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巖土工程勘察之水文地質(zhì)勘察技術(shù)
水文地質(zhì)勘查是工程勘察中極其重要的部分之一，但在實際工程項目中還是有被忽略的情況發(fā)生，中鐵城際根據(jù)多年的經(jīng)驗，有針對性的就水文方面的問題在巖土工程中的技術(shù)應(yīng)用在工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益等多方面進(jìn)行了詳細(xì)的說明。
1 概述
隨著地下隱蔽工程的越來越多，一方面地下水是巖土的一部分，將直接影響著巖土體的化學(xué)及物理性質(zhì)。地下工程存在的外部環(huán)境，會直接的影響地下工程，使建筑的持久性和穩(wěn)定性降低，另一方面，水文勘察的實施，增加了地下工程施工的困難，所以，水文勘察工作的好壞會影響著社會的生產(chǎn)，切實的做好水文地質(zhì)勘察工作，掌握地下水的狀況，進(jìn)而消除地下水對建筑質(zhì)量的影響及巖土工程的危害。
2 工程地質(zhì)的意義
對工程建筑物地區(qū)的地址概況及地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查分析，稱之為工程地質(zhì)勘查。通過調(diào)查對可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題做出正確合理的預(yù)測，根據(jù)科學(xué)的分析結(jié)果，盡量的利用有限的條件，去改造一些不利的地質(zhì)因素，為后期的設(shè)計、規(guī)劃和施工提供有效可靠的數(shù)據(jù)資料，所以地質(zhì)工程勘察工作具有非常重要的意義，可以分為以下的幾個階段：
2.1規(guī)劃勘察
實施規(guī)劃勘察，主要是為工程初步的選擇提供有效可靠的地質(zhì)資料及信息。這一階段的重要工作是，對整個地區(qū)的地形、地質(zhì)、地震資料進(jìn)行編錄和收集；并對該工程建筑的土質(zhì)條件進(jìn)行核實及系列的主要工程地質(zhì)問題；評估工程實施的是可能性；普查規(guī)劃中要求的天然建筑材料。
2.2研究勘察
在對河段、河流規(guī)劃方案制定后，首先進(jìn)行的就是可行性研究勘察，勘察的主要作用在于為規(guī)劃中涉及的引水線路、堤壩以及樞紐工程的整體布置提供一個可靠的支持，充分的保證地質(zhì)資料對工程的重要意義。
2.3設(shè)計勘察
設(shè)計勘察是指在研究可行性勘查中，所選擇的堤壩地址及建筑地中進(jìn)行勘察。其中包括整個水利工程，樞紐、堤壩的選擇，對其進(jìn)行地質(zhì)論證，提供建筑可用的地質(zhì)資料。
2.4技施設(shè)計勘察
技施設(shè)計勘察是指對初步設(shè)計中的樞紐建筑場地進(jìn)行勘察，技術(shù)勘察的意義在于，建筑已經(jīng)勘察的地質(zhì)資料中的結(jié)論，并且提出有效的優(yōu)化場地的建設(shè)方案。
3 水文地質(zhì)評價的內(nèi)容
在過去的工程勘察報告中，嚴(yán)重的缺少了同基礎(chǔ)設(shè)計之間的溝通，也缺乏對下水對巖土工程影響的評價，在多數(shù)地區(qū)都出了由于地下水系統(tǒng)引起的房屋開裂、基礎(chǔ)設(shè)備下沉等事件，我們要做的就是總結(jié)過去的經(jīng)驗和教訓(xùn)，對水文地質(zhì)問題評價時需要考慮到以下幾個方面：
3.1開展地下水對建筑物、巖土工程造成危害的可能性評價工作，提出預(yù)防措施，做出一定的預(yù)警，解決辦法。
3.2進(jìn)行工程勘察時，必須對建筑物地基基礎(chǔ)的類型聯(lián)系思考，尋找水文地質(zhì)問題的根源所在，并且為建筑工程提供更多科學(xué)合理的資料。
3.3評估出地下水在自然條件、自然狀態(tài)下出現(xiàn)的情況，同時還需要考慮建筑物與巖土層之間的相互作用。
3.4根據(jù)工程角度進(jìn)行分析，地下水與工程之間的作用，并找出根據(jù)不同的工程、環(huán)境，地勘工作的內(nèi)容。
