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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(shí)際工程項(xiàng)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(yàn)，有針對(duì)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(huì)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(shí)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(huì)影響著社會(huì)的生產(chǎn)，切實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)、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(gè)階段：
2.1規(guī)劃勘察
實(shí)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(duì)整個(gè)地區(qū)的地形、地質(zhì)、地震資料進(jìn)行編錄和收集；并對(duì)該工程建筑的土質(zhì)條件進(jìn)行核實(shí)及系列的主要工程地質(zhì)問題；評(píng)估工程實(shí)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(duì)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(gè)可靠的支持，充分的保證地質(zhì)資料對(duì)工程的重要意義。
2.3設(shè)計(jì)勘察
設(shè)計(jì)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(gè)水利工程，樞紐、堤壩的選擇，對(duì)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(jì)勘察
技施設(shè)計(jì)勘察是指對(duì)初步設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)的內(nèi)容
在過去的工程勘察報(bào)告中，嚴(yán)重的缺少了同基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之間的溝通，也缺乏對(duì)下水對(duì)巖土工程影響的評(píng)價(jià)，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(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)水文地質(zhì)問題評(píng)價(jià)時(shí)需要考慮到以下幾個(gè)方面：
3.1開展地下水對(duì)建筑物、巖土工程造成危害的可能性評(píng)價(jià)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(shí)，必須對(duì)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(píng)估出地下水在自然條件、自然狀態(tài)下出現(xiàn)的情況，同時(shí)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(duì)埋藏相對(duì)過深的地下水淹沒建筑物基礎(chǔ)部分中，對(duì)材料腐蝕危害的程度。
3.4.2遇到建于強(qiáng)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(duì)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(duì)沙體的管涌、流量情況進(jìn)行評(píng)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(jì)算、評(píng)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(yàn)，進(jìn)而評(píng)價(jià)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?yàn)榈叵滤畡?dòng)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(shí)候，都會(huì)對(duì)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(shí)候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對(duì)巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對(duì)建筑物腐蝕性的增強(qiáng)；巖土體巖產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強(qiáng)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?yàn)槿藶榈囊蛩厮斐傻摹＠绱罅考械某槿〉叵滤?、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(bǔ)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(duì)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(huì)引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時(shí)，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(duì)輕型建筑物的破壞。
地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會(huì)使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會(huì)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(dòng)壓力作用的不良影響
地下水如果在天然的狀態(tài)下動(dòng)水的壓力作用是比較微弱的，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為的工程活動(dòng)中因?yàn)楦淖兞说叵滤烊粍?dòng)力平衡的條件，在移動(dòng)著的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)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(huì)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(jì)提供科學(xué)的水文地質(zhì)資料，為了消除及減少地下水對(duì)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(jì)、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(jì)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(huì)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(shí)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(huì)影響著社會(huì)的生產(chǎn)，切實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)、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(gè)階段：
2.1規(guī)劃勘察
實(shí)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(duì)整個(gè)地區(qū)的地形、地質(zhì)、地震資料進(jìn)行編錄和收集；并對(duì)該工程建筑的土質(zhì)條件進(jìn)行核實(shí)及系列的主要工程地質(zhì)問題；評(píng)估工程實(shí)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(duì)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(gè)可靠的支持，充分的保證地質(zhì)資料對(duì)工程的重要意義。
2.3設(shè)計(jì)勘察
設(shè)計(jì)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(gè)水利工程，樞紐、堤壩的選擇，對(duì)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(jì)勘察
技施設(shè)計(jì)勘察是指對(duì)初步設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)的內(nèi)容
在過去的工程勘察報(bào)告中，嚴(yán)重的缺少了同基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之間的溝通，也缺乏對(duì)下水對(duì)巖土工程影響的評(píng)價(jià)，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(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)水文地質(zhì)問題評(píng)價(jià)時(shí)需要考慮到以下幾個(gè)方面：
3.1開展地下水對(duì)建筑物、巖土工程造成危害的可能性評(píng)價(jià)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(shí)，必須對(duì)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(píng)估出地下水在自然條件、自然狀態(tài)下出現(xiàn)的情況，同時(shí)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(duì)埋藏相對(duì)過深的地下水淹沒建筑物基礎(chǔ)部分中，對(duì)材料腐蝕危害的程度。
3.4.2遇到建于強(qiáng)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(duì)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(duì)沙體的管涌、流量情況進(jìn)行評(píng)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(jì)算、評(píng)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(yàn)，進(jìn)而評(píng)價(jià)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?yàn)榈叵滤畡?dòng)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(shí)候，都會(huì)對(duì)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(shí)候很可能是幾種因素的綜合結(jié)果。潛水位上升對(duì)巖士工程可能造成：土壤的鹽澤化，地下水及巖土對(duì)建筑物腐蝕性的增強(qiáng)；巖土體巖產(chǎn)生崩塌等不良的現(xiàn)象；特殊性巖土體強(qiáng)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?yàn)槿藶榈囊蛩厮斐傻摹＠绱罅考械某槿〉叵滤?、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(bǔ)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(duì)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(huì)引起膨脹性巖土產(chǎn)生脹縮變形，如果地下水升降頻繁時(shí)，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(duì)輕型建筑物的破壞。
地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交換，會(huì)使土層中的鐵、鋁成分大量的流失，土層失去膠結(jié)物會(huì)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(dòng)壓力作用的不良影響
地下水如果在天然的狀態(tài)下動(dòng)水的壓力作用是比較微弱的，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為的工程活動(dòng)中因?yàn)楦淖兞说叵滤烊粍?dòng)力平衡的條件，在移動(dòng)著的動(dòng)水壓力作用下，往往會(huì)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(huì)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(jì)提供科學(xué)的水文地質(zhì)資料，為了消除及減少地下水對(duì)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(jì)、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(jì)提供了優(yōu)化和合理的地質(zhì)依據(jù)。
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