隧道的选址和后期的施工都会带来不同程度的影响,因此必须把施工地段的基本岩体种类和结构以及特殊地质条件进行详细调查,以防出现额外的经济损失。
2.地质构造
地质构造方面主要是隧道的建设必须避开活动断裂带以及断层破碎带,尤其是含水量丰富的破碎带地区,如若无法避开,则需令隧道与破带垂直或大角度斜交通过,并及时做好支护以及排水措施,防止出现塌方、破碎带出现水涌等安全事故。所以在隧道勘察中除了采用必要勘察手段外,还要采用工程地质测绘、工程物探相配合的勘察手段。对可能存在断裂或大型破碎带的地段要重点调查,必要时应进行专题研究。
(二)围岩工程地质对隧道施工的影响
随着科学技术的不断发展和经济水平的不断提高,隧道的施工工艺以及施工的设备和器械都在不断的更新和进步,多样化、复杂化的施工工艺不仅提高了隧道工程的质量,也加强了隧道施工的安全性以及环保性。
随着技术的不断进步,传统的钻爆法施工已经逐渐趋于成熟且相对于TBM技术有着自身的优势,例如:隧道施工地段的围岩种类繁多,而钻爆法可以不受隧道断面尺寸、形状的限制以及不良地质条件的限制和约束,适用于多种条件;设计方案在施工过程中会随着地质条件的变化而不断调整,传统钻爆法的施工工艺可随之灵活变化;随着时间的持久,技术人员已经积累丰富的施工经验,有着自身完整的工程工艺,技术娴熟;有一定的经济性。另一方面,钻爆法也有自身的缺陷和不足,例如施工工序繁琐多样,且各工序相互干扰性较强,开挖速度迟缓;安全性较低,工人在环境恶劣的条件下劳动强度较大;对地层的扰动影响较大,超欠挖现象尤为严重,极易引发岩爆等围岩稳定性问题。
(三)围岩工程地质对隧道衬砌类型及材料选择的重要性
隧道在长期深埋在地下时,其周围的围岩会对衬砌产生一定的压力,还会约束衬砌变形,因此,衬砌的断面类型、材料和厚度等都要根据围岩的状况经过衬砌计算来决定。
1.衬砌材料
混凝土、钢筋砼的整体性、密实性、抗渗性较好,能够有效防止围岩松动产生的透水现象;喷射混凝土密实性较高,能够快速的封闭围岩裂隙,密贴于岩石表面能够起到封闭岩石缝隙的作用;锚杆是用机械方法加固围岩的一种材料,在围岩松动时可以利用锚杆支护进行防护。
2.衬砌类型
①直墙式衬砌:这类衬砌类型主要是用于垂直围岩压力为主要计算荷载、水平围岩压力很小的情况。
②曲墙式衬砌;主要是为了抵抗较大的水平压力,另外在地基条件较差时还可设置仰拱来避免衬砌沉陷。
③复合式衬砌:此类衬砌是结合以上两种传统衬砌方法、对初期支护进行现浇混凝土二次衬砌。
④圆形断面隧道:隧道可以利用圆形或近似圆形的断面来抵抗膨胀性围岩压力,且断面可以使用掘进机进行挖掘。
⑤矩形断面隧道:采用沉管法进行施工时,断面形式为矩形。在一般的软土地区,可以采用矩形断面隧道在不能抵御较大水平推力的区域,另外,举行断面隧道的利用率较其他而言相对较高,且城市隧道使用较广泛。
结语
总的来说,隧道勘察中的围岩工程地质条件对隧道的设计和后期的施工具有十分重要的作用。主要在隧道选址、施工、运营以及后期维护等方面都有着决定性的作用,而且围岩的地质条件对隧道周围的环境也有一定的影响。随着社会的不断发展,人们普遍提倡的绿色施工、绿色运营也受到了施工方的重视,而隧道的施工建设正可以充分体现可持续发展战略,另外,围岩工程地质则决定了隧道勘察设计的好坏,因此,隧道勘察中围岩工程地质对隧道的建设具有十分重要的作用,对我国工程建设的发展具有长远的意义。
参考文献
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[3]钱伟平. 乌鞘岭隧道建成的思考和对规范修编的建议[J]. 铁道标准设计,2010,S1:32-35+73.
