关于工程地质勘察中水文地质问题的探究

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-08-22 09:40 关注：(1)

　　[摘要]:本文分析了在工程勘察和施工过程中水文地质问题经常被忽视的原因，并指出其给勘察工程中带来的危害，介绍了水文地质勘察和工程地质勘察的内容，探讨了岩土水理性质和地下水变化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在岩土工程中的作用。

　　[关键词]:工程勘察;水文地质;岩土工程

　　[Abstract]: This paper analyzes the reasons for the hydrogeological problems is often neglected in engineering surveying and construction process, and noted that the harm to the investigation works, the contents of the hydrogeological investigation and engineering geological survey, to explore the rock soil hydraulic properties and the importance of changes in the engineering investigations of groundwater and groundwater pollution exploration of the role in geotechnical engineering.

　　[Key words: engineering investigations; hydrogeology; geotechnical engineering

　　中图分类号：P641.72 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2012)01-0020-02

　　引言

　　水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。在工程勘察、设计和施工过程中，水文地质问题是一个极为重要但也容易被忽视的问题，因而经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，如水库诱发地震问题、岩溶渗漏问题;坝基、坝肩抗滑稳定问题;枢纽区深层承压水问题等。

　　为提高工程勘察的质量，在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的，在工程勘察中查明有关的水文地质问题，并提出合理的预防及治理措施，为设计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,由于对结合基础设计和施工需要进行的地下水对岩土工程的作用和危害资料不足，以致引发因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故都有发生。这样的经验和教训,应引起重视。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)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;

　　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,并预防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

　　二、地下水引起的岩土工程危害

　　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。地下水是岩土体的组成部分, 直接影响岩土体的工程特性, 影响建筑物的稳定性和耐久性。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。

　　1. 地下水位升降变化引起的岩土工程危害

　　在工程勘察中, 我们要注意调查了解地下水位的水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性的变化, 雨季水位上升, 早季水位下降, 最高水位与最低水位之间称为水位变动带。地下水位的天然变化是区域性、渐变的, 而且变化幅度较小。但是, 人为因素引起的局部性地下水位升降变化的幅度和速度往往大于天然变化, 它所引起的岩土工程危害更为严重。

　　为了正确评价地下水位升降变化对岩土工程的影响, 在工程勘察中首先要准确地测定静水位。静水位是指天然状态下地下水稳定水位, 在测定静水位时应符合下列要求：

　　(1)在上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区, 均应分层测定水位。

　　(2)静水位的测定应有一定的稳定时间, 钻进过程中的初见水位不一定是静水位。一般地区每小时测定一次, 三次所侧水位值相同或孔内水位差不超过2-3cm 者, 可作为静水位.

　　(3)工程勘察需要时, 宜在勘察结束后, 统一测量一次静水位。因为静水位是相对的, 它也随着地下水补给或排泄条件的变化而变化。

　　(4)当采用泥浆钻进时, 为了避免孔内泥浆对含水层的封闭影响, 测定静水位前应将测水管打入含水层20 cm或钻孔洗清后, 再测量静水位。

　　为了解地下水位升降变化, 可根据工程需要进行监测, 查明地下水最高、最低水位及变化幅度等。

　　三、地下水对岩土工程的影响

　　岩土工程问题中，地下水问题占有相当重要的位置。鉴于以往在评价地下水对岩土工程的作用和危害过程中，所做的分析工作和基础设计和施工需要结合不够紧密，更有甚者在建造简单建筑物时自认为地基不需勘察，导致了许多基础破坏和建筑物开裂的事故，总结以往经验教训，在设计和施工前一定要分析水文地质的作用，以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

　　3.1 地下水对基础的影响

　　(1)地下水对基础埋深的影响。选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态以及

　　地表水的情况。当有地下水存在时，基础底面应尽量埋置在地下水位以上，若基础底面必须埋置在地下水位以下，则应考虑排水降水措施、对钢筋混凝土等的腐蚀性和可能出现的危害及防治措施。对埋藏有承压含水层的地基，选择基础埋深时必须考虑承压水的作用，以免在基坑开挖时坑底土被承压水突破。地表流水是影响桥梁墩台基础埋深的因素之一，基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定深度，以保证稳定性。

　　(2)地下水对桩基工程的影响。天然地基造价低，施工简便，所以在工程建设中应优先考虑使用。当基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足设计要求时，就必须进行地基加固处理或改变上部结构。当地基上部软土层很厚变化相对复杂时往往采用桩基础加固地基，提高承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动，提高成桩质量，选择相应的成桩方案时必须考虑地下水的赋存运动情况;另外，当桩身下沉量小于土层下沉量时，桩周土对桩身产生负摩阻力，严重影响单桩承载力，特别是建筑场地承压地下水或流动地下水的流速大于3m/min 时，不宜使用混凝土灌注桩或水泥搅拌桩。此外，地下水对桩的腐蚀性也不容小觑，地下水腐蚀性强时对桩的破坏作用非常大。

　　(3)地下水对基础开挖的影响。地下水位上升可引起粉细砂及粉土饱和液化，出现流

　　砂、管涌等现象，给施工带来很多困难，还可能出现基坑坍塌、滑移，在抗震设防烈度要求

　　时要评价其液化可能。土体软化后强度降低，基坑会沉降或倾斜，膨胀土的胀缩性会使基础开裂变形。

　　3.2 地下水对建筑物的影响基础破坏时，波及范围内的建筑物也会受到影响。地下水位高时会对地下室、地下构筑物的防潮、防湿、防水或稳定性产生影响，会引起土壤盐渍化，对建筑物的腐蚀性增强，还可引起地基土附加沉降和变形，从而造成建筑物变形破坏。此外，人工降低地下水位时可能会直接导致周围建筑物破坏或通过引发一系列地质灾害(如地裂缝的产生、地表塌陷等)使建筑物破坏。当水位频繁升降时，会引起膨胀土产生不均匀的胀缩变形，进而形成地裂造成建筑物的破坏。

　　3.3 地下水对基坑开挖支护的影响随着高层建筑日益增多，特别在旧城改造中高层建筑受施工场地、施工工艺影响，往往要求采垂直开挖。基坑开挖中常采用抽水方法降低地下水位，减少土侧压力的影响，但因局部的抽水或排水，能使基础底面以下的地下水位突然下降，引起挡土墙和邻近建筑物变形，造成地表塌陷或地面沉降。特别在地下工程中，开挖时要设止水帷幕，安装支护体时要采取防水设施，如涂防水涂层等等，以防止地下水进入地下工程建设需要的地段。

　　四、结语：

　　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。