工程勘察水文地质论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

【摘要】为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和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。下面是小编为大家整理的《工程勘察水文地质论文 (精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

工程勘察水文地质论文 篇1:

工程勘察水文地质危害及影响控制

【摘 要】随着工程技术的发展及科研水平的提升, 工程水文地质学逐渐成为一门独立的学科。其研究的是地下水及相关的问题, 本文在理解工程勘察水文地质相关问题的基础上, 对地下水分类进行了归纳和总结, 接着剖析了基坑工程的地下水控制的几点措施。

【关键词】水文地质; 地下水; 基坑工程

前言

工程水文地质学是介于水文地质学与岩土工程学之间的边缘学科,它是应用水文地质学理论与知识, 如何有效防止与消除地下水对岩土工程的各种灾害的一门学科。

实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为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,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和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。

1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,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,认为今后在工程勘察中,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)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

4)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。

2 地下水的分类

地下水分类的方法有很多种,但归纳起来主要有两种,其一是根据地下水的某一因素或某一特征进行分类; 其二是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。如按照地下水的来源、水温、化学成分等特征分类属于前一种分类方法。这种分类方法有很大的局限性, 不能反映各特征间的内在联系。后一种分类方法即综合分类,它是根据地下水的某一主要特征,同时也考虑到其他特征来进行分类的。它能够比较全面的反映出不同类型地下水的规律和特征。综合分类主要考虑地下水的埋藏条件和含水介质(空隙) 类型。

3 全面了解地下水引起的岩土工程危害

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的。

地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害 ,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

1)水位上升引起的岩土工程危害。

潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。

a.土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。

b.斜坡河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。

c.一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。

d.引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。

e.地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

2)地下水位下降引起的岩土工程危害。

地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、 地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

4 基坑工程地下水控制措施

4. 1 基坑地下水对工程的影响

基坑工程一般位于地下水位以下, 地下水问题突出, 地下水对基坑工程的主要影响有以下几点:

(1) 恶化基坑开挖施工的条件。地下水渗入基坑, 淹没工作面, 将严重影响开挖施工的质量和效率, 同时坑内排水会造成基坑周围地面沉降、变形, 导致周围建( 构) 筑物下沉、变形、开裂、倾斜等破坏;

(2) 造成流沙、管涌等不良现象。在颗粒细小的非粘性土中开挖基坑,由于坑内外产生水头差, 导致地下水向坑内渗流, 甚至产生流沙、管涌等破坏作用, 严重影响基坑工程及周围建(构) 筑物的安全;

(3) 软化基坑周围的土质, 降低坑壁、坑低岩土体的强度,产生侧壁变形、底鼓等。

(4) 增大支护结构上的压力。由于地下水的存在, 设计挡土止水结构上的水土压力增大, 相应地增加基坑支护的费用和施工困难。

4. 2 基坑工程地下水控制措施

基坑工程的地下水控制方法主要有明沟排水、降水和隔渗等几种类型。

( 1) 明沟排水。明沟排水时在基坑内设置拍( 截) 水沟和集水井, 用抽水设备将地下水从集水井内排出, 达到坑内无地下水的目的。明沟排水适用于潜挖基坑, 地下水位高出坑底不多,且坑壁土层不易产生流沙、管涌或坍塌。

( 2) 井点降水。井点降水是利用井(孔) 在基坑周围同时抽水, 把地下水降低到基坑底面以下的降水方式。常用的井点降水方式主要有: 电渗法、轻型井点、喷射井点和深井井点。

( 3) 隔渗。基坑隔渗方法包括侧向隔渗和封底隔渗。侧向隔渗方法非为截水墙、截水帷幕和冻结法等。基坑侧向隔渗设施应穿过透水层底且应进入下卧隔水层一定深度。当透水层埋藏深、厚度大, 侧向隔渗设施穿过透水层难度大或不经济时, 也可采用悬挂式侧向隔渗(未穿透透水层)与基坑封底隔渗相结合的方法。

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。

参考文献:

[1] 白玉华. 工程水文地质学[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2002.

[2] 郭建军, 刘尚君. 略论地质工程中的水文地质问题[J]. 地下水,2010, (9).