[4]贾社康. 浅谈镇安隧道围岩工程地质条件评价[J]. 华北国土资源,2010,03:55-57.
【关键词】工程勘察;水文地质;地质勘察;影响
在工程勘察的一系列活动中,水文地质问题是一个极为重要但也易被忽视的问题。水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不断深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。
1.工程地质勘察中水文地质评价内容
工程地质勘察中水文地质评估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,在今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价主要考虑以下内容:(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)工程勘查密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文质问题,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: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;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;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;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水性试验。并评价由于人工降水引起土冻沉降,边坡失稳进而影响物稳定性的可能。
2.重视岩土水理性质的测试和研究
岩土水理性质是指岩土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,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。
既然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,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, 然后再对岩土的几个重要的水理性质进行简单的介绍。
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。
岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种:软化性;透水性;崩解性;给水性;胀缩性。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。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取;崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、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。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量的性能,以给水度表示。胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的水理性质尚有持水性,溶水性,毛细管性,可塑性等。
3.全面了解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。
3.1 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3种方式: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、盐演化,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。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。
3.2 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,但在人为一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。
关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;必要性
中图分类号:F470.1 文献标识码:A
在工程地质勘察中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境。
在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。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。
(一)工程地质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水文地质造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故。在山区,由于强降水引发的山体滑坡、泥石流等地质灾害。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,应考虑以下内容。
1.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.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.查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,分析并预侧在人为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。
4.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:
(1)对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼中钢筋的腐蚀性。
(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,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,应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性
(4)在地下室车库设计施工中,由于地下水位变化引起的基坑上浮问题。
(二)岩土的水理性质
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,因而对岩土工程地质性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,然后再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,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、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,岩土体的渗透系数可通过抽水试验、渗水试验和压水试验求取。
(3)崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、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,以蒙脱石、水云母高岭土为主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量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。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,岩土的胀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生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有: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,在这里不再一一叙述。
(三)地下水引起的岩土工程危害
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:
(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。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:①土体沼泽化、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,引发山体滑坡。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,不仅使岩土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。
2.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。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中已有较详细的论述,这里不再重复。
水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
【参考文献】
[1]工程地质手册(第四版)[S].中国建筑工业出版社,2007.
关键词:水文地质:工程地质勘察;地下水
Abstract: hydrogeology work include the choice based on the building, design, engineering geological disaster prevention and control all aspects plays an important role, along with the development of engineering investigation. The will is more and more extensive attention, to do the work of hydrogeology survey will raise the level of play a huge role.
