地下水升降引起的岩土工程问题

作者:未知

  摘 要:在建筑工程的施工过程中,岩土工程发挥着十分重要的作用,一旦岩土工程出现问题,就会对建筑工程的稳定性造成直接的影响。然而,地下水水位的上升或下降都会引发岩土工程问题。因此,在岩土工程中,我们必须重视地下水升降对岩土工程的影响,做好岩土工程的水文地质勘察工作,采取必要的防治措施,避免出现地下水升降引起的岩土工程问题。本文将对岩土工程水文地质勘察要求以及地下水升降变化对岩土工程危害进行分析,探讨地下水升降变化问题解决措施,为相关工作提供有价值的参考。
  关键词:地下水;升降;岩土工程;问题
  中图分类号:TV13 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)09-0112-02
  在岩土工程的勘察工作中,水文地质情况的勘察经常会被我们所忽视,大部分工程中剑气作为象征性的工作,只在勘察报告中对其进行简单的评价。但是,在一些岩土工程勘察中,由于当地的水文地质条件复杂程度较高,会对岩土工程造成严重的影响,进而影响建筑工程的稳定性。因此,我们必须充分重视岩土工程勘察中的地下水升降问题,避免因相关问题对工程的施工质量、施工安全以及施工进度造成不利影响。
  1 岩土工程水文地质勘察要求
  在建筑工程的施工过程中,岩土工程勘察是重要的施工环节之一,在具体的勘察工作中,需要根据工程的设计要求对施工地点的水温地质条件进行全面的勘察。为了满足这一要求,必须完成以下工作:
  1.1 自然条件勘察
  在对自然条件进行勘察的过程中,需要勘察当地的气象水文特征、地形地貌特点以及地质环境等。其中主要包括施工地点的气候条件、热量情况以及湿润度等方面的参数。地形地貌特点则主要包括施工地点的水系情况、地貌堆积以及侵蚀情况等。而地质环境则主要包括地层结构的特点,地下水的最高水位以及水位的补给与排泄条件等。地下水水位的上升与下降会对岩土工程造成直接的影响,其不但包括地下水隔水层與含水层埋藏条件,而且还包括含水层的厚度、地下水的流向以及分布状态等。
  1.2 岩土水理性质勘察
  在对岩土水理性质进行勘察的过程中,需要掌握地下水与岩土互相作用的性质,主要包括岩土的软化性、透水性以及给水性等方面的性质。其中软化性是指岩土的力学强度降低的特性,需要通过软岩系数作为标准来衡量。如果岩石层中还有容易软化的岩层,在地下水的作用下,就可能会形成软弱夹层,与此同时,粘土层、泥浆等都会存在一定的软化性。
  1.3 岩土体土粒间连接破坏的勘察
  如果岩土体土粒间连接被破坏,就会造成土体出现解体现象,岩土的崩解性与土质中含有的矿物成分存在直接的联系。岩土的透水性是指其允许水在重力的作用下通过的性能,岩石的岩溶越好,就会有更好的透水性,如果岩土相对松散,则其透水性相对较差。
  1.4 渗透系数的勘察
  岩土的渗透系是衡量其透水性的主要标准,在对渗透系数进行勘察的过程中,需要通过抽水实验实现。首先,岩土的胀缩性。岩土的胀缩性会对土坡表层的稳定性造成直接的影响,会造成地面出现基坑隆起的现象。其次,岩土的给水性。岩土的给水性是指饱含水的岩土在重力的作用下,能够从裂缝中流出一定量的水。给水性是地下含水土层的一项重要特性,在对这一特性进行测定是,需要通过实验测定。
  2 地下水升降变化对岩土工程危害
  在岩土工程汇中,由于地下水的存在,会使地下水与岩土之间产生各类物理化学作用,两者之间存在相互影响的情况。岩土的性质会对地下水的性质造成一定的影响,其中含有的矿物质会对使地下水的化学成分发生变化。与此同时,如果地下水存在腐蚀性,还会对岩土造成腐蚀作用,对岩土的性质造成不利影响。
  2.1 地下水水位上升对岩土工程的危害
  在岩土工程中,地下水水位的上升通常指潜水位上升。这种变化是由于多种因素共同作用而形成的,其中地质因素与水文气象因素发挥着重要作用。地质因素会对含水层的性质与结构造成直接的影响,为施工地点的岩性、地质构造条件。而水文气象因素主要包括降水、气温以及认为的施工与灌溉等方面的因素,由于潜水位通常会受到地表水补给的影响,因此,水文气象因素会对潜水位造成显著的影响。一般情况下,地下水水位的上升会对岩土工程造成以下几个方面的影响:第一,如果地下水水位上升,会造成地下水与岩土之间的相互作用增强,由于受到地下水浸润作用的影响,岩土的承载能力将降低,进而影响地基的稳定性。如果施工地点的岩土成为主要为粉土与细砂,在收到持续的孔隙水压力作用时,砂土颗粒之间的接触压力以及摩擦了会逐渐降低,造成抵抗剪应力丧失,进而造成砂土液化的问题。与此同时,这种一问题还可能导致建筑工程的震陷更加严重,并且会造成土壤沼泽化等问题,对岩土工程造成严重的危害。第二,如果地下水水位上升,可能会出现不良地质问题。在河谷阶地、斜坡以及岸边等地带,在地下水水位上升时,岩土的浸润范围会逐渐扩大,更加趋向于饱和,进而出现软化现象,造成抗剪切强度下降,岩土就会出现变性、坍塌以及滑移等方面的不良地质问题。如果地下水水位低于建筑基础底面,在压缩层上升,地基的强度会有所下降,同时压缩性增加,建筑工程可能会出现沉降、变性等问题。如果施工地点的土质以细砂与粉土为主,可能会出现流沙、管涌、底鼓、侧壁变形以及坍塌等不良地质现象。第三,如果地下水水位上升,膨胀性岩土会出现膨胀变形。一般情况下,如果施工地点的土质为膨胀性岩土,则其浅层地下水通常为上层滞水或裂隙水,其地下水位差异较大,会在一定程度上受到季节的影响,在地下水水位发生变化时,就会造成膨胀性岩土体中的水分的变化。所以,随着季节的变化或受到人为因素的影响,造成地下水水位上升时,会造成膨胀性岩土体发生膨胀变形。
  2.2 地下水水位下降对岩土工程的危害
  一般情况下,地下水水位的降低是由于人为原因以及降水量减少造成的,其中人为因素占据主导地位。如果我们对地下水进行大量的抽取,水库为下流的地下水补给,或者来源的截流等,都有可能造成地下水水位的下降。在这种情况下,岩土工程中可能会出现地面塌陷、沉降裂缝等方面的问题,岩土工程造成严重的危害,进而导致建筑工程的稳定性下降。此外,地下水水位的降低还会造成地下水的水质恶化,水资源减少等方面的环境问题。   3 地下水升降变化问题解决措施
  为了有效地解决地下水水位升降引起的岩土工程问题,保证岩土工程施工质量满足工程设计要求,有效的提高建筑工程的稳定性,必须采取以下几个方面的解决措施:
  3.1 重视水文地质问题
  为了有效的解决地下水升降变化问题,提高岩土工程勘察质量,需要在勘察工作中重视水文地质问题的研究。在实际工作中,不但要明确岩土工程中与水文地质相关的问题,还要对地下水可能对岩土造成的危害进行准确的评价,一般情况下,需要做好以下几个方面的工作:第一,重点关注地下水对岩土工程以及建筑工程产生的作用与影响,对其作出准确的平键,并对可能会对岩土工程造成的危害进行预测,制定针对性的防治措施。第二,在地质勘察工作中,需要结合建筑工程基础的类型,明确与基础相关的水文地质问题,为基础类型的选择提供必要的水文地质资料。第三,在进行地质问题分析的过程中,需要区分地下水水位以上或以下的部分,采取不同的措施,从岩土工程的角度出发,根据地下水对工程造成的影响,对不同的地质问题进行评价。
  3.2 重视岩土水理性质
  在地质学中,岩土的水理性质就是在岩土与地下水在互相作用的情况下表现出来的各类不同的性质,其中包括容水性、持水性、给水性、毛細管性以及透水性等性质。这些性质会受到岩土构成的固态、液态、气态的影响,由于地下水的形式不同,其对岩土水理性质的影响也存在较大的差异。一般情况下,岩土的水理性质不但会对岩土工程的强度以及形变造成影响,而且会对建筑工程的稳定性造成直接的影响。在以往的地质勘察工作中,一般没有不对岩土工程的地质性质进行全面的评价。所以,在进行地质勘察工作时,必须进行岩土水理性质测试,明确岩土工程的水理性质,不但能够为在地下水水位发生变化时采取的应对措施提供有价值的参考,而且可以对岩土工程的地质特性进行准确的评价。
  在岩土工程中,由于水文地质的种类较多,其对岩土工程与建筑工程造成的影响也有所不同,例如,地下水水位的变化、含水层与隔离层的分布于组合,都会对岩土工程造成相应的影响。与此同时,岩层与土层的渗透参数以及渗透强度等因素都会对建筑工程承的稳定性造成相应的影响。所以,为了有效的提高建筑工程质量,必须在岩土工程勘察过程中重视对水文地质的研究,不但要勘察会对岩土工程造成影响的水文地质因素,而且要确定这些因素对建筑工程造成的实际影响,对于可能出现的危害进行采取有效的防治措施,为岩土工程的施工提供有价值的水文地质资料,有效的减少水文地质因素对建筑工程质量的影响。
  4 结语
  总而言之,岩土工程与水文地质条件存在的密不可分的关系,其中地下水水位的升降会对岩土工程造成直接的影响,进而影响建筑工程基础的稳定性。在以往的岩土工程中,无论是勘察、设计,还是施工的过程,都没有对水位地质条件引起足够的重视,导致地下水水位的升降对岩土工程造成了一定的危害。因此,我们必须加强地下水水位升降引起的岩土工程问题的分析与研究,减少地下水水位升降对岩土工程的危害,有效的提高岩土工程施工质量,提高建筑工程的稳定性。
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