地下水特性范文
时间:2023-12-29 17:52:22
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篇1
关键词:南阳市;地下水资源;动态;均衡
前言
现今在我国的水资源的开发利用中,地下水资源是使用较多也是应用较为广泛的一种水资源利用形式。尤其是浅层地下水由于其埋藏深度浅、开采方便以及开采成本较低等特点在我国北方大多数城市中已经作为了城市供水水源的主要来源之一。南阳市由于紧邻长江重要支流汉江因此具有极为丰富的淡水资源,且城市地下水资源较为丰富,为确保南阳市对于城市地下水资源进行合理的利用和保护,应当积极做好对于城市水资源的勘测,做好对于城市水资源的动态监测,实现生态可持续发展。
1 南阳市水资源分布概况
南阳市地处中原,属于大陆性季风气候区,受季风气候的影响使得南阳市的降水较多,加之紧邻汉江使得南阳市的水资源较为丰富。白河是流经南阳市城区的重要的过境河流,其属于长江汉江支流的分支。南阳市通过在白河上建设橡胶坝使得白河河水能够对南阳市城区的地下水资源进行及时的补充,白河是南阳市境内最为重要的水资源同时也是南阳市城区地下水资源的最为主要的补充来源。近些年来,随着城市的发展以及环境污染的加剧使得南阳市境内的水资源遭到了一定程度的污染和破坏,从而对南阳市居民用水带来了较大的影响。做好对南阳市城市地下水资源的勘测以便更好的对水质及水量进行监督,确保其对于城市居民的供水。在南阳市地下土层的构造中,分为冰水沉积、洪积、冲洪积等的多种土层结构,其内部含有较大的砂砾成分致使地下土层较为松散,地下含水层孔隙度较大。这一土层结构使得地下水资源能够在土层中更好的进行流动。南阳市地形呈现出南阳盆地结构,根据南阳市整体所呈现出的地貌和岩层特性,南阳市的地下含水层组分为东部平原区和西部垄岗两大含水层区。其中,对于东部含水层组主要分布于南阳市市区东郊的白河区域,此区域内的地层主要由冲洪积层等所组成,其中含有较高的砂砾组分,地下含水层厚度在6~54m的范围内,地下水层的渗透系数约为40~100,导数系统约为300~2500,对于南阳市城区地下水的埋深分布在地下3~20m的区间范围内,由于南阳市城区的地质构造和城市地貌的差异使得南阳市内地下水的分布整体呈现出东/南部较多,西部和北部分布较少的特点。而对于西部岗区这一含水层,其由于地质构造及土层特性的特点使得这一区域的地下水资源埋深较浅,这一区域内的多数地点的地下水资源的埋深都
在南阳市境内根据地下含水层的导水性能和单位涌水量可以将整个南阳市境内的地下水资源分为4个区域:(1)极富区,这一区域主要分布于南阳市东北的白河漫滩、一级阶地、二级阶地等区域,其含水层岩性主要为砂砾石等性质的岩石,其地下水资源的补给主要依靠的是大气降水和临白河边的侧渗补水,这一区域的地下水资源是整个南阳市区饮用水的主要供水区域。(2)丰富区,这一区域主要分布于白河右岸,其分布呈现出明显的带状在二级阶地与一级阶地的中部。而在白河左岸所分布的二级阶地其土壤主要为砂砾岩,其透水性较强,在这一区域中地下水补水除了依靠白河渗漏补给外,大气降水补给也是其中极为重要的地下水补给方式。(3)潜水区,在这一区域中相较于上述区域水层的厚度和透水等都有所下降。(4)贫水区,这一区域的地下水资源埋藏较深且仅能满足零星开采无法满足大规模的饮水需求。
2 南阳市地下水资源的水质特征
根据南阳市地形、地貌以及岩性及水文地质条件的特点,南阳市内地下水资源在区域内呈现出由东南到西北的带状分布的特点,根据地下水资源水质的不同将其主要分为以下4种:重碳酸钙型、重碳酸钙镁型、中碳酸氯化物钙钠型以及重碳酸钙钠型等几种不同性质的水质。在对地下水资源水质的评定过程中应当遵照国家的相关检测标准,使用综合指数法来对地下水资源的水质进行计算。在南阳市城区的地下水资源中根据相关评价标准大多低于相关质量标准,而城区中的局部地区水质中所含有的氨氮、水体硬度、硝酸盐以及细菌和大肠菌群等的指标要超过国家地下水质量标准,但是低于国家Ⅲ类标准,但是城区地下水资源的水质较好,能够满足相关饮用水的水质要求。
3 南阳市地下水的水位动态特性
为确保城区地下水资源的开采以及水质的检测,应当加强对地下水资源的勘测,以确保地下水资源符合相关水质标准。气象特性、水文特性以及人为开采特性是南阳市城区浅层地下水水位动态特性的主要影响因素。上述各影响因素中气象型主要分布于西部岗区,根据降水的不同会影响水位的动态变化。在白河的河漫滩与一级阶地前缘地区河床和漫滩地区的砂砾卵石与阶地区下伏含水层是一个联通的整体,通过沿白河侧沿的渗透会对南阳市城区的地下水进行良好的水源补给,在这一区域中地下水资源水位受到白河水位的影响较大。分布于南阳市白河右岸市区东北的一级阶地和河漫滩区,南阳市城区的地下水资源受到白河侧渗和降水的补充作用,向漏斗中心径流排泄从而影响南阳市地下水资源的水位。南阳市城区地下水资源的水位除受到雨水和河水的补充外,还与人为开采特性密切相关。城市地下水资源是南阳市供水的重要水资源来源渠道,除饮用供水外,农业灌溉、工业用水等都会消耗掉大量的水资源,而消耗掉的水资源会对地下水资源的含水量造成较大的影响,地下水资源的补水和地下水资源的开采两者使得地下水资源的水位处于一个动态的平衡中。在南阳市地下水资源的分布中受到城市用水需求增加的影响使得白河两岸形成了两个浅层地下水位的下降漏斗,在白河右岸浅层地下水水位下降漏斗主要分布在东、南以白河为界北到独山坡积群等的区域,这一漏斗区域几乎分布于南阳市的整个白河右岸的区域,在这一区域内,大气降水以及地表水都逐渐的转变为地下径流逐渐汇聚于整个漏斗的中心位置,根据相关地下水资源勘测资料显示,漏斗区域中心的地下水资源最深水位曾达到1122m左右,最低为1102m,变化幅度为1.2m左右。
4 南阳市地下水资源水量的动态平衡
南阳市地下水资源水量在大气降水、地表水和地下水之间相互灵活转换并保持一个相对平衡的均衡状态。城区地下水资源的补给受到城市白河水、大气降水以及灌溉回渗等的作用从而对城市地下水资源进行了良好的补充,而城市地下水资源的消耗主要与城市供水开采、农业灌溉开采以及其他一些用途的开采,使得城市地下水资源整体处于一个动态的平衡过程。为保持地下水资源水位稳定应当加强地下水资源的动态监测,完善从水位、水质直至水量和水温等的一系列的检测,为后续水资源的使用提供良好的科学依据。
5 结束语
地下水资源是城市生态中的重要一环,应当加强对其的监督勘测以便充分掌握其动态变化特性,以便针对南阳市地下水资源的特点制定合理的使用方案,从而实现合理、科学用水。
参考文献
[1]文飞.地下水资源的勘探及水文地质试验[J].黑龙江科技信息,2011(31):26-26.
篇2
关键字:特殊地形;污水泵站;基坑支护;施工
Abstract: the building of foundation excavation is ensure the construction safety and personnel use life and property of the importance of safety infrastructure. And sewage pumping station due to its wastewater treatment process usually within the city limits, and for the development of the city, killing geological conditions of special terrain, such as miscellaneous fill in more severe cases and silt soil, so that the sewage pumping station of foundation pit in the special terrain construction quality guarantee is very important. This article through to our country present situation of foundation pit engineering, and illustrate in special terrain sewage pumping station of foundation pit engineering concrete construction process.