Keywords: hydrogeology: engineering geological investigation; groundwater
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
前言
在工程勘察的一系列活动中,水文地质问题是一个极为重要但也易被忽视的问题。水文地质和上程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不断深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。
1 水文地质问题在工程地质勘察中的重要性
实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质两者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。而在实际的勘察工作中因很少直接涉及水文参数,水文地质问题往往被忽视,只简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。因此,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。
2 工程地质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,在某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,在以后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: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。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
选堑所需的水文地质资料。不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响。更重要的是分析预测在人为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。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混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性。
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、崩解涨缩等作用。
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,应预测产生液化潜蚀、漉砂、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 重视岩土水理性质的测试和研究
岩士水理性质是指岩土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,因而对岩土工程地质性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,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同。而且影响程度又与岩土类型有关。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,然后再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。地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响: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。
①强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周嗣形成极薄的水膜,是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达10MPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用.也不能传递静水压力。弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动.薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响。且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。
②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用。当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。
③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响,不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活
动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。岩土的主要的水理性质及其测试办法:
关键词:水文地质问题;地质勘查;水理性质;渗透系数
地质勘查工作是保证工程施工建设安全性、稳定性的关键。相关建设人员要在明确水文地质问题对工程地质勘查影响的基础上,找出具体控制的方式方法。这里指的水文地质问题包括水文地质勘视问题、水文地质参数测定问题及与水文地质相关的评价内容问题。
1认识水文地质问题在地质勘查中的重要性
在工程的实际施工建设过程中,地质勘查是决定其成果质量的关键因素。因此,相关建设人员应在确保地质勘查工作质量的基础上,将相关资料形成报告提供给工程建设人员。其中,水文地质勘查是工程施工中最重要的一环,相关人员要充分认识到水文地质问题在地质勘查中的重要性,并采取一系列的控制措施以降低其所带来的负面影响。图1所示为水文地质问题对工程地质勘查所带来的影响。具体来说,水文地质勘查要考虑的问题有勘查所处的地理条件、地质环境、地下水位以及含隔水层情况。这里指的地理条件就是自然地质条件,比如气候湿润度、季风分布情况、工程所处水系以及地形地貌等;地质环境指的是基底构造、地质构造和底岩构造等;地下水位的勘察就是要对近几年工程所处区域出现的水位变化进行分析,以明确其未来变化的趋势;而含隔水层的勘察主要包括两个水层的埋藏同条件、地下水存在类型以及对应流向等。这样一来,施工技术人员就可以对工程所处的地层渗透系数情况进行全面的了解,进而采取相应的施工控制措施。
2确保水文地质参数测定的准确性
确保水文地质参数测定的准确性要从3个方面入手,即测定流向、含水层和压水试验。在测定流向方面,水文地质问题对工程地质勘查的影响要点在于地下水的水流流向。因此,相关建设人员可采用几何分析法来准确测定地下水流的具体流向。对于含水层参数的测定,工程勘查人员先要判断地下水水位是处在何种状态,然后再采用具有针对性的测量方式,以获得静止水位或多层含水层所带来的影响。而压水试验是水文地质勘查人员测定地质透水率的重要作业方法,其能够测出实际工程建设所需的压力基数,从而实现透水率的准确测定。
3明确与水文地质相关的评价内容
评价水文地质勘探工作中的相关内容,是保证水文地质勘探指标质量落于实际的关键。在工程的施工建设中,有效利用水文地质勘察资料,将在很大程度上提高工程体系的重要性和完整性。就目前来说,与水文地质勘察相关的评价指标主要体现在4个方面:①水文地质的勘查工作会对工程所处的岩土结构施工带来很大的影响。这是因为地下水是在土层结构中发挥作用的。②建筑地基也会给水文地质勘查带来一定影响。因此,工程勘查人员要对建筑结构进行全面而细致的分析。③由于处在自然环境下形成的地下水会给工程建筑期间的经济效益带来影响,因此,在进行水文地质的指标评价期间,要对人类活动因素对地下水造成的变化进行分析监测,以保证工程建设的顺利进行。④对于水文地质问题来说,其作用于不同的建筑工程所带来的影响是不同的。这就意味着相关建设人员必须根据工程建设的实际情况对水文地质问题进行有针对性的分析。在此情况下,水文地质相关的评价内容就能与实际工程建设结合起来,从而有效控制其问题可能造成的伤害。
4水理性质相关的评价内容
在工程地质的勘查工作中,岩土体的水文地质问题主要集中在地理性质上。而业内人士根据其存在特点将其划分为2类,分别是岩石的物理性质和水理性质。因此,相关建设人员应加大对这方面的科研力度。图2所示为我国各个岩石分布区域的水理性质变化情况。就目前来说,对岩土体的水理性质进行分析研究主要集中在4个方面,分别是崩解性、透水性、软化性和给水性。其中,岩土的崩解性是在静水环境中形成的,因此,相关研究人员可在检查期间对钻土、土体结构以及土体强度变化进行观察。经观察得出了造成岩土出现崩解现象的原因是:岩土中的颗粒、矿物质及相关结构会给建筑工程到来极大的影响。在岩土的透水性分析过程中,研究人员可利用自然重力对相关指标和工程设置内容进行测试分析,以保证水分的穿透性。此外,在研究期间,主要对渗透系数进行分析,人员利用抽水试验,将试验中的数据进行计算,并确定出透水系数,从而降低水文地质对工程建设的影响。当土层结构中的软化系数较大时,建筑工程的稳定性就会受到影响。对于给水性这一水理性质评价内容,相关建设人员可对地下水的可利用指标进行认真检查。勘察结果表示,当评价期间的给水参数指标较高时,其对建筑工程的影响较大。
5结束语
总而言之,水文地质问题对工程地质勘查工作的影响,是可通过相关建设人员加强对工程建设实际情况及设计要求的充分了解予以解决的。事实证明,只要控制好水文地质问题的影响,就能在很大程度上提升地质勘查工作地的准确性,工程建设才能在相对安全、稳定的施工环境下得以完成。因此,相关人员应将其作为重点研究对象,以提高施工建设的安全性和稳定性。
作者:孙贵平 单位:重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队
参考文献:
[1]刘承宏.水文地质问题对工程地质勘查的影响要点研讨[J].科技资讯,2014(29):119,130.
