淺析巖土工程勘察中的水文地質問題

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[摘要]水文地質問題是巖土工程勘察的重要內(nèi)容之一，對工程項目的設計和施工起著重要作用。本文介紹了巖土工程勘察中水文地質的讕價內(nèi)容，闡述了巖土主要的水理性質及其測試辦法，并對地下水變化引起的巖土工程問題進行了較詳細的分析的探討。
[關鍵詞]巖土工程 工程勘察 水文地質  地質危害
1引言
所有工程項目的建設在設計和施工前，都必須按照規(guī)范要求對擬建場地進行巖土工程勘察。查明場地的地形地貌，詳細查明巖土組成及其分布、變化規(guī)律，分析各層士的物理力學件質，為工程建設的設計和施工具有極其重要的意義。水文地質情況對巖土的作用較大，直接影響到巖土體的變形、強度與穩(wěn)定性。水體中的化學成分也會對工程材料和結構產(chǎn)生腐蝕性破壞，地下水位的變化也可能會引起各種各樣的巖十工程問題。因此對水文地質問題進行深入的研究是巖士工程勘察任務的重要內(nèi)容，為工程基礎方案設計和地基施工提供依據(jù)。
2巖土工程勘察中水文地質評價內(nèi)容
巖土工程勘察中水文地質調(diào)查的主要內(nèi)容包括地下水位埋深、地下水的類型和腐蝕性、補給排泄條件、主要含水層以及滲透性能、地表水與地下水的水利聯(lián)系、近五年的地下水位變化情況與主要影響因素、工程區(qū)域山的氣象資料等。在地基基礎、地下結構施工中，應考慮地下水對主體結構的上浮作用；驗算邊坡穩(wěn)定性時，考慮地下水及其動水壓力對邊坡穩(wěn)定性的影響；在地下水位上升時要考慮巖土的回彈和附加浮托力；在地下水水位下降時要考慮可能的地面沉降以及；起的其它工程地質災害。
3巖土主要的水理性質及其測試辦法
3.1巖土的水理性質
 (1)軟化性是指巖體和土體受水浸潤后，其穩(wěn)定性和強度降低的性質，并用軟化系數(shù)來表示。
 (2)透水性體現(xiàn)了巖體透過水的能力，一般用透水系數(shù)表示。
 (3)崩解性指巖體經(jīng)水作用后，溶解于水的程度，通過溶解度表示。
 (4)給水性腱示了巖體和土體在勢能存在下向外部環(huán)境釋放水量的能力，用給水度表示。
 (5)脹縮性就是巖體受水作用后，本身體積的變化，一般用膨脹系數(shù)表示。
3.2巖土水理性質的測試辦法
 (1)土層的取樣與測試
一般土樣的質量取決于土層的被擾動程度，這種擾動存在與取樣前、中、后，直至試樣制備的整個過程中。在取樣之前，首先應對土層進行鑒別，確定土體的被擾動情況，是不擾動，輕微擾動，顯著擾動，還是完全擾動；然后根據(jù)士體狀況，選擇合適的取樣工具進行取樣操作。對試樣進行檢測，一般要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等性能的檢測。
 (2)巖體的取樣與測試
巖體的取樣關鍵是對巖心的獲取。所謂巖芯就是指準確的從最空只能夠獲得的能夠全面代表相應巖層的巖柱，對巖芯的采取率不應低于8 0％。在采取巖芯時，應盡量保證其完整性，防止出現(xiàn)破碎和擾動，并做到不受外物的污染和侵蝕。在對試樣的檢測上，與土層相類似，同樣要進行載荷、靜力、動力、旁壓、剪切、滲透性等方面的檢測。
4地下水變化引起的巖土工程問題
4.1地下水位上升引起的巖土工程危害
 (1)淺基礎地基的承載能力降低
在不同基礎形式下，通過對不同類型的粘性土或砂性+地基，運用極限荷載理論分析了不同地下水位的上升情況對地基承載能力的影響結果，發(fā)現(xiàn)不管是粘性士或是砂性土質，其實際承載能力都將隨著地下水位的上升而減小。而粘性土地基內(nèi)部存在粘聚力作用，使得其承載能力下降較小，最大的下降率在45％-5 5％，但砂性土的最大下降率則達到了70％左右。
 (2)巖土產(chǎn)生滑移、變形、崩塌試問現(xiàn)象
在河邊、斜坡、河谷等地帶進行工程項目施工建設時，要特別重視地下水位變化對建筑穩(wěn)定性的影響。在地下水位上升時，巖體和土體的浸潤程度和范圍增大，這樣將使得巖土被水飽和軟化，并造成其抗剪強度的降低；而在地下水回流的時候，將可能對巖土產(chǎn)生潛蝕作用，使其結構和強度遭到破壞：且在地下水位的升降變化匯總頁會增大凍水壓力，這些都將會引起巖土的滑移、變形和崩塌現(xiàn)象。
 (3)建筑物震陷加劇
對于飽和的疏松細粉砂地基，地下水位的上升會促使液化震陷的動荷因素和結果放大，使得建筑物附加沉降加劇。對于柔軟的粘性土層，地下水位的上升不但增加了其飽和度，而且增大了土體的飽和范圍，從而造成了士體的靜強度降低，因此，在地震作用下，巖土將會產(chǎn)生瞬問塑性剪切破壞，并產(chǎn)生極大的剪切變形。
4.2地下水位下降引起的巖土工程危害
 (1)地面沉降
據(jù)相關資料介紹，我國最早的地面沉降是在20世紀60年代左右出現(xiàn)的，原因主要是地下水的過量開采，且發(fā)現(xiàn)地面沉降的區(qū)域與區(qū)域降落漏斗的中主心區(qū)域相一斂。對于未固結的松散巖層，特別是當細粒與粗粒相間成層剛，地下水位下降極易發(fā)生地面沉降?？梢?，地下水位下降引起的巖土工程問題越來越成為一個亟待解決的問題。
 (2)地下水枯竭、水質惡化
我國地表水豐富．但分布及其不均，使得可利用水源變得的相對緊缺，所以經(jīng)常造成了各地對地下水的過量開采。根據(jù)一些文獻研究，發(fā)現(xiàn)當?shù)叵滤Y源的開采量小于該開采條件下的補給量，由開采而消耗的地下水將能夠得到補充，水資源就可以源源不斷的開采下去；但是，如果地下水的開采量超過了該開采條件下的地下水補給量，就需要消耗含水層中的地下水進行補充，這樣會引起地下水水位的降低，并形成區(qū)域降落漏斗。倘若長期進行地下水的超量開采，造成區(qū)域漏斗的不斷擴大與加深，那么地下水資源將會逐漸減少，甚至枯竭，并會增大水中的有害離子，造成水體的礦化度刑高。
 (3)海水入侵、腐蝕性增強
在自然狀態(tài)下，濱海的淡水含水層與海水一般處于相對平衡的狀態(tài)。淡的地下水受大氣降水補給，并在含水層中運動排入大海。盡管地下淡水與海水所占的位置會隨著補給量的大小而產(chǎn)生進退運動，但總體還是處于一種相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。如果對地下水的開采量過大，地下水排泄到大海中的水量將會減少，那么這種動態(tài)平衡將會被打破，造成海水不斷向陸地部分推進，使得淡水水質變成，并加強了水的腐蝕性。