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1、基于工程勘察中水文地质问题研究 摘要:目前,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,令勘察与设计处于难堪的境地。下面就针对以往在工程勘察设计与施工过程中水文地质问题易被忽视的情况,就建筑地基基础工程勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害等三个方面的问题进行讨论以期引起重视。关键词:工程勘察;岩土水理性质;地下水危害中图分类号:F407.1文献标识码:A1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与施
2、工需要评价地下水对岩土工程的作用与危害,在广东地区已发生多起因地下水造成基础下沉及建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验及教训,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与建筑物的作用及影响,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。7(3)不仅要查明地下水的天然状态与天然条件下的影响,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,及对岩土体与建筑物的反作用。(4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提
3、出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。③在地基基础压缩层范围内存在松散、饱与的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。④当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算与评价。⑤在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性及富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。2重视岩土水理性质
4、的测试及研究7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与变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。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。下面先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水及重力水,而结合水又可分为强结合水与弱结
5、合水。①结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,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。②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力与重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,
6、有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土及粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。7③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响,不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然及人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。(2)岩土的主要的水理性质及其测试办法:①软化性,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,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在
7、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透水性,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与连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,透水性就愈强。岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,7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,以广
8、东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1