【关键词】地质勘查;勘查评价;勘查管理;策略
前言
随着人民生活质量的不断提升,高层建筑的数目与日俱增,这也给建筑企业提出了更高的要求。在建筑工程中,工程地质勘查工作作为最容易被忽视的部分,发挥着不可取代的作用。工程地质勘查是工程建设的三大部分之一,如果不能实现科学的工程地质勘查工作,则很不能保证施工参数的精确性,给建筑和人民安全带来隐患。笔者根据工程地质勘查工作经验,探讨工程地质勘查的弊端和方法,希望能够给广大读者提供理论支持和具有实效性的帮助。
1 工程地质勘查中存在的问题
1.1 工程地质勘查监督管理机制不完善
工程地质勘查工作是一项专业化、系统化的工作,需要每一位工人的密切配合才能完成精确科学的勘查工作。由于勘查工作的系统性,要求勘查工程必须建立在整个建筑工程设计部署内,这一点尤为重要。与此同时,工程地质勘查工作也需要提前做好勘查准备,做到正确了解和明确建筑工程的勘查影响因素。然而在我国部分建筑施工企业工程地质勘查过程中,很多施工企业缺乏有效的监督管理机制,造成工程地质勘查管理混乱,施工人员没有受到高的勘查要求和监督。由此造成工人工作随意性很大,完成勘查任务积极性不够,不能高效地完成地质勘查工作。可以这么说,工程地质勘查监督管理体制的不完善,不仅影响了地质勘查工作的精确性,还给建筑带来潜在的安全隐患。
1.2 缺乏科学的周期勘查
地质勘查工作遵循一定的工作周期,在勘查报告提交审核直到下一次勘查结束前称为一个周期。勘查周期是非常有必须的,缺乏一定的勘查周期而草率进行建筑施工,极易出现严重的后果,导致出现施工安全隐患和没有必要的经济损失。从我国当前部分施工单位的施工时间分布看来,对地质勘查工作的时间安排并不多,导致缺乏了必须的勘查周期。这表明地质勘查人员不能在有效的时间内进行一定次数的勘查周期,等待施工出现问题时才能发现地质勘查科学周期的重要性。
1.3 地质勘查质量问题较为严峻
在地质勘查过程中,部分施工工作者缺乏相应的勘查专业知识,对于勘查工作重点和勘查设备的操作不明确,极易导致出现地质勘查质量问题。纵观众多工程质量问题,大部分都与施工工人施工意识以及专业知识相关。由于部分勘查工作者没能掌握相关的理论知识、计算方法,导致不能完成精确的勘查工作。与此同时,一旦没能掌握专业知识,即使出现了问题也不能快速地发现并回应,造成地质勘查出现质量问题。
1.4 缺乏地质勘查评价体系
由上文便知道,地质勘查工作具备有独特的勘查周期,因此需要评价系统来辅助勘查周期的进行。地质勘查评价体系不完善不仅影响了地质勘查工作的正常进行,还导致勘查结果的不明确,严重时影响到工程建筑的稳定性。
2 工程地质勘查问题解决探讨
2.1 普及勘查知识,学习工人勘查理念
地质勘查单位要适应时代竞争,就要建立一支专业的地质勘查队伍。由于地质勘查队伍每一位成员掌握的专业知识不一致,因此需要地质勘查企业对勘查人员进行专业技术培训,普及专业知识和工作理念。并在企业招纳新员工时,落实持证上岗,保障每一位工人的专业实力。培养勘查工作人员对自身所在领域的设备操作,以促进专业理念的培养。勘查理念是人们在进行地质勘查时的指导思想,也是人们在判断勘查问题并及时解决的依据之一。因此在日常的工程勘查过程中,给勘查人员进行的理念灌输,以培养其积极的、正确的勘查意识,并落实这些理念的实效性。与此同时,努力提升施工检测指数,确保工程设计和施工参数的稳定性。