3.4.1對埋藏相對過深的地下水淹沒建筑物基礎(chǔ)部分中，對材料腐蝕危害的程度。
3.4.2遇到建于強風(fēng)化巖、殘積土質(zhì)、軟質(zhì)巖石之上的建筑場地，需要慎重的考慮，地下水層對巖層所造成的膨脹、崩解、軟化的可能性如果建筑物的地基需要建設(shè)在內(nèi)含飽和、松散的沙土地中，需要對沙體的管涌、流量情況進(jìn)行評估。
3.4.3如果地基部分需要承受含水層，需要將基坑挖開，然后精確的計算、評估出承壓水沖毀基坑底板的可能性．避免在地下水層挖基坑，開挖前需要進(jìn)行富水性、滲水性的試驗，進(jìn)而評價出人工降雨等人為條件為后天造成建筑物不穩(wěn)定的可能性。
4 地下水引起的巖土工程危害
由于地下水引起的巖土工程危害，主要是因為地下水動水壓力及地下水水位升降的變化兩方面原因造成的。人為因素或天然因素可引起地下水水位的變化，但無論什么原因，地下水位的變化達(dá)到一定程度的時候，都會對巖士工程造成一定的危害，地下水位的變化引起的危害可以分為三種方式：
4.1水位上升
潛水位上升的原因有很多種，其中主要受到地質(zhì)因素的影響如總體巖性、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素如降雨量、氣溫及人為因素施工、灌溉等的影響，有些時候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對建筑物腐蝕性的增強；巖土體巖產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強度降低、結(jié)構(gòu)破壞；引起粉細(xì)砂液化出現(xiàn)管涌等現(xiàn)象；地下洞室基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)；由于地下水位下降引起的巖土工程危害。
4.2地下水位下降
地下水位之所以降低多是因為人為的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采礦過程中上游筑壩、礦床疏千、修建水庫截奪下游的地下水的補給等等。由于地下水的過度下降，常常誘發(fā)地面塌陷、沉降、地裂等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水質(zhì)惡化、水源枯竭等環(huán)境問題，對建筑物、巖土體的穩(wěn)定性及人類自身所居住的環(huán)境造成了很大的威脅。
4.3地下水的反復(fù)升降
由于地下水的升將變化會引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且導(dǎo)致巖土的膨脹收縮的幅度不斷的加大，進(jìn)而形成由地裂引起的建筑物特別是對輕型建筑物的破壞。
地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會導(dǎo)致土質(zhì)變松、含水量的孔隙增大，承載力降低、壓縮模量，為巖土工程的處理、選擇帶來了很大的麻煩。
4.4地下水動壓力作用的不良影響
地下水如果在天然的狀態(tài)下動水的壓力作用是比較微弱的，一般不會造成什么危害，但在人為的工程活動中因為改變了地下水天然動力平衡的條件，在移動著的動水壓力作用下，往往會產(chǎn)生一些嚴(yán)重的巖土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。
5 小結(jié)
水文地質(zhì)與地質(zhì)工程兩者的關(guān)系是非常密切的，地下水是巖土體的組成部分，將直接影響著巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)的工程環(huán)境，會影響著建筑物的持久性及穩(wěn)定性。在工程勘查的工作中要認(rèn)真的查明與巖。土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，為以后設(shè)計提供科學(xué)的水文地質(zhì)資料，為了消除及減少地下水對巖土工程的危害。水文地質(zhì)工作在建筑物的持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程的地質(zhì)災(zāi)害防止等方面都起著重要的作用。為工程的施工、設(shè)計提供了優(yōu)化和合理的地質(zhì)依據(jù)。
