岩土工程勘察中的水文地质问题分析

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  摘要:在过去的十几年中,我国对于地质研究工作已经有了长足的发展,在实际的岩土工程勘察中,将和地下水有关的地质条件,统称为水文地质条件。那么为了更好的促进我国建设事业的发展,就要注重有效落实岩土工程勘察工作,水文地质勘察工作作为其中的一项重要环节,要想更好的保证岩土工程勘察的质量,就要充分认识水文地质勘察的重要性,积极落实水文地质勘察工作的各项内容。为了不断提升工程勘察的质量,就需要在实际勘察过程中,加强对于水文地质问题的研究,不仅要查明和岩土工程相关的问题,分析地下水对于岩土体以及建筑物的影响,同时还要提出相应的预防、解决措施,避免因为水文地质问题,引发各种灾害问题。
  关键词:岩土工程勘察;水文地质;问题
  一、工程地质勘察中水文地质勘察的意义
  水文地质作为影响工程地质的关键性因素,只有有效落实工程地质勘察中的水文地质勘察工作,才能够更好的保障地质工程的顺利开展,大大工程建设的可靠性、安全性。但在实际的岩土工程勘察工作中,很多勘察单位由于自身的思想局限,没有充分认识到水文地质勘察工作的重要性,在勘察过程中不够仔细,勘察结果也不够详细。从而给后期工程施工添加了众多的安全隐患,甚至会引发施工过程中的各种安全事故,这不仅造成严重的经济损失,还会严重威胁人们的生命财产安全。所以在这样的背景下,不断加强对于水文地质勘察地位和内容的确立,有着十分重要的意义,只有让相关勘察单位更好的认识到这一点,才能够更好的推进我国各种工程建设工作的发展。
  二、地下水对岩土工程的不利影响
  (一)地下水位升降对岩土工程的不利影响
  地下水位上升的影响:地下水位上升的原因有很多,例如短期大量自然降水、喀斯特地区地下河流流向突变、人为大肆灌溉等,地下水位的上升容易引起岩土层的软化,导致地基承载力的下降、诱发边坡失稳滑坡。地下水位的过量上升还可能引起基坑工程坑底隆起、突涌,地下室上浮、底板开裂等事故,影响着建筑工程的安全。地下水位下降的影响:地下水位下降的原因多数是人为造成的,例如长期过量的开采地下水,部分地区长期干旱、降雨量减少也会引起地下水位的下降。地下水位下降改变了原地层的受力状态,导致土体中的有效应力增长,进而引起地面沉降,严重时可能发生地表沉陷、地裂缝等灾害。另外,地下水位下降还可能引起海水倒灌,咸水入侵污染淡水资源,导致水质恶化,影响人们居住和生活环境。地下水位频繁升降的影响:地下水位的频繁升降,使得岩土体中的水分发生增减变化时,会引发具有膨胀性质的岩土体产生出受力不均匀的变形,当地下水位发生升降变化的次数太频繁时,岩土的膨胀收缩幅度也会相应的增加,从而给建筑物发生破坏造成足够的可能性条件;地下水在建筑工程的基础持力层面发生变化时,将引起地基土的压缩性增加、强度降低,从而导致地基土的变形和附加沉降。
  (二)地下水渗透作用对岩土工程的不利影响
  地下水在岩土空隙中的运动称为渗流。地下水的渗透破坏主要表现为潜蚀、流砂和管涌。潜蚀是指渗透水流在一定水力坡度(即地下水水力坡度大于岩土产生潜蚀破坏的临界水力坡度)条件下产生较大的动水压力,冲刷、挟走细小颗粒或溶蚀岩土体,使岩土体中孔隙不断增大,甚至形成洞穴,导致岩土体结构松动或破坏,以致产生地表裂隙、塌陷,影响工程的稳定。流砂是指松散细小颗粒土被地下水饱和后,在动水压力即水头差的作用下,产生的悬浮流动现象。流砂多发生在颗粒级配均匀的粉细砂中,有时在粉土中也会产生流砂现象。管涌是指地基土在具有某种渗透速度的渗透水流作用下,其细小颗粒被冲走,岩土的孔隙逐渐增大,慢慢形成一种能穿越地基的细管状渗流通路,从而掏空地基或坝体,使地基或斜坡变形、失稳。
  三、地下水引发的岩土工程危害
  (一)水位上升引发的岩土工程危害
  地下水作为岩土体的重要组成部分,其会直接影响到岩土体的工程特性,那么首先分析潜水位上升所引发的岩土工程危害。通常会造成潜水位上升的原因有多种,比如含水层的颗粒相对较小时,其渗透性自然就相对较弱,地下渗流也相对较差,尤其当上层覆盖粗粒松散的地层时,地表水就更容易出現下渗的情况。这些原因都会直接引导潜水位上升,另外长期降水致使河流、水库等地表水渗入补给浅水层,也会直接导致潜水位升高。那么潜水位上升之后,斜坡岩土体就容易出现滑移和崩塌等事故,同时还可能导致粉细砂和粉土被水饱和之后,就会呈现一个松散的状态,从而导致流沙、沙土液化的问题的出现,甚至还可能会造成地下洞室内充水,致使建筑物产生倾斜的情况。
  (二)水位下降引发的岩土工程危害
  通过大量工程勘察研究发现,很多在地下水文升降变化,不仅有环境因素,还有人为因素,并且人为因素所引发的局部性地下水位升降变化,对于岩土工程的影响会大于天然变化。那么分析地下水位局部过大下降的主要原因,大多数都是人为因素所引发的,比如集中性、大量的抽取地下水,应用地下水的开采量大于补给量,这些都会导致地下水位大而持续的下降,其降落漏斗也不断的扩大。不仅如此,各种工程活动也会对引发地下水位下降过大,比如像矿床疏干、施工排水和降水工程等,这些有可能会导致地下水位过大的下降。那么地下水位局部过大的下降,通常主要引发的问题提就是地面塌陷、沉降和地裂等问题,这会严重影响岩土体的稳定性高,威胁建筑物的稳定性。
  (三)水位频繁升降引发的危害
  另外地下水位频繁升降也是时常发生,其会引发膨胀性岩土,产生不均匀的胀缩变形,一旦地下水位升降频繁,不仅会让岩上的膨胀收缩,出现变形往复的情况。同时还会直接导致岩土的膨胀收缩幅度加大,那么这就会直接引发地裂等现象,这样就会对一些轻型的建筑物产生较大的破坏,影响人们的生命财产安全。地下水位升降变化频繁,或导致地下水的快速替换,这样就会致使土层胶结物中的铁和铝等成分产生流失,一旦原本土层中的胶结物产生大量的流失,就会导致土质变得较为松动。另外地下水位的频繁升降,会导致含水量的空隙比逐渐加大,从而导致压缩的模量和承载能力逐渐降低,这就会直接给后期岩土工程的处理和选择带来较大的问题和麻烦。
  (四)地下水动压力作用引发的岩土工程危害
  因为地下水在天然的情况下,动水压力的作用本身较为薄弱,其在通常情况下,可以说,是不会产生什么危害的。但如果其是在人为状态下,进行工程活动,就会改变了原本地下水的天然动力平衡条件,尤其在一些较为严重的移动动水压力作用下,就会直接引发严重的工程危害,比如流砂、管涌和基坑突涌等问题。针对流砂、管涌和基坑突涌等问题,工程地质勘察部门需要对其形成条件以及防治措施等进行详细的分析和探究。比如可以通过控制基坑开挖的深度,让基地隔水层保留不致于产生突涌的厚度,还可以在基坑外围设置相应的排水孔,有效降低承压的水位,以尽量减小承重压水头的压力,这样才能够解决岩土工程危害问题。
  四、结语:
  综上所述,水文地质条件的调查对岩土工程勘察有着十分重要的意义,影响着整个工程建设的稳定性和安全性。在岩土工程勘察过程中,相关技术人员需要对地下水可能会产生的影响进行深入了解,采取合适的水文地质勘察手段,获取客观而准确的水文地质参数,并针对岩土工程的特点提出合理的指导及建议,为工程建设的质量奠定良好的基础。
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