Key word: special terrain; Sewage pumping station; Foundation pit supporting; construction
中图分类号: TV551.4 文献标识码:A 文章编号:
随着我国城市发展进程的不断加快,城市污水处理任务也显得愈加繁重,为满足对城市污水的需要,污水泵站的数量也逐渐增加。而在其基坑支护施工中,往往因地形地质条件特殊而造成基坑支护不稳固、沉降、渗漏等各种施工问题的产生,因此,对于在特殊地形下污水泵站的基坑支护施工需要有进一步的分析与研究。
一、我国基坑支护工程现状
我国对于基坑支护工程的研究与国外相比,在该技术的研究与应用领域相对落后。自20世纪的80年代,我国才对其进行深入的研究。设立在城市中的污水泵站因其所处环境的特殊性,比如并不能为放坡开挖提供有效空间、周边居民住宅生活区环境因素等,为了满足这些特殊环境下的基坑支护工程承载力的要求,污水泵站的基坑挖掘深度通常处于6至10米的范围之内,且应根据污水泵站所在的地形地质条件综合考虑,从而选择最为合适的基坑支护施工方法。通常被普遍所应用的基坑支护结构包括:放坡开挖、水泥土墙、重力式墙、土钉墙、锚固、板锚固、桩锚固等等以及根据工程实际情况对上述这些结构方式进行综合使用的结构技术方式。
二、特殊地形下污水泵站基坑支护与施工方案
无锡市内某污水泵站基坑支护工程实施。
(一)工程概述
污水泵站及其土质情况:规模3.5*104m3/d,该污水泵站东西两侧分别是人行道与运河道;污水池设计尺寸11.4m*8.2m,该池底与池顶标高分别-4.25m与4.2m;运河道情况:河床底、通航最高水位、常水位的标高分别为-1.8m、2.5m与1.3m,该运河道河底土质情况呈下层粉土粉粘土混合土,上层淤泥土,厚度分别为2m与1m。该污水泵站所选位置的地质条件呈现为多样化的土层,包括有淤泥、粉土、粉粘土、杂填土等,且各土层厚薄不一、渗透系数大小不等,所以普通的沉井式施工并不能满足该特殊地形的需要,故设计使用下方沉井,上方钢板桩的支护方式进行施工。该施工设计方案经过综合比对后,具有成本低、工作面小、施工周期短等优点。
(二)基坑支护施工
经过综合计算与根据实际情况考虑,选择使用15米双排拉森钢板桩在污水泵站形成支护结构,钢板桩的间隔距离设计为1米,同时在其内部以400*400的H钢加设成为对撑结构。这种支护方案的优点在于施工周期较短、涉及工作面小、成本低。
根据在该污水泵站实际施工中所出现的路面结构下沉与沉井倾覆现象,分别对其采取了相应措施:针对第一种情况,利用级配砂石在沉井的外壁部分与拉森钢板桩之间进行回填并夯实,同时借助压密灌浆方法对于钢板桩移出后所产生的缝隙实现加固土体;针对第二种情况,对沉井的外壁,即古运河河底位置的淤泥质土体使用宽2米的C25型混凝土实施加固,同时加设外挑型抗倾覆墙体于沉井壁的下沉标高位置上部。
在对这种特殊地形下的污水泵站进行基坑支护施工时,需要注意的是:在施工中对于地表面沉降与钢板桩偏移情况的观测工作要加强;对施工现场的排水系统进行完善,开始施工后对于坑底的积水与地表面的积水要及时实施排除,防止这些水对基坑形成渗漏现象,同时规定在雨天禁止实施挖掘作业;加强监督,避免出现超挖基坑现象;对地面超载堆放、机械设备超载等情况要加以严格控制;对原有地下管线要在施工前进行交底、图纸会审,防止因基坑支护工程而对原有管线形成损坏。
(三)效果评估
首先对基坑的支护结构要进行严谨地验算,以竖向弹性的地基梁相关系数公式对该污水泵站基坑围护桩体进行计算,以朗肯主动的土压力公式对基坑外部土体压力进行计算,各参数取值:相关施工负荷20kPa,二级基坑等级,钢板桩型号SP-IV两排,换算后得到Ø680mm的排桩直径。经计算后得出,10.39毫米为该基坑支护结构的水平偏移极限值,21毫米为该工程地表面沉降极限值,同时在抗倾覆方面,其安全参数呈1.82,大于规范要求的1.2,验算结果符合相关标准要求。
在该特殊地形污水泵站基坑支护的施工过程中,为避免对城市道路造成影响,在施工期间,基坑工程项目周边的城市道路仍然正常运行,相应地以沉降与水平偏移预警值累计不得小于16毫米作为施工监测要求,以此提高对沉降与水平偏移的控制力度。在该污水泵站基坑支护工程现场共设6个专用于监测沉降与偏移的点位,保证每天每个监测位置实施至少一次监测工作。监测结果显示,该基坑支护工程围护设施的水平偏移极限值显示15毫米,地表面沉降极限值显示12毫米,符合相关标准要求。
广州市某污水泵站基坑支护工程实施。
(一)工程概述
污水泵站及其土质情况:设计规模1897L/S,污水泵站整体平面尺寸为19米*10.6米,泵站的基坑挖深设计8.15米,选用拉森钢板桩与内支撑组成的方式作为整个基坑的支护结构,钢板桩长度设计12米,最后还设置有止水作用的搅拌桩两排。该工程所处地质条件呈现复杂性与特殊性,包括呈微风化的石灰岩体、粉粘土、淤泥土、粗砂以及素填土等土质,它们平均厚度不一且部分钻孔发现有溶洞现象。以相关地质勘察资料显示,该区域属于地下水与地面水径流的排水区域,其中地下水稳定水位呈1.2米埋深,主要分为岩溶承压水、空袭潜水以及上层滞水等几种类型。该污水泵站东西两侧与南侧10米处分别有河道与楼房建筑。
(二)基坑支护施工
经打桩施工后,将12米长的钢板桩打入基坑工作为支护结构,同时设置Ø500的钢管在距其顶面5米与1.5米处作为相应的支撑结构,而Ø500的止水混凝土搅拌桩则桩体端部深入粉粘土层1米位置,搭接的长度保证在150毫米。双排止水搅拌桩的间离距离设计为350毫米,每米水泥量为60公斤。围护结构完成以后,对于基坑周边土方实施挖掘时,预先将围檩安装到位,并一边挖掘一边做好支撑工作,挖深至5米与1.5米位置要完成钢管支撑结构的设置,并将其水平与标高偏差值分别控制在5厘米与3厘米范围以内。
(三)效果评估
通过对地下水位、钢支撑力、桩体水平偏移以及土体深层位移的监测结果显示,地下水位极限变化值为6mm/d;钢支撑力表现平稳,轴力未出现超过警报值的状态;桩体水平偏移则在整个施工过程中显示出3毫米的水平偏移极限值,符合相关标准要求;因所使用的钢支撑设计对于深层土体的位移有着极大的约束作用,所以经监测深层土体的相关参数同样符合标准要求。
污水泵站整体基坑支护工程利用钢板桩与止水搅拌桩组合的方式,对基坑施工的安全与稳定性起到了保障作用,并通过验算与监测达到了设计要求的效果。
结语:从上述两个处于特殊地形下的污水泵站基坑支护设计方案与施工过程来看,当污水泵站处于特殊地形下时,首先需要对所在地形进行详细的分析研究,并根据工程所在地的实际情况选择相应的基坑支护方案,同时在施工中要注意各个阶段的关键点,特别是对于土质与地下水的变化防护方面。而后辅助以规范的施工,就能够保证在特殊地形下污水泵站的基坑支护工程的安全性与稳定性。为我国特殊情况下基坑的工程提供一定的借鉴作用。
参考文献:
[1] 孙愚男.钢板桩在泵站基坑支护中的应用.[J].沿海企业与科技.2010(2)
篇3
关键词:水文地质;地质勘察;工程勘察
中图分类号:F407.1 文献标识码:A
前言
地质勘察的发展由于其涉及到建筑,地理,生活等方面,其发展壮大也是越来越受到人们的关注和重视,作为推动地质勘察水平提高的必要工作,切实地做好水文地质工作是非常有必要的,所以,笔者通过本文对处理好地质勘察中水文地质问题的必要性,目前水文地质问题造成的主要危害以及如何处理好地质勘察中水文地质问题作出了简单的分析与探讨
1、处理好地质勘察中水文地质问题的必要性