2.2 建立健全地质勘查监督管理体系
俗话说得好,没有规矩不成方圆。在地质勘查工作中也一样,缺乏专门的勘查监督管理体系,导致一系列问题的出现。这要求我们建立健全地质勘查监督管理体系,使勘查的每一个环节都落实到工程规划中。专门成立一支地质勘查监管小组,不定时对勘查数据和勘查设备进行检查,审核勘查现场报告,避免数据造假,并抄录入册,及时把相应数据输入计算机系统。加强勘查市场和项目管理,增加地质勘查监督力度。与此同时,对勘查市场需要部门进行有力监督,完善监督管理理念的构建,使每一个勘查环节都可接受到监督;在勘查人员管理方面,建立奖罚机制:如果发现表现优异,能够实现精确的地质勘查,并懂得科学地操作和保护勘查仪器设备的勘查人员,给予相应的奖励并公示,相反亦如此。
2.3 完善地方性勘查研究
由于地质特征具有区域性,因此在一定区域内,其地质条件具有相似性。因此必须完善地方性勘查的研究,笔者建议从以下角度推进:区域水文条件调查、土壤性质勘查、地方建筑风格调查、地方建筑建材等。当然,地方性勘查研究只局限在地质环境相似的区域,由于我国地大物博,其他物理性质差异较大,不具有代表性。不过如此更应当加强地方性勘查研究,寻找相似和不同之处,使更加便利于以后的勘查工作。
2.4 地质勘查评价体系构建
地质勘查评价体系的构建包括水文地质评价、岩土水理性质评价、地下水引起岩土危害等。以下笔者便浅谈这些地址勘查评价体系的构建:
(1)水文地质评价。水文地质评价指的是评价地下水对岩体和建筑工程的影响,并及时根据评价体系预测出岩土的危害程度,提出有效的治疗方法。并根据水文地质条件判断最佳的建筑地基类型,明确水文地质对建筑地基钢筋的腐蚀性,并对地基的抗承压测评等。
(2)岩土水理性质评价。岩土水理性质评价指的是根据地下水的不同形式进行水理性质评价。地下水形式可分为结合水、毛细管水以及重力水三种。一般来说,水理性质评价方法包括软化性、透水性、崩解性等,这三者都体现了不同水质对土壤的作用。
(3)地下水引起岩土危害。地下水引起的岩土危害包括水位上升引起的岩土危害、地下水水位下降引起的岩土危害以及地下水动压力作用等引起的岩土差异等等。地下水水位上升、下降引起的岩土工程危害是由于人为导致,是在施工时大量抽取地下水,采煤挖矿等工作时导致的地下水位发生变化;地下水动压力作用指的是在施工条件下,人为改变地下水的动力平衡状态,导致流砂、管涌等现象的出现。
3 结语
总的来说,工程地质勘查对于建筑工程的意义重大,落实好地质勘查工作对建筑多方都有裨益。本文从地质勘查监督管理机制、周期勘查、地质质量问题以及勘查评价体系等问题出发,针对性地提出策略。要求我们广大地质勘查工作者提高工作积极性,学习先进的勘查技术,努力完善地方性勘查研究和勘查评价体系的构架。只有这样,才能集思广益,为我国建筑行业奉献智慧。
参考文献:
[1]常娟.工程地质勘查中存在的危害及地质问题[J].黑龙江科技信息,2013(05).
[2]朱文华,任庆弟.工程地质勘查中存在的危害及地质问题[J].黑龙江科技信息,2013(25).
