岩土工程勘察中的水文地质问题

 岩土工程勘察中的水文地质问题

1引言

所有工程项目的建设在设计和施工前，都必须按照规范要求对拟建场地进行岩土工程勘察。查明场地的地形地貌，详细查明岩土组成及其分布、变化规律，分析各层士的物理力学件质，为工程建设的设计和施工具有极其重要的意义。水文地质情况对岩土的作用较大，直接影响到岩土体的变形、强度与稳定性。水体中的化学成分也会对工程材料和结构产生腐蚀性破坏，地下水位的变化也可能会引起各种各样的岩十工程问题。因此对水文地质问题进行深入的研究是岩士工程勘察任务的重要内容，为工程基础方案设计和地基施工提供依据。

2岩土工程勘察中水文地质评价内容

岩土工程勘察中水文地质调查的主要内容包括地下水位埋深、地下水的类型和腐蚀性、补给排泄条件、主要含水层以及渗透性能、地表水与地下水的水利联系、近五年的地下水位变化情况与主要影响因素、工程区域山的气象资料等。在地基基础、地下结构施工中，应考虑地下水对主体结构的上浮作用；验算边坡稳定性时，考虑地下水及其动水压力对边坡稳定性的影响；在地下水位上升时要考虑岩土的回弹和附加浮托力；在地下水水位下降时要考虑可能的地面沉降以及；起的其它工程地质灾害。

3岩土主要的水理性质及其测试办法

3.1岩土的水理性质

(1)软化性是指岩体和土体受水浸润后，其稳定性和强度降低的性质，并用软化系数来表示。

(2)透水性体现了岩体透过水的能力，一般用透水系数表示。

(3)崩解性指岩体经水作用后，溶解于水的程度，通过溶解度表示。

(4)给水性腱示了岩体和土体在势能存在下向外部环境释放水量的能力，用给水度表示。

(5)胀缩性就是岩体受水作用后，本身体积的变化，一般用膨胀系数表示。

3.2岩土水理性质的测试办法

(1)土层的取样与测试

一般土样的质量取决于土层的被扰动程度，这种扰动存在与取样前、中、后，直至试样制备的整个过程中。在取样之前，首先应对土层进行鉴别，确定土体的被扰动情况，是不扰动，轻微扰动，显著扰动，还是完全扰动；然后根据士体状况，选择合适的取样工具进行取样操作。对试样进行检测，一般要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等性能的检测。

(2)岩体的取样与测试

岩体的取样关键是对岩心的获取。所谓岩芯就是指准确的从最空只能够获得的能够全面代表相应岩层的岩柱，对岩芯的采取率不应低于8 0％。在采取岩芯时，应尽量保证其完整性，防止出现破碎和扰动，并做到不受外物的污染和侵蚀。在对试样的检测上，与土层相类似，同样要进行载荷、静力、动力、旁压、剪切、渗透性等方面的检测。

4地下水变化引起的岩土工程问题

4.1地下水位上升引起的岩土工程危害

(1)浅基础地基的承载能力降低

在不同基础形式下，通过对不同类型的粘性土或砂性+地基，运用极限荷载理论分析了不同地下水位的上升情况对地基承载能力的影响结果，发现不管是粘性士或是砂性土质，其实际承载能力都将随着地下水位的上升而减小。而粘性土地基内部存在粘聚力作用，使得其承载能力下降较小，最大的下降率在45％-5 5％，但砂性土的最大下降率则达到了70％左右。

(2)岩土产生滑移、变形、崩塌试问现象

在河边、斜坡、河谷等地带进行工程项目施工建设时，要特别重视地下水位变化对建筑稳定性的影响。在地下水位上升时，岩体和土体的浸润程度和范围增大，这样将使得岩土被水饱和软化，并造成其抗剪强度的降低；而在地下水回流的时候，将可能对岩土产生潜蚀作用，使其结构和强度遭到破坏：且在地下水位的升降变化汇总页会增大冻水压力，这些都将会引起岩土的滑移、变形和崩塌现象。

(3)建筑物震陷加剧

对于饱和的疏松细粉砂地基，地下水位的上升会促使液化震陷的动荷因素和结果放大，使得建筑物附加沉降加剧。对于柔软的粘性土层，地下水位的上升不但增加了其饱和度，而且增大了土体的饱和范围，从而造成了士体的静强度降低，因此，在地震作用下，岩土将会产生瞬问塑性剪切破坏，并产生极大的剪切变形。

4.2地下水位下降引起的岩土工程危害

(1)地面沉降

据相关资料介绍，我国最早的地面沉降是在20世纪60年代左右出现的，原因主要是地下水的过量开采，且发现地面沉降的区域与区域降落漏斗的中主心区域相一敛。对于未固结的松散岩层，特别是当细粒与粗粒相间成层刚，地下水位下降极易发生地面沉降。可见，地下水位下降引起的岩土工程问题越来越成为一个亟待解决的问题。

(2)地下水枯竭、水质恶化

我国地表水丰富．但分布及其不均，使得可利用水源变得的相对紧缺，所以经常造成了各地对地下水的过量开采。根据一些文献研究，发现当地下水资源的开采量小于该开采条件下的补给量，由开采而消耗的地下水将能够得到补充，水资源就可以源源不断的开采下去；但是，如果地下水的开采量超过了该开采条件下的地下水补给量，就需要消耗含水层中的地下水进行补充，这样会引起地下水水位的降低，并形成区域降落漏斗。倘若长期进行地下水的超量开采，造成区域漏斗的不断扩大与加深，那么地下水资源将会逐渐减少，甚至枯竭，并会增大水中的有害离子，造成水体的矿化度刑高。

(3)海水入侵、腐蚀性增强

在自然状态下，滨海的淡水含水层与海水一般处于相对平衡的状态。淡的地下水受大气降水补给，并在含水层中运动排入大海。尽管地下淡水与海水所占的位置会随着补给量的大小而产生进退运动，但总体还是处于一种相对稳定的动态平衡状态。如果对地下水的开采量过大，地下水排泄到大海中的水量将会减少，那么这种动态平衡将会被打破，造成海水不断向陆地部分推进，使得淡水水质变成，并加强了水的腐蚀性。

4.3地下水位频繁升降对岩土工程造成的危害

对于存在膨胀性岩体和士体的地区，地下水由于为裂隙水和上层滞水，所以很难有统一的地下水位．并且对早、雨季的变化比较敏感。地下水位的季节性升降变化，会造成膨胀性岩体和土体的非均匀膨胀收缩变化；在水位上升过程中，地下水将浸润岩体和土体，使得其被水解、软化、膨胀，造成岩土结构的变化和强度的降低。如果地下水位的升降频率过快或是幅度变化较大，将会使得岩土的膨胀收缩往复，且幅度加大，最终造成岩土的稳定性变差，极易出现工程地质灾害。

结束语

水文地质问题是岩土工程勘察中亟待解决的重要问题。地下水位的升降不仅会影响到岩土本身的性质，而且会引起岩土滑移变形、承载能力下降、地面沉降和塌陷、水资源枯竭、海水入侵等一系列的水文地质问题，从而造成各种岩土工程灾害，对工程项目的设计和施工产生极大的影响。因此，为保证工程项目设计和施工的顺利进行，必须对岩土工程勘察中的水文地质问题进行较深入的研究

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