水文地质问题在地质勘察中是一个非常重要却容易被轻视甚至忽视的关键性问题,它是工程设计,施工的重要影响因素,因为水文地质与工程地质是相互联系,相互作用的两个共同体,地下水作为岩土体的组成部分不仅直接影响岩土体的工程特性,还会对工程基础环境造成影响,特别是在一些水文地质条件复杂的地区,由于地质勘察的不到位,从而造成工程设计中没有重视或者忽略了水文地质条件的影响,施工中常常因为未考虑到地下水对岩土层或基础工程的影响从而最终对工程建筑物的质量造成影响,因此,要保证工程质量,就必须保证工程勘察质量,重视并切实做好工程场地的岩土,地下水等水文地质问题的分析,研究与评估工作,对于地下水对工程施工可能造成的危害要仔细研究,并提出解决办法,为工程设计及工程施工提供全面而准确可靠的基础地质资料,从而避免水文因素对工程造成危害
2、水文地质问题的勘察
总结以往出现的事故,从中学习经验和教训,对于今后的工程勘察工作有着重要的意义。在考虑水文地质问题中,应该重点评估以下三点内容:1)重点分析地下水的水理特性,全方位评估地下水影响的建筑物基层问题;2)工程勘察要从建筑物的地基基础出发,调查相关的水文地质,提供地基的水文资料;3)对于地下水影响的建筑物问题要从工程的角度出发进行分析,要根据不同的地基地质特性,提出针对性的评价内容,例如:对于地基基础是强风化岩、软质岩石、膨胀土或者残积土的,就要考虑到作为地基持力层要重视这些岩土体在地下水的不断作用下可能会出现胀缩、粉土等损害;如果地基基础在压缩层有粉土或者饱和的粉细砂,就要考虑到地下水可能导致的流砂、潜蚀和管涌等问题;当地基基础的下部有承压含水层时,就要针对开挖后的地下水以及承压水对基坑的影响,对相关的危害进行必要的计算或者实验验证;如果工程设计要求在地下水之下开挖基坑,就要在工程勘察过程中,对基层进行富水性和渗透性的试验,然后考虑由于人工降水可能导致的沉降。
3、部分岩土的水理特性分析
对于岩土的水理特性主要有五种:透水性、软化性、崩解性、给水性和胀缩性。所谓的透水性是指在重力的作用下,岩土能够容许水透过的性能。对于岩土颗粒不均匀、细小的松散岩土,其透水性比较弱。坚硬的岩石裂缝透水性坚硬程度越大透水性越强。一般而言,渗透系数能够比较准确地比较不同的岩土透水性。软化性是对岩土力学特性的一种衡量,岩土体在浸水之后力学强度的降低程度被称为软化性,一般是使用软化系数来衡量的。软化性对于判断岩石的抗水浸能力、抗风化能力有着重要的意义。对于工程勘察就要考虑到易软化岩层在地下水不断作用下会逐渐形成软弱夹层。崩解性是用来衡量岩土在湿化后,由于岩土特性被破坏,土粒之间的连接出现削弱致使土体解体甚至崩散的特性。崩解性同岩土的矿物质成分、颗粒的成分以及岩土的结构都有很大的关系,例如:存在着大量的以水云母、高岭土、蒙脱石的残积土的地区,其崩解时间一般为5~24小时,崩散量一般处于1.79~3.4之间,崩散的主要形式是裂开状。给水性一般以水度来表示,是指饱水岩土在重力的作用下能够从裂隙和孔隙中自然流出水量的特性。给水度作为含水层的重要水文地质参数之一,对于场地的疏干时间有着极大的影响。给水度一般是采样过后在实验室中测定。膨胀性是岩土出现基坑隆起或者裂缝的主要原因,从定义上说,膨胀性指的是岩土失水后体积会减小,吸水体积会增大的特性,出现这种特性的主要原因是岩土表面颗粒结合水膜在吸水过后会变厚,而在失水时水膜会变薄导致的。
4、地下水引起的岩土工程危害分析
一般情况下,地下水升降的变化和动水压力是导致岩土工程危害的主要原因,现主要针对这两个原因进行岩土工程危害分析。
4.1、地下水升降变化
在工程勘察过程中,要特别注意地下水的水位并且对其升降情况有所记录。在自然条件下,地下水水位是具有季节性的,会在雨季上升而旱季下降。虽然地下水水位的升降是随着区域渐变的,并且渐变的幅度很小,但是人为因素的影响很容易产生局部地下水升降变化幅度加大的情况。这种人为因素导致的水文上升比自然因素引起的上升对岩土工程有着更大的危害。地下水水位的上升和下降对岩土工程危害各不相同。
4.1.1、地下水水位上升会带来的危害。
引起地下水水位上升的因素有很多,其中最主要的还是地质因素、水文气候和人为因素。其中地质因素是指含水层的结构或者岩土的特性;水文气候则是一个地区的气温或者降雨量;人为因素有工程施工、灌溉。一般地下水上升是在多种因素的综合作用下产生的结果。地下水水位的上升会对岩土工程产生很多不利的影响,其中包括地下水对建筑物的腐蚀作用加强,土壤出现盐渍化、沼泽化;有时还会导致河岸、斜坡出现岩土滑移或者崩塌的现象;对于一些具有特殊性的岩土则会引起土体的强度降低、结构变化,致使岩体的软化性降低;此外还会引起地下洞室被水淹没,建筑基础上浮,使得建筑物不稳定。
4.1.2、地下水位下降导致的不良结果。
地下水位的下降通常是人为因素引起的,如:采矿作业时的矿床疏干、在河流上游修筑堤坝、集中抽取地下水、修建水库储蓄水资源导致下游地下水的供应出现不足。地下水位的下降会引起很大的不良后果,常常是诱发地面沉降、地面开裂、地面塌陷的主要原因,严重时还会导致地下水资源枯竭、水质出现恶化,进而对建筑物和岩土体的稳定产生威胁,也会导致人类自身居住环境的恶化。
4.2、地下水对岩土的物力性质的影响
地下水水位的升降会引起岩土出现不均匀的变形或者胀缩,如果升降程度大,还会导致地面出现裂缝,进而使得轻型建筑物或者底层建筑物出现不同程度的损害。当地下水水位的升降频率和幅度过大时,在引起岩土不断膨胀变形收缩的同时,还会导致岩土的膨胀性变大。因此在工程勘察时一定要重视膨胀性岩土的现场水文地质的特性。特别地,要详细记录地下水升降变化过程中水文高度和相关规律,这对于选择合适的地基基础深度有着重要的参考意义。
5、结束语:
在岩土工程出现的各项事故中,由于地下水引起的工程质量问题占有很大比重,准确地调查并记录地下水位对于岩土工程有着重要的意义。在工程勘察过程中,要保证资料的可靠性,查明与工程相关的地下水水文地质问题。随着工程勘察作用的不断体现,相信水文地质问题会越来越受到重视,切实地做好水文地质的相关工作对于保证岩土工程顺利开展有着巨大的推动作用。
参考文献:
篇4
[关键词]工程地质 水文地质 地质勘查
[中图分类号] P64 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-133-2
在新时代科学技术的作用下,地质勘探学科应用的领域逐渐增加,同时各种勘查技术应用到建筑工程中,并且在发展中不断的创新,更加适应现代化建筑工程的需求,我国的勘察技术得到很大程度的发展和进步,刺激了地质勘探市场的发展,但是根据我国工程地质与水文地质的勘察情况的实际而言,仍然存在具有制约性的问题,影响了工程地质和水文地质勘查的进步。
1工程地质与水文地质勘查的简述
工程地质勘查是一项综合性和系统性比较强的关于地质探索的调研工作,主要目的是明确所建工程的建筑物受外界因素的影响,例如地质结构、地质现象等影响因素,明确工程地质的要求后才可重点实行建筑工程的结构和特点的设计,促进建筑工程与地理环境的相互融合,提供建筑工程项目稳定性和安全性的防护依据。
水文地质是工程地质勘查中一项比较重要的影响因素,同时也是一项非常热门的学科,尤其是在当前能源与资源的相互作用下,促进水文勘查成为建筑工程中比较活跃的影响因素,其主要的研究对象是勘查水文地质条件以及地下水资源的利用,水文地质勘查的环境主要集中在野外,可分为专门性水文地质勘查和综合性水文地质勘查。
工程地质勘查和水文地质勘查统属于地质勘查,都是以国家的经济特点、科学发展以及国防建设的情况为目标,对工程项目区域所涉及到的地层构造、岩石矿产、地貌特征以及水源分布等特点进行研究调查,为工程项目需要提出实际意义的环境依据和地质资料,各种新技术新方法的提出和使用,更是彰显出地质勘查中的工程地质和水文地质勘查的重要性,而且统筹工程地质与水文地质的关系可得,水文地质勘查在工程地质勘查中是具有特殊意义的。
2工程地质中水文地质的勘察评价
水文地质勘查在工程地质勘查中需要进行问题性评价,其主要的影响因素和涉及内容的评价主要有:
(1)地下水的影响。
