水文地質(zhì)

淺析水文地質(zhì)對工程地質(zhì)勘查的影響

  摘要:工程地質(zhì)勘察作為工程地質(zhì)學(xué)的一個重要分支,為城市規(guī)劃、片區(qū)開發(fā)、舊城改造工程建設(shè)提供地質(zhì)資料。水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察二者相互聯(lián)系、相互作用,關(guān)系極為密切,地下水是巖土體的組成部分,直接影響建筑場地基巖土體的工程特性,又作為建筑物的環(huán)境條件與基礎(chǔ)工程緊密接觸,對建筑場地基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和耐久性均產(chǎn)生相應(yīng)的影響。
  引言
  工程地質(zhì)勘察作為工程地質(zhì)學(xué)的一個重要分支,為城市規(guī)劃、片區(qū)開發(fā)、舊城改造工程建設(shè)提供地質(zhì)資料。由于工程建筑與它所處的地質(zhì)環(huán)境均產(chǎn)生著不同性質(zhì),不同規(guī)模、不同程度的相互作用和相互制約,一方面由于工程建筑的建設(shè),必然在一定程度上破壞和改造著地質(zhì)環(huán)境,從析給周圍的地質(zhì)環(huán)境增添新的有利或不利的因索,改變著原有的地質(zhì)條件,另一方面則由于擬建場區(qū)的施工對周圍地質(zhì)環(huán)境的破壞和改造.勢必關(guān)系到工程建筑的施工條件、造價,以及建筑物的穩(wěn)定性和使用條件。
  工程地質(zhì)概述
  工程地質(zhì)足調(diào)查、研究、解決與人類活動及各類工程建筑有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。目的是查明各類T程場Ⅸ的地質(zhì)條件,對場區(qū)及其有關(guān)的各種地質(zhì)問題進(jìn)行綜合評價,分析、預(yù)測在工程建筑作用下,地質(zhì)條件可能出現(xiàn)的變化和作用,選擇最優(yōu)場地,并提出解決不良地質(zhì)問題的工程措施,為保證工程的合理沒計(jì)、順利施工與正常使用提供可靠的科學(xué)依據(jù)。研究的主要內(nèi)容有:確定巖土組分、組織結(jié)構(gòu)(微觀結(jié)構(gòu))物理、化學(xué)與力學(xué)性質(zhì)(特別是強(qiáng)度及應(yīng)變)及其對建筑工程穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行巖土工程地質(zhì)分類,提出改良巖土的建筑性能。
  工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)是運(yùn)用地質(zhì)和力學(xué)知識回答工程上的地質(zhì)問題,目的主要是查明工程地質(zhì)條件,分析存在的工程地質(zhì)問題,對建筑場區(qū)作出工程地質(zhì)評價.從地質(zhì)方面保證工程建筑與地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng),使T程安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行正常。
  工程地質(zhì)與水文地質(zhì)密切相關(guān)
  在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個極為重要但卻易被忽視的問題。地下水是巖土體的組成部分,它直接影響建筑場地基巖土體的工程特性.又作為建筑物的環(huán)境條件與基礎(chǔ)工程緊密接觸,對建筑物地基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和耐久性產(chǎn)生影響,而在實(shí)際的勘察工作中,因?yàn)楹苌僦苯由婕八膮?shù)的利用,水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)為是象征性的工作,在勘察中大多只足簡單地對天然狀態(tài)F的水文地質(zhì)條件作一般性評價。
  明確工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題評價內(nèi)容
  影響工程的水文地質(zhì)因素有:地下水的類型,地下水位及變動幅度,含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系,土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù),等等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量,應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的研究,不僅要查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評價地下水對巖土體和建筑T程可能產(chǎn)生的作用及其影響,而且要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對工程建設(shè)的危害。但在工程地質(zhì)勘察報告中,通常缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評價地下水對巖土工程的作用和危害。今后在工程地質(zhì)勘察中,對水文地質(zhì)問題的評價,主要應(yīng)考慮以下幾個方面:
  評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出相應(yīng)的防治措施。
  進(jìn)行工程勘察,查明有關(guān)水文地質(zhì)問題.提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
  在明確地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測在人為工程活動中地下水的變化情況.以及對巖土體和建筑物的反作用。
  地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題。
  巖土水理性質(zhì)的測試和研究
  巖土的水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時巖土顯示出來的各種性質(zhì),主要有容水生、持水性、透水性等,這些特性與構(gòu)成巖土的同態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)緊密相關(guān)。地下水在巖土體中有不同的賦存方式:按埋藏條件分為上層滯水、潛水、承壓水,按含水層空隙性質(zhì)分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同,而且影響程度與巖土的類型有關(guān)。以往在工程地質(zhì)勘察巾對巖土水理性質(zhì)的測試多被忽視,因此應(yīng)重視巖土的水理性質(zhì)的多方位分析評價。
  充分認(rèn)識地下水對巖土工程危害
  地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。引起地下水位的變化可分天然因素和人為因素,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時,都會對巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害可分為三種方式。
  水位上升對巖土工程危害
  造成潛水位上升的因素包括:附近修建水庫,附近河流、湖泊、水庫的水位升高,灌溉工程包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工,工業(yè)廢水和各種地下給排水管道的滲漏,等等。潛水位的上升對建筑物的安全是極其不利的:它會軟化地基,使粘性土含水率增高而強(qiáng)度降低壓縮性增高,進(jìn)而使建筑物產(chǎn)生較大的沉降變形;使地基隆起或產(chǎn)生側(cè)向位移,引起基礎(chǔ)上?。ㄖ锸Х€(wěn);使原本并沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的砂土及粉土達(dá)到飽和狀態(tài),引發(fā)砂土地震液化問題,或者引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象:斜坡、河岸臨空面因潛水值上升降低了巖土體力學(xué)性能而產(chǎn)生滑移,崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,導(dǎo)致破壞或失去正常的使用功能。