水文地質問題對巖土工程及危害及防治措施.docVIP

水文地質問題對巖土工程的危害及防治措施摘要：勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。關鍵詞：巖土工程；勘察；水文地質abstract: inthe survey, to strengthen the study of hydrogeological problems is very necessary, not only requires the identification of hydrogeological and geotechnical engineering in the engineering investigation, evaluation of groundwater and its impact on rock and soil and buildings, but also to recommendations for the prevention and control measures, provide the necessary hydrogeological data for the design and construction, for eliminate or reduce groundwater geotechnical hazards.key words: geotechnical engineering; inspections; hydrogeological中圖分類號： td12文獻標識碼：a文章編號：巖土工程勘察、設計和施土過程中地下水問題始終是一個極為重要而且也是一個易于被忽視的問題，由于沒有足夠重視，導致地下水引起的各種巖土工程危害時有發(fā)生。為此，在巖土工程勘察中要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土工程和建筑物的作用及其影響，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。1、水文地質的勘察要求水文地質的勘察要依據(jù)區(qū)域性的氣候狀況、地下水的的埋藏條件和工程特點，以開展有針對性的勘察。（1）工程勘察中不僅要查明地下水的靜態(tài)埋藏條件，更重要的是要分析預測在人為工程活動中地下水埋藏條件的變化，及其對工程活動、對巖土體和對周邊環(huán)境的反作用，這是巖土工程設計與施工中必然遇到的問題。需要查明含水層的分布、厚度及埋深，各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度；通過現(xiàn)場試驗測定地層滲透系數(shù)等水文地質參數(shù)。（2）工程勘察中的水文地質勘察要求，應從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重勘察的水地質問題。區(qū)域性氣候資料，如降水量、蒸發(fā)量、歷史最高水位、近 35年最高地下水位、水位變化趨勢；地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對水位的影響。（3）水文地質勘察要與建筑物的基本要求相符合，能夠確保建筑物的安全，要為建筑物的建設提供數(shù)據(jù)的支持。在地下水位以下開挖基坑、采取排水措施時，應根據(jù)抽水試驗資料，評價含水地層的滲透性和富水性，以及由于工程施工降水，在地下水位下降影響范圍內，能否引起土體沉降、地面沉降或邊坡失穩(wěn)，影響周圍建筑物的穩(wěn)定性。2、巖土工程地質勘察中水文地質評價內容地質勘察的內容相當廣闊，巖土工程勘察是工程設計的先決條件。一般巖土工程信息，包括地形地貌、地層界面、斷層、地下水位、風化層厚度以及各種物探、鉆探資料。(1)應重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施；評價要對項目概況、勘察目的、任務要求、依據(jù)的技術標準、完成的工作量、場地的自然地理、地形、地貌；地質構造、地層、巖土性質及其均勻性，各項巖土性質指標，巖土的強度及變形參數(shù)、地基承載力的建議值，地下水埋藏情況、類型、水位及其變化，水、土對建筑材料的腐蝕性評判，場地的穩(wěn)定性和適宜性評價等。(2)工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料；按水文地質時代、成因類型、巖性、狀態(tài)和物理力學性質劃分，巖層按巖性、風化程度、物理力學性質劃分，將巖層和水文地質與建筑物的具體要求結合起來。勘察場地有無活動斷裂通過，附近有無發(fā)震斷裂，場地及其附近有無不良地質作用，其發(fā)展趨勢對場地的影響程度如何。（3）勘察評價的主要內容有：巖土工程地質分層及工程地質條件評價，地下水簡述及水、土腐蝕性評價，場地穩(wěn)定性和適宜性，場地與地基抗震分析與評價，地基基礎方案分析與評價，水、土腐蝕性試驗與評價，詳細論述各工程地質層的分布、埋藏條件、巖性和狀態(tài)，應從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題 ，如 ：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的的建筑場地，應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。3、地下水引起的巖土工程危害及預防措施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，地下水位和地下水動水壓力的作用主要是引起地下土層中的成分發(fā)生變化，引起土層的疏松和軟土層，造成土層流失，形成管涌、基坑突涌等地質危害。（1）地下水升降變化引起的巖土工程危害。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當?shù)叵滤坏淖兓_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又可分為三種方式：第一，水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成：土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌等不良地質現(xiàn)象。一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂，管涌等現(xiàn)象。地下洞室充水淹沒，基礎上浮，建筑物失穩(wěn)。第二，地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩，修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。第三，地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，當?shù)叵滤殿l繁時不僅使巖上的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內由于地下水的滲透，會將土層中的鐵、鋁成分淋失，土層失去膠結物將造成土質變松、含水量孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎選擇、處理帶來較大的麻煩。（2）地下水動壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變地下水天然動力平衡條件，在動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。在基坑下部有承壓含水層存在時，開挖基坑減小了承壓含水層上覆隔水層的厚度，當隔水層減小到一定程度時，承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板，造成突涌現(xiàn)象。由于地下水水位漲落交替，地下水的動壓力反復變化，土中的鐵鋁等礦物成分的流失，土質變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、水壓力降低，導致地基的承載力降低，容易給巖土工程造成危害。（3）地下水引起的巖土工程危害的預防工程勘察中應查明基坑開挖影響深度圍范內隔水層的厚度、巖性、重度，承壓含水層頂板埋深、承壓水頭高度，含水層的類型、巖性等，再根據(jù)基坑開挖深度，判斷是否會產生突涌現(xiàn)象以及預測突涌形式及其危害。經(jīng)過判斷，如果可能產生突涌現(xiàn)象，則需提出防治措施的建議。防治突涌可以考慮兩個方案：一是控制基坑開挖深度，使基底隔水層保留不致產生突涌的厚度；二是在基坑外圍設置排水孔，降低承壓水位，減少承壓水頭壓力。在施工時要注意在基坑周邊修建排水溝，對地面進行硬化處理，及時將基坑內及周邊的地表水排出，防止地表水下滲至基坑周邊土體內，抬高基坑周邊地下水位，提高基坑周邊土體的含水量、降低基坑周邊土體的強度，影響基坑安全，給工程帶來不利影響；同時也要給建筑物的周圍留下補水設施，防止干旱時或周邊工程施工過渡抽取地下水引起地下水位下降造成地面下沉，給工程帶來危害。4、小結水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察