地下水是工程建筑中岩土体、建筑物的主要影响因素,通过水文地质勘测对建筑工程所属的工程地质环境进行勘察、分析,预测建筑工程或者岩土工程中存在的安全隐患,对此提出预防和防护的措施。
(2)地基类型的影响。
建筑工程地基的基础类型是工程地质勘查联系性比较大的因素,通过对建筑物的地基类型进行分析,选取具有针对性的水文地质材料,明确水文勘查中的地质关系。
(3)基于影响因素提出问题。
结合工程地质勘查与水文勘查的实际勘查中得出的影响因素,对其进行着重分析,针对不同条件的地质问题进行不同的评价。出现的问题包括:
第一是地下水位以下所埋藏的建筑物的基础部分,地下水对基础部分内部的钢筋的腐蚀性和腐蚀程度比较大。
第二是部分建筑场地受地下水活动的影响是非常明显的,对此部分建筑场地应重点分析,例如岩石材料中的软质构造、强度风化岩石、残积土、具备膨胀性土质等等,此类型的岩土体在建筑物中充当基础持力层的角色,通过评价地下水对基础持力层的影响可得,主要受地下水的影响类型有软化、胀缩、崩解,导致岩土体出现的情况有地基松散、粉砂和细砂饱和、对其的水文地质勘查的预测有流砂、管涌和潜蚀。
第三是对地下水的冲压毁坏力进行评价和计算,例如基础层的下部分存在承压式含水层时,需要对基坑实行开挖以便其承受水冲的压力,防止基坑底板在地下水冲击压力的作用下损坏。
第四是试验评价和预测,以防由于人工开挖或人工降水导致土体下沉、边坡稳定性丧失导致周围的建筑物的稳定性变差,主要是进行富水和渗透试验,在地下水位下方部分实行基坑的开挖。
3水文地质中岩土水理的特性
水文地质勘查中岩土水理的特性是极具影响性的因素,因此需要对岩土水理的特性和特征进行主要的分析,依据岩土水理的性质进行水文地质的分类。
(1)地下水的存在形式。
地下水的存在形式分类是依据地下水在岩土中的赋存形式,大致分为结合水、重力水和毛细血管水,其中地下水的结合水存在形式又分为强性结合水和弱性结合水。
(2)岩土层中水理性质的测试方法。
第一是软化性,岩土层的软化性特征是指岩土体遇到地下水后,在力学方面的强度降低的性质,此种特性可以用软化系数表示,岩土体的软化性主要是用来判断岩石的抗水浸和抗风化的能力指标,如果在水文地质勘探中遇到容易软化的岩石层时,在地下水的推动作用中往往会形成软质与弱质的夹层,一般存在软化特性的土层主要有泥质砂岩、页岩、泥岩、粘性上层。
第二是透水性,岩土层的透水性特征是指部分岩土体允许地下水在自身重力的作用下可穿透岩土层,透水性的影响因素主要是岩土体的松软性,比如岩土层的颗粒越细,其在受力方面就表现出不均匀,所以其透水性便会降低,相反若岩土层的岩石比较坚硬,并且其岩石的裂隙和岩溶发育非常快速时,其透水性就非常强。透水性也可采取渗透系数对其性能的强弱进行表示,渗透系数的获取途径为抽水试验。
第三是崩解性,岩土层的崩解性特征是指岩体在经过地下水的浸水后,表现为湿化的特性,再加上土粒连接性上的削弱及被破坏,造成岩土体的崩解的特性,影响其的主要因素即是地下水的周期流动特性,比如部分岩土体接受的地下水的浸泡时间长,或者受地下水水分的影响长期处于潮湿的状态,非常容易引发岩土层的崩解。
第四是胀缩性。岩土层的胀缩性特征是指岩土层吸水地下水分后体积逐渐膨胀,经过失水后岩土层体积收缩的现象,岩土层胀缩性的主要影响因素是岩土层土质的颗粒,其表面的结合水膜会随着水分的变化变厚或者是变薄,岩土层的胀缩性的主要表现形式是地下地基的裂缝或者是基坑隆起,主要影响地基变形和土坡表面的稳定性,岩土的胀缩性的评定指标包括:体缩率、收缩系数、自由膨胀率和膨胀率,岩土水理的表现形式为可塑性、毛细管性、溶水性以及持水性。
第五是给水性。岩土层的给水性特征是指在地下水重力的作用下,水分充足的岩土可以经过自身土层的孔隙、裂隙实现一定程度的水量可流出的性能,其可用给水度参数进行表示,同时水文地质勘测中含水层的给水度是其重要的地质参数,而且岩土层的给水性直接影响到建筑场地的干燥时间,给水度系数的计算是通过实验室的方法测定的。
4工程中存在的水文危害
建筑工程或岩土工程中的水文危害主要来源于地下水的活动,主要源于地下水的流水冲击压力作用和地下水位的上升与下降两方面的作用,尤其是地下水的升降影响是非常明显的,因为地下水的升降主要是来源于人为因素或者是自然因素的影响,不论从哪种影响因素的角度出发,地下水位超过正常承受的能力后,都是会对岩土工程造成一定程度影响的,其表现形式为:
(1)地下水上升引发工程危害。
地下水位上升的引发原因是多样性的,来自地质方面的影响因素是含水土层结构、整体的岩石形状;来自水文方面的影响因素是气温、降水量;来自人为方面的影响因素是施工、灌溉。在这几种类型影响因素的相互作用下,引起地下水位上升,地下水位上升造成的工程危害主要体现在以下几个方面:
①地下室或地下洞室在充水的作用下淹没,促使地基基础上浮,导致建筑工程、建筑物失去稳定性;
②部分比较特殊的岩土体在结构上受到影响,导致其结构的强度下降并且软化;
③造成岩土层的粉砂、细砂以及粉土的在饱和上出现液化,形成管涌和流砂的现象;
④岩土体以及附近的土壤盐渍化、沼泽化,导致岩土受地下水的侵蚀较强,导致建筑工程、建筑物遭受腐蚀;
⑤水位上升造成部分空间被占用,导致河岸、斜坡的岩土体产生崩塌和滑移的现象。
(2)地下水位下降引发的工程危害。
地下水位下降的主要原因是人为因素的影响,例如地下水被大量的抽取用于灌溉和生活、进行采矿工程时,在工程的上游筑坝以及矿床的疏干或者是进行大型水库修建时需要利用地下水进行截夺补给等等,多种认为原因造成地下水位的下降。地下水位下降的工程危害表现形式为以下几个方面:
①地表开裂、地面下沉以及地面塌陷等地质灾害;
②地下水缺乏或枯竭,地下水质量恶化;
③造成岩土体、建筑工程以及建筑物缺乏稳定性,导致人们居住的环境受到严重的威胁。
(3)地下水压力和动力作用引起的工程危害。
地下水在自然环境中处于天然的状态,此时其动力和压力的作用比较薄弱,基本不会产生危害性,但是趋于外界的工程活动破坏了地下水自然的平衡条件,基于动态的地下水压力下,会引发岩土体的工程危害,比如管涌、流砂以及基坑突起等等。
5工程地质中水文勘查的注意事项
工程地质中的水文勘查是工程中比较注重的部分,所以其在操作上具有诸多的注意事项,其注意事项的划分主要体现在水文地质勘查的基本要求、水文地质勘查的内容分析以及水文地质勘查参数的测定上。
(1)水文地质勘查的基本要求。
水文地质勘查中需要对水文地质条件进行明确,其主要体现在:
①以区域区分的气候材料,例如地下水位的变化(上升、下降)、水位的历史记录、蒸发量以及降水量,同时考虑地下水与排泄之间补给条件的关系;补排关系中的地表水与地下水的关系;地下水位的变化量;
②含水层的影响,含水层的厚度、分布以及下埋深度,比如每项含水层与隔水层的地下埋藏条件、地下水的各种类型、流通方向、水位变化幅度等,通过现场试验测定的方法测量地层的渗透系数;
③建筑工程场地的地质条件致使地下水的赋存状态以及渗透状态的影响;
④水文质地勘测过程中是否会对地表水和地下水造成污染,并且测量污染的程度。
(2)水文地质勘查问题的内容。
工程地质中水文地质勘查问题的评价内容,相比较水文地质勘查的件而言,内容的分析与评价更加复杂多样,其内容的具体体现包括:首先是明确地下水在自然环境中天然分布状态,便于预测其对水文地质勘查的影响,同时以人为的工程活动为依据,进行地下水变化情况的预测以及其对建筑物、岩土体产生的消极影响;然后是根据地下水对建筑工程的大致影响,制定防护措施,依据外界不同条件的影响着重进行地质问题的重点内容分析,比如说地下水对地下建筑物基础的腐蚀程度、建筑工程的建筑场地的基础持力层材质的选取以及在规定标准下地基基础压缩层意外情况的发生概率;最后是依据建筑工程中的施工需求进行相关水文地质问题内容的测定,提供有效的水文地质勘查结果。
(3)水文地质勘查的参数测定