[3] 王显林, 刘建民. 工程勘察中的水文地质问题[J]. 黑龙江科技信息, 2009, (10).

[4] 李建生. 工程勘察中水文地质问题分析研究[J]. 中国新技术新产品, 2010, (3).

[5] 尚光正. 地质勘察中的水文地质问题与解决方法[J]. 中国新技术新产品, 2010, (7).

作者:胡建军 张宜山

工程勘察水文地质论文 篇2:

工程勘察水文地质问题研究

【摘要】为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和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。

【关键词】工程勘察;水文地质;地下水

1.工程勘察中水文地质的作用

鉴于以往在评价地下水对岩土工程的作用和危害过程中,所做的分析工作与基础设计和施工需要结合不够紧密,导致了许多基础下沉和建筑物开裂的质量事故。总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,应注意分析水文地质的以下作用。

1.1地下水对已有建筑物的影响

由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的作用,地下水位经常会有很大的变化。这种变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果,特别是当地下水位在基础底面以下变化时,后果更为严重。当地下水位在基础底面以下压缩层范围内上升时,水能浸湿和软化岩土,从而使地基的强度降低,压缩性增大,建筑物就会产生过大的沉降或不均匀沉降,导致建筑物的倾斜或开裂;当地下水位在基础底面以下压缩层范围内下降时,水的渗流方向与土的重力方向一致,地基中的有效应力增加,基础就会产生附加沉降。

1.2地下水对桩基工程的影响

软弱地基地层很少由单一土质构成,变化相对较复杂,为此往往采用桩基工程(包括预制桩、灌注桩、搅拌桩等)加固地基,提高地基承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动,提高成桩质量,选择相应的成桩方式时必须考虑地下水的赋存运动情况;另一方面由于受地下水的影响,当桩身下沉量小于土层下沉量时,桩周土对桩身产生负摩擦力,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。

1.3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,往往要求采用垂直开挖。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。

2.岩土水理性质及其测试方法

岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。结合水是地下水在粘性土中的主要賦存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。下面对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行介绍。

2.1软化性

软化性是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。

2.2透水性

透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验、注水试验和压水试验测定。

2.2.1抽水试验

通过从某一含水层(抽水井中)中抽取一定流量的水,并观测抽水井和观测孔中水位与时间的变化关系,来判断水流运动状态,计算含水层的渗透系数、影响半径等参数。

2.2.2注水试验

钻孔注水试验是野外测定岩层渗透性的一种比较简单的方法,其原理同抽水试验,只是以注水代替抽水,通常用于地下水位埋藏很深且不便进行抽水试验的透水岩土层中。

2.2.3压水试验

压水试验是通过一定的压力强行向钻孔内某一试段注水,通过观测压人水量(Q)、时间(t)、试验段长度(l)及压力(S)来计算该试段的单位吸水量(ω),评价岩土层的透水性。压水试验常采用分段压水法,压水试验成果用单位吸水率(ω)表示,ω=Q/(l×s),其中Q为稳定压水流量l/min;l为试段长度;S为试段压水时所施加的总压力值。由于坚硬与半坚硬岩层的发育的裂隙具有不均匀性,通过其间的水流不具有层流特征,可用式K=0.525×ω×lg(1.321/r)近似计算岩层等价渗透系数。

2.3崩解性

崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大。

2.4给水性

给水性是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间,给水度一般采用实验室方法测定。

2.5胀缩性

胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

3.全面了解地下水引起的岩土工程危害

水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。

地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。

4.结语

切实做好水文地质工作,正确运用各种方法准确地测定各个重要水文地质参数,可以有效减少或避免地下水对岩土工程造成的危害,是工程勘察的重要组成部分。因而我们应该在工程勘察中切实加强对水文地质问题的分析和评价,使工程地质勘察成果更具(下转第9页)(上接第12页)实用性和预见性,为工程建设提供参考和保障。■

【参考文献】

[1]辛新.水文地质在建筑工程中的作用[J].中国煤田地质,1996,8(2):39-40.

[2]李君源,范维强.工程勘察中的水文地质问题[J].西部探矿工程,2005,(111):177-178.

作者:杨红 生宗凌 赵静 张雪丽 谷芳莹

工程勘察水文地质论文 篇3:

岩土工程勘察中水文地质的应用

摘要:在经济的快速发展下,岩土工程的勘察工作在快速进行中,在岩土工程勘察中水文地质发挥着重要的作用,为工程施工的稳定性和安全性提供了帮助。岩土工程勘察是建筑工程施工建设的基础,在岩土工程勘察中应用水文地质,可以帮助岩土勘察地下水文信息并判断地层的承载力等,为建筑工程的施工提供有力的参考依据,为建筑工程的安全施工建设提供保障。文章针对岩土工程勘察中水文地质的应用以及相关的内容进行了分析研究。

关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工;建筑工程 文献标识码:A

近几年随着中国经济的发展,建筑行业得到快速的发展,各种各样的建筑工程快速的建立。在建筑工程施工中岩土工程勘察是基础工作,可以为建筑工程的安全施工提供保障,为了将岩土工程的勘察质量提高,需要加强对水文地质的重视,并将其在岩土工程勘察中广泛应用。水文地质在岩土工程勘察中有重要的作用和意义,在勘察中合理有效地利用水文地质,可以促进岩土工程勘察质量的提升。本文从岩土工程勘察中水文地质的应用以及与其相关的内容进行分析。

1 地下水文对岩土工程产生的影响

经济在发展,社会在进步,在这个过程中,人类经历了漫长的历史,在这个过程中,也经历了各种各样的地质灾害,例如地震、洪涝、泥石流、台风、海啸等,在这些灾害中,大部分地质灾害都与地下水文有关。地下水文与岩土结构相互作用,可以产生各种各样危害性较大的地质灾害,这些地质灾害具有复杂性、严重性、广泛性等特征。

地下水文与岩土工程有重要的关系,从以上的地下水文与岩土工程的作用中可以看出,地下水文会对岩土工程产生一些影响,这些影响主要有:

第一,对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础

开裂。

第二,对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行

分析。

第三,对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。

在岩土工程的勘察和施工中,水位地质的勘察发挥着重要的作用,水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系,对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,水文地质勘察工作需要得到重视并加强,为建筑工程的施工,提供可靠的水文地质资料,进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。

2 岩土工程勘察中水文地质的应用

水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有对水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,影响工程的正常施工,为了保证工程施工的安全性和稳定性,并对水文地质灾害进行预防,需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察,并加强勘察和监督管理。

在岩土工程施工中,影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有,地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等,为了提高岩土工程的勘测质量,降低地下水文地质对其产生的危害,需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有:

2.1 自然地理条件的勘察

岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工,提供了良好的岩土数据,进行水文地质的勘察,可以为岩土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容,自然地理条件的勘察是其中的组成部分,自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候,湿度、热量等,而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征,地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。

2.2 地质条件的勘察

在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。

2.3 地下水位勘察

在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。

2.4 隔水层、含水层的勘察

在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容,除了以上这些需要勘察之外,隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等,都需要进行勘察,其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察,还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数,对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察,进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。

水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用,准确地勘察出地下水文地质,可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据,还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性,所以在岩土工程勘察中,水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中,有重要的意义。

3 结语

在经济的快速发展下,建筑行业取得了显著的发展成绩,然而在建筑行业发展的过程中,各种各样的建筑问题不断产生,沉陷、下降、变形等,这些建筑工程出现的问题与岩土、水文地质有着密切的联系。水位地质在现代建筑工程中的作用越来越重要,在岩土工程勘察中,水文地质发挥着关键性的作用,所以在岩土工程勘察中,加强水文地质的应用,可以为岩土工程的稳定、安全提供水文地质依据,提高岩土工程的勘察质量。

参考文献

[1] 李坚.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品,2012,(8).

[2] 杨峰.岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究[J].城市地理,2014,(14).

[3] 尹湃.浅谈岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容[J].科技信息,2011,(22).

[4] 曹豫湘.浅析岩土工程勘察中水文地质勘察与评价

[J].中华民居(下旬刊),2013,(8).

作者简介:祝凤春(1982-),男,山东曹县人,山东省物化探勘查院工程师,研究方向:水文地质。

(责任编辑:王 波)

作者:祝凤春 杨晓飞

上一篇:教师个人师德总结(精选2篇)下一篇:大学安全总结(精选2篇)