[3]蔡富军.工程地质勘查中相关问题的研究与分析[J].硅谷,2013(22).
水文地质对岩土工程产生的影响巨大,如地下水的类型,水位高低,含水层厚度等,都会严重影响工程质量。由于缺失地下水对岩土工程的危害及重要性评价,在水文地质勘查中,因为地下水造成的建筑物裂缝或建筑基础沉降的质量安全事故常有发生。就这些情况分析,工程地质勘察中水文地质勘查工作的主要内容应分为以下几点:(1) 在实际勘查中,应根据建筑地基情况,分析勘查出影响岩土工程的水文地质问题;(2)水文地质勘查中,研究不同条件下水文地质对岩土工程的影响。如检测地下水中钢筋及混凝土的耐受能力和抗腐蚀强度,这些材料是整个建筑的基础部分,出现的任何问题都需要引起重视并迅速解决;另外在地基挖掘后,如果基础承压层类含有水层,预测承压是否会冲坏水基坑板也是水文勘查的重要内容;(3)地下水会给建筑结构及土层带来不同程度的影响,所以应是水文地质勘查工作的重中之重,实际勘查中要全面考虑地下水对于岩土工程的影响,测量建筑物地下水量,预测出水文地质问题会对地质工程产生的不良影响,并制定出科学合理的预防应对措施和解决办法。
二、岩土的水理性质分析
岩土水理性质的影响范围极广,不仅能改变土层的原有性能,还能影响建筑物安全性能,这是最为恶劣的影响,严重时还会威胁人民的生命财产安全。以往的勘查工作中,往往忽略了岩土的水理性质研究,使得工程地质研究工作不够全面,影响了工程质量。其中地下水的存在形式主要有三类,即结合水、重力水、毛细管水。岩土的水理性质可分为软化性、给水性、崩解性、胀缩性及透水性五种。
(1)软化性:一般是使用软化系数来反映黏性土层、泥岩、泥质砂岩、页岩等岩土的耐风化能力及耐水侵蚀能力的特质;(2)给水性:指对饱水岩石在重力作用下,岩石空隙或裂缝中流出的水量进行的研究,一般使用给水度进行表示。给水性是含水层中的重要水文性质,对场地疏干等有直接影响;(3)崩解性:指岩土的土粒经过地下水的侵蚀作用,土粒连接被减弱或破坏,引起土体崩解的特质。岩土的颗粒、结构及所含矿物成分,都会对该性质产生重要影响;(4)胀缩性:指岩土吸收地下水后产生膨胀、失水后产生收缩的现象。一般受岩土颗粒上的结合水膜厚度影响。引起土坡表层不稳定的基坑隆起、地裂缝等问题都与岩石的胀缩性有关;(5)透水性:指在重力作用下,水对岩土的侵透程度,一般用渗透系数来表示。岩土颗粒的大小及均匀性都会严重影响岩土的透水性。
三、地下水对岩土工程的危害
(1)地下水位。地下水位是指工程地质范围内,地下含水层的水面高低。对地下水位的准确测量是水文地质勘查的重要内容,对岩土工程有着直接的影响。地下水位变化剧烈时,会出现地基裂缝等现象。如果地下水位变化发生在地基以下的压缩层中,就会对建筑物的稳定性造成直接影响;如果该地区内土质不均匀,地下水位迅速下降时,会导致建筑物严重变形,对建筑物造成严重损害。(2) 地下水升降。当地下水升降时,岩土会产生不均匀膨胀收缩变形,频繁的水位升降会引起岩土的反复膨胀收缩,导致岩土变形,进而产生地裂,破坏建筑物。另外地下水位的升降会带动地下水的渗透,加速土层中铝、铁等成分的流失,引起土质松动,承载力减弱,严重影响了岩土工程基础建设。(3) 地下水动水压力。水动水压力对岩土工程的影响极大,其中人为形成的水动水压力较之自然形成的影响更大,波及范围更广。常见的流砂、坑基突涌、管涌等问题都是地下水动水压力引起的。造成这些危害的主要原因在于人类活动形成的水动水压力,改变了地下水系统中原有的天然动力平衡状态。
四、水文勘查的重要意义