水文地质勘查的参数测定的项目主要包括地下水位测定、地下水流向测定以及渗透系数的应用。
地下水位测定。地下水位的测定主要是针对勘查中的含水层,依据静水水位在稳定时间内的渗透性,统一进行静止水位的测定,其中含水层中的多层含水层的水位测量比较特殊,需要在特定的情况下进行止水措施的使用将其与普通含水层进行分隔。
地下水流向测定。地下水流向的测定选用的是几何法,在进行地下水流向测定时,一同测定各个孔内的水位,以帮助地下水流向的测定,通常使用的地下水流速的测定方法为充电法和批示剂法。
渗透系数的应用。渗透系数的应用主要是抽水试验,用于帮助测量水位的正常恢复。
6结束语
随着人们生活水平的提高,对建筑工程建设中的设计与施工要求越来越高,无形中增加了工程地质与水文地质勘查的工作负担,只有依靠工程地质和水文地质勘探的科学性和合理性,才可为建筑工程的建设提高优质的建设和施工环境,所以我国需要依靠科学技术的发展和进步,加大对工程地质和水文地质的勘察力度,提高对水文地质勘查的重视度,降低建筑工程的危险系数,保护建筑工程涉及的财产。
参考文献
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篇5
【关键词】地质评价 岩土 地下水 工程危害
1.地质勘察中水文地质评价内容
1.1水文地质条件
①查明区域性的气象资料,如多年降水量、蒸发量、河流的历史最高水位和常水位、河流的水位变化趋势及其补给排泄情况、地表水与地下水的补给排泄关系等;
②含水层的储水构造资料,如含水层的分布、厚度、水量,地下水的类型、流向、水位变化幅度,现场测定的各含水层的渗透系数等;
③岩土体的构造对地下水储水的影响及渗流分析
1.2水文地质的评价内容
①根据测定的水文地质条件和实际工程的特点,评价地下水对建筑物的基础和岩土体可能造成的影响及危害,并提出相应的预防措施;
②根据查明的水文地质条件,选择恰当的方法实施地质勘察;
③除了明确天然状态下的地下水对工程建设的影响,还要着重对工程建设活动中,人类活动对地下水造成的影响,及地下水情况变化引起的地质情况变化和对建筑物造成的影响;
④根据工程的实际特点,提出在特定的水文地质条件下,需对工程地质进行着重评价的方面。
2.岩土的水理性质
2.1岩土水理性质指标的测定方法
由于岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用所表现出来的性质,下面着重介绍一下地下水在岩土中的赋存形式以及常用的重要岩土水理性质指标的测定方法:根据地下水与岩土之间的结合力不同,将地下水在岩土中的赋存形式分为三个大的种类:结合水、毛细水和重力水;而结合水又根据结合力度的大小分为强结合水和弱结合水。
2.2岩土的重要水理特性指标
①软化性,它是指岩土体受到水浸泡作用后,其力学强度降低的特性,一般采用软化系数来表示。由于粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等由于组成成分为均松散的土体,其在干燥状态下的力学强度很高,但受到水浸泡时,其力学强度会急剧下降。因此,在地层中夹杂着上述岩层时易形成软弱夹层,在岩土物理性质及力学强度评价中,应对此进行着重分析。
②透水性,它是指水在自身的重力作用下,岩土体允许水透过的性能,一般用渗透系数来表示。当岩土体的结构较为松散,或其内部由于构造形成了很多裂隙后,水较易透过岩土体,其渗透系数较高;而当岩土体颗粒细腻、结合紧密时,水不易透过岩土体,其渗透性数就较小。岩土体的渗透系数一般通过打井进行抽水试验来测得。
③崩解性,它是指岩土体被水浸泡后,土体颗粒之间的结合力被削弱、土体结构产生破坏和崩解的特性,它一般用崩解量来表示。
④给水性,它是指岩土体在水的浸泡饱和状态下,水在重力的作用下通从岩土体的孔隙、裂隙中自由流出的一种特性,一般以给水度表示。给水度是一项很重要的水文地质参数,反映了含水层的给水特性,影响场地的疏干性能,给水度多在实验室内进行测定。
⑤胀缩性,它是指岩土体在吸水后体积增大,失水后体积缩水的特性。由于岩土体的颗粒受水作用时吸水变厚,而失水后变薄,往往引起基坑的隆起和开裂,对地基的变形和边坡稳定会产生重要的影响。
3.地下水参数的测定
3.1水文地质参数的测定方法
①地下水位:采用钻孔、探井或测压管观测法测定;
1.工程地质勘察中水文地质评价内容。
2.岩土的水理性质
3.地下水参数的测定
②渗透系数和导水系数:通常可以通过抽水试验、压水试验、注水试验以及室内渗透试验来测定;
③给水度、释水系数:单孔抽水试验、非稳定流抽水试验、地下水位长期观测、室内试验;
④越流系数和越流因数:多孔抽水试验。
3.2水文地质参数的测定要求
①地下水位的测定。在工程地质勘察中,凡遇到地下含水层,均应对各含水层的地下水位高度进行测定。由于地下水的水位稳定须持续一段时间,因此地下水位的测定应在含水层的水位静止后再进行测定。
②地下水流向的测定。通常采用几何法测定,在测点四周按一定的距离打若干探孔,分别测定各孔的水位,来确定地下水的流向,而通过指示剂法和充电法可以从各探孔内测得地下水的流速。
③抽水试验。由于渗透系数的不同,所选定的抽水试验方法有所不同,抽水试验宜通过三次降深测定,最大降深的确定应由工程设计所需的最大地下水位深度来确定,在抽水试验中,应由同一测定人和同一台测定仪器进行量测,抽水孔的读数精度应为厘米级,观测孔的读数精度应为毫米级,当水位在一定的范围内波动,而没有出现较大的升、降时,可视为水位稳定,其水位可作为测定值。
④渗水试验和注水试验。上述两个试验可在试坑或钻孔中进行测定,一般砂土和粉土采用试坑单环法测定,粘性土可采用试坑双环法,当试验深度较大时,可采用钻孔法测定。
4.地下水引起的岩土工程危害
4.1地下水位变化引起的岩土工程危害
①地下水位上升引起的危害。造成地下水位上升的影响因素有很多,地质构造方面的原因有含水层结构的变化、岩性产状的变化等,水文方面的原因有降雨量的增大、气温的变化等,人为方面的原因有灌溉、施工破坏等因素的影响。地下水位的上升使潜水面的位置向地表移动,易造成以下几个方面的危害:土壤盐碱化加剧、地下水对地下构筑物的腐蚀作用加强;河岸及斜坡易产生地质灾害,如滑移、崩塌等现象,造成地下构筑物损坏;易受水作用的岩土体出现软化、崩解和强度降低等现象。
②地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的下降通常由人为原因引起,如人类的开矿活动、修建水库截断了地下水源的补给途径、对河流进行治理和改道等。由于岩土的胀缩性,使得在地下水位下降后,岩土变软,诱发坍塌和沉降等。
③地下水位的反复波动。地下水位的反复波动易使地上建筑的基础产生变形,造成建筑开裂等问题,最重要的是,地下水位的反复波动,会对地层中的胶结物产生淘洗作用,当土层中失去脱结物,土体的强度会变低,给工程基础的处理带来困难。
4.2地下水动压力作用引起的岩土危害
天然的地下水很少会产生动压力,但人类的活动,如地下空间或矿产资源的开发会使得正常的地下水压力平衡被打破,使局部产生较大的压力,当遇到粉粘土层时,会产生流砂、管涌等问题,造成基坑隆起和变形,严重的会使边坡失稳,发生工程安全事故。
4.3地下水对基础的危害
选择基础埋深时,应认真考虑地下水的动态变化及其埋藏特点。进行建筑基础设计时,应保证建筑基础的底面埋置在地下水位以上,否则应采取相应的排水和降水措施,同时还应对基础的钢筋混凝土做必要的防地下水腐蚀措施。当基础伸入承压水层内时,在施工前必须采取降水措施,防止在基坑开挖时承压水喷出,危害人身财产安全。
4.4地下水对岩土力学性质的危害