1 概述
隨著地下隱蔽工程的越來越多，一方面地下水是巖土的一部分，將直接影響著巖土體的化學(xué)及物理性質(zhì)。地下工程存在的外部環(huán)境，會直接的影響地下工程，使建筑的持久性和穩(wěn)定性降低，另一方面，水文勘察的實施，增加了地下工程施工的困難，所以，水文勘察工作的好壞會影響著社會的生產(chǎn)，切實的做好水文地質(zhì)勘察工作，掌握地下水的狀況，進(jìn)而消除地下水對建筑質(zhì)量的影響及巖土工程的危害。
2 工程地質(zhì)的意義
對工程建筑物地區(qū)的地址概況及地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查分析，稱之為工程地質(zhì)勘查。通過調(diào)查對可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題做出正確合理的預(yù)測，根據(jù)科學(xué)的分析結(jié)果，盡量的利用有限的條件，去改造一些不利的地質(zhì)因素，為后期的設(shè)計、規(guī)劃和施工提供有效可靠的數(shù)據(jù)資料，所以地質(zhì)工程勘察工作具有非常重要的意義，可以分為以下的幾個階段：
2.1規(guī)劃勘察
實施規(guī)劃勘察，主要是為工程初步的選擇提供有效可靠的地質(zhì)資料及信息。這一階段的重要工作是，對整個地區(qū)的地形、地質(zhì)、地震資料進(jìn)行編錄和收集；并對該工程建筑的土質(zhì)條件進(jìn)行核實及系列的主要工程地質(zhì)問題；評估工程實施的是可能性；普查規(guī)劃中要求的天然建筑材料。
2.2研究勘察
在對河段、河流規(guī)劃方案制定后，首先進(jìn)行的就是可行性研究勘察，勘察的主要作用在于為規(guī)劃中涉及的引水線路、堤壩以及樞紐工程的整體布置提供一個可靠的支持，充分的保證地質(zhì)資料對工程的重要意義。
2.3設(shè)計勘察
設(shè)計勘察是指在研究可行性勘查中，所選擇的堤壩地址及建筑地中進(jìn)行勘察。其中包括整個水利工程，樞紐、堤壩的選擇，對其進(jìn)行地質(zhì)論證，提供建筑可用的地質(zhì)資料。
2.4技施設(shè)計勘察
技施設(shè)計勘察是指對初步設(shè)計中的樞紐建筑場地進(jìn)行勘察，技術(shù)勘察的意義在于，建筑已經(jīng)勘察的地質(zhì)資料中的結(jié)論，并且提出有效的優(yōu)化場地的建設(shè)方案。
3 水文地質(zhì)評價的內(nèi)容
在過去的工程勘察報告中，嚴(yán)重的缺少了同基礎(chǔ)設(shè)計之間的溝通，也缺乏對下水對巖土工程影響的評價，在多數(shù)地區(qū)都出了由于地下水系統(tǒng)引起的房屋開裂、基礎(chǔ)設(shè)備下沉等事件，我們要做的就是總結(jié)過去的經(jīng)驗和教訓(xùn)，對水文地質(zhì)問題評價時需要考慮到以下幾個方面：
3.1開展地下水對建筑物、巖土工程造成危害的可能性評價工作，提出預(yù)防措施，做出一定的預(yù)警，解決辦法。
3.2進(jìn)行工程勘察時，必須對建筑物地基基礎(chǔ)的類型聯(lián)系思考，尋找水文地質(zhì)問題的根源所在，并且為建筑工程提供更多科學(xué)合理的資料。
3.3評估出地下水在自然條件、自然狀態(tài)下出現(xiàn)的情況，同時還需要考慮建筑物與巖土層之間的相互作用。
3.4根據(jù)工程角度進(jìn)行分析，地下水與工程之間的作用，并找出根據(jù)不同的工程、環(huán)境，地勘工作的內(nèi)容。
3.4.1對埋藏相對過深的地下水淹沒建筑物基礎(chǔ)部分中，對材料腐蝕危害的程度。
