淺談巖土工程勘察設(shè)計和施工過程中的水文地質(zhì)問題

1、<p>　　淺談巖土工程勘察設(shè)計和施工過程中的水文地質(zhì)問題</p><p>　　水文地質(zhì)問題在巖土工程勘察和施工中始終是一個極為重要又常被忽略的問題。地下水既是構(gòu)成巖土體的重要組成部分，直接影響巖土體的工程特性，又是基礎(chǔ)工程中的重要環(huán)境要素，成為改變巖土體特征的因素之一，直接影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。在以往常規(guī)的巖土工程勘察中，大部分成果只對自然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件做一般性的評價，很少能結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計、

2、施工的需要來評價地下水對巖土工程的作用、影響、危害、預(yù)防和治理。在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于工程勘察中對水文地質(zhì)條件調(diào)查、研究的不深入，導(dǎo)致因地下水引起的各種巖土工程危害時有發(fā)生。 </p><p>　　1. 水文地質(zhì)評價內(nèi)容 </p><p>　?。?）應(yīng)重點(diǎn)評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預(yù)測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。 </p><

3、p>　　（2）工程勘查密切結(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。 </p><p>　　（3）應(yīng)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(yīng)當(dāng)著重評價的地質(zhì)問題，如：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹

4、縮等作用；在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉土?xí)r，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性；當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計算和評價；在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進(jìn)行滲透和富水性試驗。并評價由于人工降水引起土體沉降，邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響建筑物穩(wěn)定性的可能。 </p><p>　　2. 地下水的腐蝕性 </p><p>　　2.1 地下水的腐蝕性對建

5、筑物危害分為多種，這里對潛水型作下探討，其地下水位動態(tài)主要受氣象水文因素影響，呈季節(jié)性變化；補(bǔ)水來源主要是人工灌水渠道補(bǔ)給，大氣降水補(bǔ)給甚少。某工程，地層在控制深度范圍（50m）內(nèi)自上而下是填土、粉質(zhì)黏土、粉土、粉細(xì)砂、粉土，粉細(xì)砂；根據(jù)巖土工程勘察報告的地下水質(zhì)的分析結(jié)果中可知，潛水型地下水中的下層地下水呈現(xiàn)出更高礦化度。當(dāng)?shù)叵滤械哪承┗瘜W(xué)成分含量過高時，水對建筑材料有腐蝕性；當(dāng)?shù)乇硭屯潦艿轿廴径承┏煞诌^高時，也具有腐蝕性，因此

6、在勘察、設(shè)計時需一并考慮。通過對若干地下水的水質(zhì)資料的收集，發(fā)現(xiàn)對建筑材料有腐蝕性的 SO42-及cl-含量同一地段下層潛水型地下水比上層具更高礦化度；勘察工程所取水樣分析ph值均屬于弱堿性水。 </p><p>　　2.2 防治措施防止、降低地下水腐蝕要采取廣泛的綜合措施，因為地下水的污染是由整個周圍環(huán)境的污染造成的，地下水污染是可以防治的，把生產(chǎn)的工業(yè)廢料減少到最低程度，改善污水凈化排放工藝，加工利用工業(yè)和日

7、常生活的廢料是解決地下水污染的重要措施，另外，混凝土的耐久性主要取決于兩個方面：水泥品質(zhì)、水泥用量和水灰比；腐蝕介質(zhì)的腐蝕類型和混凝土的環(huán)境暴露條件，對混凝土具有較強(qiáng)的結(jié)晶性腐蝕地段，應(yīng)用抗硫酸鹽水泥或礦渣水泥較好；個別嚴(yán)重腐蝕的區(qū)域采用樁基礎(chǔ)時，同時也要對樁身采用防腐蝕措施，如表面用瀝青類、高分子樹脂等涂膜防護(hù)外，可采用場地降水、排水換土等綜合防治方法。 </p><p>　　3.地下水引起的巖土工程危害地下水

8、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。 </p><p>　　3.1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(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)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。 </p><p>　　3.1.1 水位上升引起的巖土工程危害。 </p>

9、<p>　　潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)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(jié)果。 </p><p>　　3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。 </p><p>　　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

10、水的補(bǔ)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(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)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。 </p><p>　　3.1.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。 </p><p>　　地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮

11、幅度不斷加大，進(jìn)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(nèi)由于地下水的積極交替，會將土層中的膠結(jié)物――鐵、鋁成分流失，土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)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(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。 </p><p>　　3.2 地下水動壓力作用引起巖土工程危害。 </p><p>　　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

12、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，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)已有較詳細(xì)的論述，這里不再重復(fù)。 </p><p>　　4.地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響 </p><p>　　地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴(yán)重者形成地裂，引起

13、建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。 </p><p>　　當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時應(yīng)特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究，特別是地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律對地基基礎(chǔ)深度的選擇（宜選在地下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有主要的參考價值。 </p><p>　

14、　在建筑工程的地基內(nèi)，當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)發(fā)生變化時，就能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時，軟化地基土，使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形。若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應(yīng)力增加，可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。 </p><p><b>　　5.結(jié)束語 </b></p