当地下水位由上向下变化时,岩土的天然含水量和孔隙比会出现由小变大再变小的趋势,其压缩模量和承载力则会出现由大变小再变大的趋势。究其原因,地下水的长期水位变化,产生了淋滤作用,使岩土中的铁、铝等矿物元素发生富集,加强了土体之间的胶结和连接能力,形成了硬壳层,造成了岩土的含水量、孔隙比变小,而压缩模量和承载力变大的情况;而位于地下水位以下的土层,其受地下水位变化作用影响较小,其氧化、水解作用也较弱,主要作用力来自上层土体的压力作用,土质逐渐变得密实,因此,含水量变小,压缩模量和承载力变高。
5、结束语
以上是本人的实践总结,还望与各同行共同学习和指正。
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关键词:工程勘察 水文地质 岩土 危害
1.工程地质勘察中水文地质评价内容
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:
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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、粉上时,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,应进行渗透和富水试验,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的可能性。
2.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: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。
2.1 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。
2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法: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。各类成因的粘性上层、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。松散岩上的颗粒愈细、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。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。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。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,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。
3.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三种方式:
3.1.1 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。
3.1.2 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。
3.1.3 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渗透,会将土层中的铁、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。
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,但在人为工程活动中由于改变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已有较详细的论述,这里不再重复。
4.结束语
综上所述,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,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:
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关键词:水文地质问题;岩土工程;危害性
在岩土工程的施工中,水文地质问题一直困扰着施工人员。这是一个对工程产生很大影响的问题,也是一个经常被人们忽略的问题。水文地质问题与岩土工程之间有着密不可分的联系,它们相互作用,既对立又统一。地下水作为岩土的重要部分,影响着岩土工程的工程性质,并进一步影响到地上建筑的各种性能。因此,水文地质条件是工程中基础的部分之一。在某些地理环境较复杂的地区,由于部分工程测查人员对于水文地质问题探讨不够,设计施工方案时又忽略了这个问题,导致水文地质问题对于岩土工程产生危害。为了提高岩土工程的整体质量,我们必须首先明确经常发生的水文地质问题,评价这些问题对于工程的影响,为岩土工程施工提供可靠的信息,并采取措施减轻危害。
一、对于水文地质的评价
有些岩土工程的施工人员不注重结合施工情况,来科学评价水文地质问题对于岩土工程产生的危害,以至于频繁发生由于地下水造成的地基下沉和建筑物裂缝等工程事故,影响了工程质量。在今后的工程测查中,应侧重从以下方面对水文地质进行评价:
(一)地下水作用力
应当科学分析地下水对于岩土本身和对于地上建筑的作用,评价地下水的作用力大小,预测地下水对于岩土和地上建筑的可能危害,并提出有针对性的解决措施。
(二)水文地质问题
不同地理环境下的水文地质问题有所不同。在对于工程进行测量时,应当根据这一地区建筑物的地基类别,判断这一地区的水文地质问题类型,以便为选择施工类型提供科学的材料和依据。
(三)地下水的影响
测量人员要依据岩土工程的不同类型,分析地下水对于施工的影响,并提出评价的重点角度。例如,要重点测查水位之下的建筑物地基内部受到地下水腐蚀的程度;要重点测查地下水的一系列活动对于所选用岩土材料的分解、膨胀和软化作用;要重点测查地基的压缩层内存在的细密粉末可能带来的潜在腐蚀影响;如果地基的下部存在承压的水层,则要重点评价当地基开始修建时,基坑底部受到地下水突涌而损毁的可能性;如果需要在水位以下修建地基,则要事先进行试验,评价人工降水对于土层的沉降以及附近建筑物牢固程度的影响。
二、岩土的特殊性
在地表以下,岩土往往会与地下水发生各种反应,并显示出自身的特性。岩土在与地下水起作用的过程中表现出来的这些性质,对于岩土工程有着重要影响:它不仅影响着岩土自身形状的变化幅度,还有可能直接决定地上建筑的稳固程度。在岩土工程的测查中,人们通常比较重视岩土在物理方面表现出的特征,却经常忽略岩土与地下水起反应时表现出来的性质。因此,人们对于岩土工程的评价还是有失全面的。我们应当注意研究地下水对于岩土特性的影响,并着重研究以下几方面的特征:
(一) 岩土遇水变软
岩土在浸透了地下水之后,会逐渐变得柔软,硬度降低。这种遇水变软的特性可以用一种特殊系数来表示,它是衡量岩土抗击水分侵蚀能力的重要标准。如果地下岩层的某一层中存在容易变软的岩土,则这样的岩土在地下水的长期作用下,通常会形成一层很软的夹层。很多种类的岩土都具有遇水变软的特性,例如粘度很高的土层、泥质的岩石等等。
(二) 岩土渗透水分
地下水受到地心引力的作用,很容易向着位置较低的岩土渗透,而岩土本身对于地下水的透过也并不“反感”。一般情况下,越是颗粒松散、排列不均匀的岩土,越容易让水分渗入其中。比较硬的岩石裂隙较大时,渗透水的能力就会很强。岩土渗透水分的特性也可以用数学系数来表示,并能够通过试验来求出这个系数。
(三) 岩土遇水分离
岩土在被地下水充分浸透之后,由于内部颗粒之间的紧密程度有所降低,导致岩土自身分散瓦解,不再是一个整体。岩土遇水分离的特性,与岩土自身的颗粒大小、组成成分以及内部结构关系密切。例如,经过长时间积累形成的岩土通常遇水散开,分离的时间通常持续一天,至少要持续5个小时。