3.4.2遇到建于強風(fēng)化巖、殘積土質(zhì)、軟質(zhì)巖石之上的建筑場地，需要慎重的考慮，地下水層對巖層所造成的膨脹、崩解、軟化的可能性如果建筑物的地基需要建設(shè)在內(nèi)含飽和、松散的沙土地中，需要對沙體的管涌、流量情況進(jìn)行評估。
3.4.3如果地基部分需要承受含水層，需要將基坑挖開，然后精確的計算、評估出承壓水沖毀基坑底板的可能性．避免在地下水層挖基坑，開挖前需要進(jìn)行富水性、滲水性的試驗，進(jìn)而評價出人工降雨等人為條件為后天造成建筑物不穩(wěn)定的可能性。
4 地下水引起的巖土工程危害
由于地下水引起的巖土工程危害，主要是因為地下水動水壓力及地下水水位升降的變化兩方面原因造成的。人為因素或天然因素可引起地下水水位的變化，但無論什么原因，地下水位的變化達(dá)到一定程度的時候，都會對巖士工程造成一定的危害，地下水位的變化引起的危害可以分為三種方式：
4.1水位上升
潛水位上升的原因有很多種，其中主要受到地質(zhì)因素的影響如總體巖性、含水層結(jié)構(gòu)、水文氣象因素如降雨量、氣溫及人為因素施工、灌溉等的影響，有些時候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對建筑物腐蝕性的增強；巖土體巖產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強度降低、結(jié)構(gòu)破壞；引起粉細(xì)砂液化出現(xiàn)管涌等現(xiàn)象；地下洞室基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)；由于地下水位下降引起的巖土工程危害。
4.2地下水位下降
地下水位之所以降低多是因為人為的因素所造成的。例如大量集中的抽取地下水、在采礦過程中上游筑壩、礦床疏千、修建水庫截奪下游的地下水的補給等等。由于地下水的過度下降，常常誘發(fā)地面塌陷、沉降、地裂等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水質(zhì)惡化、水源枯竭等環(huán)境問題，對建筑物、巖土體的穩(wěn)定性及人類自身所居住的環(huán)境造成了很大的威脅。
4.3地下水的反復(fù)升降
由于地下水的升將變化會引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且導(dǎo)致巖土的膨脹收縮的幅度不斷的加大，進(jìn)而形成由地裂引起的建筑物特別是對輕型建筑物的破壞。
地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會導(dǎo)致土質(zhì)變松、含水量的孔隙增大，承載力降低、壓縮模量，為巖土工程的處理、選擇帶來了很大的麻煩。
4.4地下水動壓力作用的不良影響
地下水如果在天然的狀態(tài)下動水的壓力作用是比較微弱的，一般不會造成什么危害，但在人為的工程活動中因為改變了地下水天然動力平衡的條件，在移動著的動水壓力作用下，往往會產(chǎn)生一些嚴(yán)重的巖土工程的危害，例如管涌、流砂、基坑突涌等等。
5 小結(jié)
水文地質(zhì)與地質(zhì)工程兩者的關(guān)系是非常密切的，地下水是巖土體的組成部分，將直接影響著巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)的工程環(huán)境，會影響著建筑物的持久性及穩(wěn)定性。在工程勘查的工作中要認(rèn)真的查明與巖。土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題，為以后設(shè)計提供科學(xué)的水文地質(zhì)資料，為了消除及減少地下水對巖土工程的危害。水文地質(zhì)工作在建筑物的持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程的地質(zhì)災(zāi)害防止等方面都起著重要的作用。為工程的施工、設(shè)計提供了優(yōu)化和合理的地質(zhì)依據(jù)。
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