在工程勘察設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,
水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。由于沒有足夠的重視,往往導(dǎo)致地下水引起的各種巖土工程危害時(shí)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(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)估地下水對(duì)巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題以及對(duì)建筑物的影響。
摘 要:水文地質(zhì)問題一直是巖土工程勘察中不可忽視的重要問題。在具體工程中,一定要因地制宜,根據(jù)勘察到的工程所處地域的地質(zhì)水文條件,制定相應(yīng)的防護(hù)措施和施工計(jì)劃,真正保證工程的質(zhì)量。為提高工程勘察質(zhì)量,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響。
關(guān)鍵詞:
巖土工程師論文范文,巖土工程勘察,水文地質(zhì),問題
一、工程概況
某市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院勘察室承擔(dān)了某工程的巖土工程詳細(xì)勘察工作。擬建建筑物的平面布置方案情況詳見“建筑物及勘探點(diǎn)平面位置圖”,擬建工程主要參數(shù)和特點(diǎn)見表1。
表1擬建工程概況
名稱 |
層數(shù) |
總建筑
面積 |
荷載
(KN/m2) |
結(jié)構(gòu)
類型 |
地下室 |
埋深 (m) |
層數(shù) |
1#~3#、7#~10# |
18F |
211255.7 |
288 |
剪力墻 |
3.0 |
1 |
5#~6# |
27F |
432 |
剪力墻 |
3.3 |
1 |
11#--13#、15#--23#、25# |
5F |
90 |
框架 |
3.0 |
1 |
26#--29# |
1-2F |
36 |
框架 |
/ |
/ |
純地下室 |
1F |
30 |
框架 |
3.3 |
1 |
二、地下水及水文氣候條件
(一)區(qū)域水文
氣象
所在地區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,具有氣候溫和、雨量充沛、四季分明、陽(yáng)光充足、無(wú)霜期長(zhǎng)、長(zhǎng)江無(wú)冰凍等特點(diǎn),常年主導(dǎo)風(fēng)為東南風(fēng),平均風(fēng)速為3.6米/ 秒,歷年最大風(fēng)速為20米/秒。年平均氣溫15.2o c,近年最低氣溫-80c,最高氣溫390c,年平均降雨量為1067.4毫米,年平均氣壓為1013百帕,年平均相對(duì)濕度為67%。江陰地處江南水網(wǎng)區(qū),屬長(zhǎng)江南岸沖積平原,區(qū)內(nèi)地表水系十分發(fā)育,主要受大氣降水的影響。
(二)地下水水位及變化幅度
該地區(qū)淺部地下水類型屬潛水類型,大氣降水和地表水的入滲為主要補(bǔ)給來(lái)源,靠蒸發(fā)方式排泄。本次勘察現(xiàn)場(chǎng)鉆孔實(shí)測(cè)地下水潛水的初見水位標(biāo)高1.27~3.16米,穩(wěn)定水位標(biāo)高1.37~3.36米,最大高差1.99米。地下水水位受大氣降水、季節(jié)變化和長(zhǎng)江水位的漲落有所升降,地下水年變化幅度為0.50~1.50米左右,豐水期地下水由地表水補(bǔ)給,枯水期地表水由地下水補(bǔ)給。下層地下水屬微承壓水,勘察期間采用下套管止水分層量測(cè),水面標(biāo)高為-8.0米左右,賦存于粉砂層中,對(duì)本工程基本無(wú)影響。場(chǎng)地近3~5年最高地下水位標(biāo)高約1.98~3.50米,歷史最高水位江陰地區(qū)無(wú)地下水位長(zhǎng)期觀測(cè)資料。
三、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),筆者認(rèn)為今后在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮:評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施;工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,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;不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和在天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況,及對(duì)巖土體和建筑物的反作用;應(yīng)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問題。
四、重視巖土水理性質(zhì)的測(cè)試和研究
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的
物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。
巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來(lái)的性質(zhì),而地下水在巖土中有不同的賦存方式,不同形式的地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同,而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。
結(jié)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。結(jié)合水尤其是弱結(jié)合水與粘性土相互作用時(shí)顯示出來(lái)的性質(zhì)如可塑性、膨脹性、收縮性等歸為粘性土的物理力學(xué)性質(zhì),因其受強(qiáng)力束縛,活動(dòng)范圍極為有限,對(duì)巖土的動(dòng)態(tài)水理性質(zhì)影響較小。
五、巖土工程項(xiàng)目中的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)
在不同階段的巖土工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,為提高巖土工程的質(zhì)量,不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防治理措施,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(duì)巖土工程的危害。
在以往的巖土工程中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的施工,需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害。在很多地區(qū)的工程案例中,常有因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂,隧道坍塌的質(zhì)量事故。總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),筆者認(rèn)為今后在巖土工程勘察中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)從如下方面考慮。
(一)影響評(píng)價(jià)
應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,并提出防止措施。
(二) 結(jié)合需要,進(jìn)行合理設(shè)計(jì)
在巖土工程設(shè)計(jì)勘察施工的過(guò)程當(dāng)中,還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,查明相關(guān)水文地質(zhì)問題,提供設(shè)計(jì)以及施工所需的水文地質(zhì)資料。
(三) 重點(diǎn)評(píng)價(jià)工程地質(zhì)問題
應(yīng)從項(xiàng)目整體角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出可能發(fā)生的問題,并重點(diǎn)評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)的工程地質(zhì)問題。主要問題有以下幾個(gè)方面。
1.地下水對(duì)鹼及鹼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。
2.當(dāng)選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場(chǎng)地時(shí),應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、溶解、甚至崩解、脹縮等作用。
3.當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉土、砂土?xí)r,應(yīng)當(dāng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕,滲透徑流、管涌的可能性,及時(shí)提醒設(shè)計(jì)施工人員加強(qiáng)防護(hù)。
4.當(dāng)基礎(chǔ)下存在承壓含水層,應(yīng)對(duì)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。
5.對(duì)地下水位以下的基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透性和溶水性試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定性的可能性。
6.基礎(chǔ)底部存在透水層時(shí),應(yīng)對(duì)其滲透性可能引起的基礎(chǔ)及其上部建筑物的穩(wěn)定性作出正確的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。
7.當(dāng)需要在地下水位以下進(jìn)行建筑物施工時(shí),需對(duì)改變?cè)瓉?lái)的水文地質(zhì)環(huán)境可能引起的地質(zhì)災(zāi)害和對(duì)建筑物的危害做出預(yù)測(cè)和評(píng)估。
六、巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的要求
主要包括:在最不利組合情況下,滿足地下水對(duì)地下
建筑結(jié)構(gòu)的上浮作用;
保障地下建筑邊坡穩(wěn)定性;當(dāng)工程采取降水或截水措施時(shí),地下水水位變化影響范圍內(nèi),降低對(duì)地面、周邊環(huán)境及地下工程產(chǎn)生的不利影響或危害;當(dāng)?shù)叵滤赡墚a(chǎn)生流砂、流土、管涌、潛蝕等滲透性破壞時(shí),應(yīng)分析評(píng)價(jià)其產(chǎn)生的可能性及對(duì)工程的影響;當(dāng)基坑開挖過(guò)程中有滲流作用時(shí),宜通過(guò)滲流計(jì)算確定;地下建筑位于地下水水位以下時(shí),應(yīng)就地下水水質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)或金屬材料的腐蝕性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
七、結(jié)束語(yǔ)
水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用。其隨著工程勘察的發(fā)展,必將受到越來(lái)越廣泛的重視。切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)地質(zhì)工程勘察水平的提高起著極大的作用。
參考
文獻(xiàn):
[1]王顯林,劉建民.工程勘察中的水文地質(zhì)問題[J].黑龍江科技信息,2009(8) .
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