(四) 岩土吸水膨胀
岩土在充分吸收水分之后,体积会增大,在失去水分之后,体积又会变小,这是由岩土颗粒与水结合之后表层变厚的特点所决定的。岩土的这一特性,是导致地表裂缝、突起的一个重要原因,对地基和地表的稳固性造成了很大影响。衡量岩土吸水膨胀的主要标准,包括岩土的膨胀率和膨胀系数等。
三、地下水对岩土工程的危害
地下水对岩土工程的危害,主要是地下水的水面高度变化和地下水压强变化引起的。地下水对岩土工程的危害主要体现在以下两个方面:
(一) 水面升降的危害
地下水的水面升降,可能由自然原因或人为原因所引起。当地下水的水面升降比较明显时,将会给岩土工程带来施工障碍。具体而言,地下水水面升降主要表现为三种形式:
1.水面上升
造成地下水水面上升的原因,主要包括地理条件的改变、气温和降水的变化,以及人为的浇灌等。如果浅层地下水水面上升,则会造成大量沼泽和盐碱地的产生、岩土滑坡和崩离、岩土内部结构被破坏、细小的颗粒液化或涌出、地上建筑物发生动摇等现象。
2.水面下降
与地下水水面上升不同,水面的下降原因多数是人为的,例如对某个区域地下频繁多次抽水、进行大规模开采、修建拦截地下水的水库和堤坝等等。地下水水面的大幅度下降,经常带来地面裂缝、地面下陷等地质灾害,并进一步导致地下水趋近枯竭、质量下降等,这对岩土自身、地上建筑物都会造成很大的危害,并会危及到人类的生存环境。
3.升降频繁
地下水水面升降频繁,会造成岩土的频繁膨胀或收缩。频繁变形的岩土会对地表稳固性造成威胁,并进一步威胁到地上的建筑物,特别是较轻的建筑物和质量较差的建筑物。地下水的频繁升降,也会造成土壤层中一些金属元素的流失,导致土壤营养成分减少、表层密度减小、承载能力减弱,给岩土工程的地质选择和工程处理带来麻烦。
(二) 压强变化的危害
在自然条件下,地下水的压强会比较稳定,通常不会对岩土工程造成危害。但是,随着人为岩土工程施工活动的频繁开展,地下水在自然状态下的压力值被改变,压强升降不定,造成了一些较为严重的后果。例如,在岩土工程施工过程中经常遇到的管道涌水、沙土流失、地基不稳等现象,都是由地下水压强的不规则变化引起的。
总结:
由于人们在施工和利用地下水的过程中不注意保护地下水,不注意研究可能影响岩土工程施工的水文地质问题,致使水文地质问题在岩土工程施工过程中频繁出现,影响了工程质量,也对人类自己的生存环境构成威胁。我们在充分重视对水文地质问题进行研究的同时,也要把自身对自然界的索取控制在一个合理的限度内。如果一味强调工程进度而忽视对地质环境的保护,将会给工程施工带来障碍,也不利于人与自然的和谐共存。
参考文献:
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关键词:工程勘察 水文地质 内容 问题
中图分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)05(c)-0050-01
1 工程地理勘察中水文地质评价内容
我们对一个地区的水文地质做勘探不仅要从这个地区处于的地域还有地形做考察还得要对这个地区的地质构造做分析,以及对地下水情况的了解,在先前的勘察工作中,由于我们经验的缺乏,很少去做水文地质的勘察,只是在勘探地质是否坚硬,而很少去考察地下水对岩体和建筑材料的侵蚀,直到问题出现,建筑工程出现塌陷,开裂等问题,我们采取重视水文地质勘察的重要性,所以要造好水文地质的勘察,一开始就要考察地下水对岩体和建筑材料的作用,预测是否会出现问题,该怎么去预防,一定要对施工地址的水文调查清楚,未雨绸缪,选择一些不易被水侵蚀的材料,地下水会对地质产生一些负面的作用,一方面他会腐蚀建筑材料尤其是作为基底的钢筋等材料;另一方面体现在他会对作为建筑支撑的岩体做出一些破坏,地下水的可以软化岩土体,而且建筑一旦考察不全面施工破坏承压含水层,会引起水体的上涌破坏施工的基底,所以对此一定要精确的计算,不能由半点马虎。
2 岩土水理性质
我们所要考察的岩土水理性质其实就是对岩土和地下水相互作用后的一个混合体的调查,地下水会以不同的形式停留在岩土体中,所以我们说要进行的勘察就绝对不能仅仅对单一的岩体的物理成分进行调查而是把岩土体和地下水混合之后的岩体作为一个全面的调查,可以说地下水改变了岩土体的性质,不仅影响着岩土体的强度和硬度,还对以后的建筑的质量有着很大的影响,但是这方面我们还是做得不足,对这方面的勘察还是需要加强。
岩土的主要的水理性质及测试办法:(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。各类成因的粘性上层、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。松散岩上的颗粒愈细、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。(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。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。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,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。
3 地下水引起的岩土工程危害
我们所讲的地下水的危害除了上面所说的会腐蚀建筑材料和造成岩土体的水理性质的变化外,还有地下水位的变化所以其的工程问题,这些问题主要是体现在地下水的未的升降和地下水动水压力两个方面。
(1)引起地下水位变动的因素有很多,除了有自然因素外,不能排除还有很多认为的因素,但是不管是自然原因还是人为问题,地下水位的变动都会为工程带来危害,首先我们来讲水位的上升,原因也是很多的,比如降水更多,人类的过度排放等,水位的上升会使地下水向上侵蚀岩土体,造成岩土体的水理性质发生改变,出现岩土体的强度和硬度减弱,不仅不利于施工,更是在多坡地带易发生位移影响建筑的稳定性,水位上升使本来不被地下水侵蚀的建筑材料遭到腐蚀,破坏建筑的性能。另一方面地下水位的下降主要是由于人类的大量作业和对水资源的浪费造成的,大量的抽取地下水,地下水位的下降一方面会造成人类生活的困难;另一方面对建筑工程也有很深的影响,水位下降会使地面干涸,水中有害成分增加,还会造成地表塌陷和地面沉降等问题,地下水位频繁的升降会使岩土体的涨缩不稳定,破坏岩土体的形状,受力不均,岩土体的性质发生变化,是整个地表就发生改变,建筑就会遭到破坏,还有地下水位的变动会使地下水低走一些岩土体的金属成分,降低他的强度和硬度,造成变形。对建筑的基底造成破坏,使建筑的稳定性没有了保证。
(2)地下水动压力作用引起岩土工程危害。由于人类生产活动的加剧破坏了在自然状态下的水体的流动,人类活动的频发和对地下水的大量使用,使地下水的动力水压失去平衡,在这些水压的作用下,会发生诸如流沙和水涌的现象,对建筑造成严重的破坏。
4 结语
我们对水文地质的勘察对建筑起到的是一个很好地保证,预先对一个地区的水文地质做好勘察,不仅对建筑的设计方案有着很好的选择,还能让我们对有可能发生的工程地质灾害有着一个很好的预见性,能够提前做好预防措施。
随着社会的进步和高科技的发展,未来我们对大型建筑的需求还会更高,建筑也会扩展到每一个地方,但是发展离不开实际的调查,没有调查就没有发言权。所以未来对水文地质的调查我们还是要加大力度,作为一个工程的前提,只有开端做的好,才能在以后更好的开展施工,它对工程勘察的推动作用是关键的也是不可替代的。
参考文献
[1] 陈雁.水文地质之路[N].中煤地质报,2009.
篇9
关键词: 工程勘察;岩土水理性质;地下水危害
中图分类号: F407.1文献标识码:A
1 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与施工需要评价地下水对岩土工程的作用与危害,在广东地区已发生多起因地下水造成基础下沉及建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验及教训,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与建筑物的作用及影响,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)不仅要查明地下水的天然状态与天然条件下的影响,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,及对岩土体与建筑物的反作用。
(4)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、饱与的粉细砂、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与评价。
⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性及富水性试验,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。
2 重视岩土水理性质的测试及研究
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与变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。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。下面先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响, 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、毛细管水及重力水,而结合水又可分为强结合水与弱结合水。
①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。它同时受毛细管力与重力的作用,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。毛细管水在砂土及粉土中含量较高, 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。由于重力水在天然及人为因素的影响下,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。
(2)岩土的主要的水理性质及其测试办法:
①软化性,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,指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小与连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,透水性就愈强。岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。
③崩解性,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。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,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,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,它不但影响基坑涌水量大小,同时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,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,对地基变形及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,这里不再一一叙述。
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与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。潜水位上升的原因很多,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)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位降低多是由于人为因素造成,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干及上游筑坝、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、建筑物的稳定性及人类自身的居住环境造成较大威胁。
(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,会使岩土的膨胀收缩变形往复,还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--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。
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及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,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:
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关键词:工程地质勘查;水文地质;重要性
中图分类号:P2文献标识码: A
伴随我国工程勘察的快速发展与进步,人们越来越关注水文地质问题。水文地质和工程地质二者关系极为密切,两者相互联系又互相作用。岩土体作为地下水的组成部分将直接影响建筑物的稳定性和耐久性,而水文地质问题又长期处于被人忽视的管理状态,相继引发了各式各样的岩土工程问题,为此水文地质在工程勘察、设计和施工中越来越受到人们的重视。力争把危害减少到最小,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。
1、地质勘查中水文地质的主要评价内容
工程勘探活动,如果忽略了水文地质因素、工程实用性、安全性和稳定性就会受到严重的影响,如果能研究并评估相应的水文地质环境,同时通过科学合理的方法,为工程设计阶段和施工阶段提供强有力的参考依据,将会减少很多不必要的损失,在一般情况下,水文地质评价的内容主要包括以下几点:
1.1充分了解和掌握地下水的自然分布形式
在进行勘察中要提前查阅资料,充分地了解并掌握该地区地下水的分布情况和分布规律,积极开展精算工作,准确地计算出隐蔽工程的人为因素是否会直接影响到地下水,而地下水是否会作用于工程的基础部分。
1.2开展实地考察
根据当地的实际情况考虑形成岩土的地层结构和成分,充分考虑其不同的形态特征是否会导致相应的各种工程问题。综合评价具有代表性的问题,并结合各方面因素,工程地质的研究人员和设计师进行全面分析,从而针对可能存在的问题,提出合理的解决方案。地下水位和地下水腐蚀的实际评价,主要根据地下水的特点,活动和分布的有效分析。研究地下水可能对岩土体的影响程度,以便预测可能的水文地质问题,及时提出科学的预防和控制方案。
1.3掌握精准数据参数
勘探人员如果没有完全掌握相应的地质环境数据,就必须要组织专业的水文地质综合调查,对该地区各项参数做到精确掌握,为工程设计阶段和施工阶段提供重要的水文地质参数。进一步明确工程的桩基形式援以提高工程的总体质量。
1.4从施工的角度勘探地下水分布
按地下水对工程的作用与影响,应当提出不同条件下需要着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物来说,地下水对地基的砼及砼内钢筋的腐蚀性是怎样的;选择软岩、强风化岩石和残积土、膨胀土、岩石和土壤等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应重点关注评估地下水活动在岩土工程可能软化,分裂增加,等等。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性试验,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。
2、对岩土水理性质的研究
2.1岩土体的水理性质
一般岩体的地质属性可分为岩石物理和水理两种性质,由于岩土水理性质的作用,岩土的强度和形状会产生一定的变化,从而使结构的稳定性出现较大问题。岩土物理性质和岩土水理性质在岩土工程中均属于极为重要的地质特性。在一般情况下,岩石水理性质除了可以导致严重的对岩石强度和变形的影响,还将直接影响整个项目的耐用性和稳定性,因此,必须高度重视岩土水理性质,根据实际情况对所有评价进行综合分析。岩土水理性质是在地下水和岩土二者的相互作用下形成的性质。地下水在岩土内有着不同的存储方法。地下水,因为不同的形式,其实际作用和岩石及岩土种类有着直接联系,但其影响程度和岩土类别直接连接,例如粘性土和弱结合水产生相互影响下可以以粘性土的性质及相关的物理和机械性能,由于强力的限制,其活动只能在一个有限的地区。因而不会对岩土动态的水理性质造成较大影响。
2.2地下水的存在形式
地下水可以分为三种,结合水、毛细管水、重力水,其区分的依据是它们在岩土中的赋存形式。软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性是岩土的五个主要水理性质及其测试办法。
2.2.1结合水
结合水存在砂土中的数量很少,与结合水和粘土相互所显示出来的特性不同,它具有独特性,例如院可塑性、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。
2.2.2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,它同时受毛细管力和重力的作用,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。可其能传递静水压力,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。毛细水砂和粉砂含量较高,砾石层的含量较少,在粘土含量也很少。
2.2.3重力水
狭义的指地下水。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。
2.3岩土的主要的水理性质及其测试办法
软化性可以用软化系数表示,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。透水性一般可用渗透系数表示。渗透系数可以用来表示透水性,抽水试验可求取出岩土体的渗透系数是多少。给水性一般以水度表示,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。给水度作为含水层的重要水文地质参数,场地疏干时间能产生巨大的影响。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。地裂缝、基坑隆起一般是由岩土的胀缩性引起的。此外,岩土的胀缩性与地基变形和土坡表层稳定相关联。膨胀率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,岩土的颗粒和矿物成分和矿物结构与岩土的崩解性密切相关。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。其中以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。
3、地下水位上升对工程设施的危害
地下水位逐渐上升通常是由多种因素结合在一起而产生的结果,但主要是因为受到气候因素的影响。地下水位的上升对于工程设施来说危害极大。例如由于土壤盐渍化以及被地下水逐渐淹没,地下水与岩土的共同作用大大提升了其对工程的腐蚀度,造成了河岸边坡和其他地区岩石和土壤的崩塌、滑动,致使许多不良地质条件的产生,同时,地下水位上升能够在不同程度上软化破坏岩体的结构,致使岩体强度降低,岩土完全被水淹没,地下洞穴基础工程逐渐上升,地基建造失去了原来的稳定。
结束语
水文地质的研究,关系到项目投入使用后的稳定性、安全性与耐久性,关系到人们的日常生活。我们要高度重视工程勘察阶段的水文地质问题,就要科学合理地逐步计算出水文地质相关的参数,并在实际的水文地质勘探工作的有效性充分地发挥作用,提高工程勘察水平。
参考文献: