地下水升降引起的巖土工程問(wèn)題

夏驪娜

摘 要：在建筑工程的施工過(guò)程中，巖土工程發(fā)揮著十分重要的作用，一旦巖土工程出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性造成直接的影響。然而，地下水水位的上升或下降都會(huì)引發(fā)巖土工程問(wèn)題。因此，在巖土工程中，我們必須重視地下水升降對(duì)巖土工程的影響，做好巖土工程的水文地質(zhì)勘察工作，采取必要的防治措施，避免出現(xiàn)地下水升降引起的巖土工程問(wèn)題。本文將對(duì)巖土工程水文地質(zhì)勘察要求以及地下水升降變化對(duì)巖土工程危害進(jìn)行分析，探討地下水升降變化問(wèn)題解決措施，為相關(guān)工作提供有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：地下水;升降;巖土工程;問(wèn)題

中圖分類號(hào)：TV13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）09-0112-02

在巖土工程的勘察工作中，水文地質(zhì)情況的勘察經(jīng)常會(huì)被我們所忽視，大部分工程中劍氣作為象征性的工作，只在勘察報(bào)告中對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)。但是，在一些巖土工程勘察中，由于當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件復(fù)雜程度較高，會(huì)對(duì)巖土工程造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而影響建筑工程的穩(wěn)定性。因此，我們必須充分重視巖土工程勘察中的地下水升降問(wèn)題，避免因相關(guān)問(wèn)題對(duì)工程的施工質(zhì)量、施工安全以及施工進(jìn)度造成不利影響。

1 巖土工程水文地質(zhì)勘察要求

在建筑工程的施工過(guò)程中，巖土工程勘察是重要的施工環(huán)節(jié)之一，在具體的勘察工作中，需要根據(jù)工程的設(shè)計(jì)要求對(duì)施工地點(diǎn)的水溫地質(zhì)條件進(jìn)行全面的勘察。為了滿足這一要求，必須完成以下工作：

1.1 自然條件勘察

在對(duì)自然條件進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要勘察當(dāng)?shù)氐臍庀笏奶卣?、地形地貌特點(diǎn)以及地質(zhì)環(huán)境等。其中主要包括施工地點(diǎn)的氣候條件、熱量情況以及濕潤(rùn)度等方面的參數(shù)。地形地貌特點(diǎn)則主要包括施工地點(diǎn)的水系情況、地貌堆積以及侵蝕情況等。而地質(zhì)環(huán)境則主要包括地層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，地下水的最高水位以及水位的補(bǔ)給與排泄條件等。地下水水位的上升與下降會(huì)對(duì)巖土工程造成直接的影響，其不但包括地下水隔水層與含水層埋藏條件，而且還包括含水層的厚度、地下水的流向以及分布狀態(tài)等。

1.2 巖土水理性質(zhì)勘察

在對(duì)巖土水理性質(zhì)進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要掌握地下水與巖土互相作用的性質(zhì)，主要包括巖土的軟化性、透水性以及給水性等方面的性質(zhì)。其中軟化性是指巖土的力學(xué)強(qiáng)度降低的特性，需要通過(guò)軟巖系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。如果巖石層中還有容易軟化的巖層，在地下水的作用下，就可能會(huì)形成軟弱夾層，與此同時(shí)，粘土層、泥漿等都會(huì)存在一定的軟化性。

1.3 巖土體土粒間連接破壞的勘察

如果巖土體土粒間連接被破壞，就會(huì)造成土體出現(xiàn)解體現(xiàn)象，巖土的崩解性與土質(zhì)中含有的礦物成分存在直接的聯(lián)系。巖土的透水性是指其允許水在重力的作用下通過(guò)的性能，巖石的巖溶越好，就會(huì)有更好的透水性，如果巖土相對(duì)松散，則其透水性相對(duì)較差。

1.4 滲透系數(shù)的勘察

巖土的滲透系是衡量其透水性的主要標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)滲透系數(shù)進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要通過(guò)抽水實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)。首先，巖土的脹縮性。巖土的脹縮性會(huì)對(duì)土坡表層的穩(wěn)定性造成直接的影響，會(huì)造成地面出現(xiàn)基坑隆起的現(xiàn)象。其次，巖土的給水性。巖土的給水性是指飽含水的巖土在重力的作用下，能夠從裂縫中流出一定量的水。給水性是地下含水土層的一項(xiàng)重要特性，在對(duì)這一特性進(jìn)行測(cè)定是，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

2 地下水升降變化對(duì)巖土工程危害

在巖土工程匯中，由于地下水的存在，會(huì)使地下水與巖土之間產(chǎn)生各類物理化學(xué)作用，兩者之間存在相互影響的情況。巖土的性質(zhì)會(huì)對(duì)地下水的性質(zhì)造成一定的影響，其中含有的礦物質(zhì)會(huì)對(duì)使地下水的化學(xué)成分發(fā)生變化。與此同時(shí)，如果地下水存在腐蝕性，還會(huì)對(duì)巖土造成腐蝕作用，對(duì)巖土的性質(zhì)造成不利影響。

2.1 地下水水位上升對(duì)巖土工程的危害

在巖土工程中，地下水水位的上升通常指潛水位上升。這種變化是由于多種因素共同作用而形成的，其中地質(zhì)因素與水文氣象因素發(fā)揮著重要作用。地質(zhì)因素會(huì)對(duì)含水層的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)造成直接的影響，為施工地點(diǎn)的巖性、地質(zhì)構(gòu)造條件。而水文氣象因素主要包括降水、氣溫以及認(rèn)為的施工與灌溉等方面的因素，由于潛水位通常會(huì)受到地表水補(bǔ)給的影響，因此，水文氣象因素會(huì)對(duì)潛水位造成顯著的影響。一般情況下，地下水水位的上升會(huì)對(duì)巖土工程造成以下幾個(gè)方面的影響：第一，如果地下水水位上升，會(huì)造成地下水與巖土之間的相互作用增強(qiáng)，由于受到地下水浸潤(rùn)作用的影響，巖土的承載能力將降低，進(jìn)而影響地基的穩(wěn)定性。如果施工地點(diǎn)的巖土成為主要為粉土與細(xì)砂，在收到持續(xù)的孔隙水壓力作用時(shí)，砂土顆粒之間的接觸壓力以及摩擦了會(huì)逐漸降低，造成抵抗剪應(yīng)力喪失，進(jìn)而造成砂土液化的問(wèn)題。與此同時(shí)，這種一問(wèn)題還可能導(dǎo)致建筑工程的震陷更加嚴(yán)重，并且會(huì)造成土壤沼澤化等問(wèn)題，對(duì)巖土工程造成嚴(yán)重的危害。第二，如果地下水水位上升，可能會(huì)出現(xiàn)不良地質(zhì)問(wèn)題。在河谷階地、斜坡以及岸邊等地帶，在地下水水位上升時(shí)，巖土的浸潤(rùn)范圍會(huì)逐漸擴(kuò)大，更加趨向于飽和，進(jìn)而出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，造成抗剪切強(qiáng)度下降，巖土就會(huì)出現(xiàn)變性、坍塌以及滑移等方面的不良地質(zhì)問(wèn)題。如果地下水水位低于建筑基礎(chǔ)底面，在壓縮層上升，地基的強(qiáng)度會(huì)有所下降，同時(shí)壓縮性增加，建筑工程可能會(huì)出現(xiàn)沉降、變性等問(wèn)題。如果施工地點(diǎn)的土質(zhì)以細(xì)砂與粉土為主，可能會(huì)出現(xiàn)流沙、管涌、底鼓、側(cè)壁變形以及坍塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。第三，如果地下水水位上升，膨脹性巖土?xí)霈F(xiàn)膨脹變形。一般情況下，如果施工地點(diǎn)的土質(zhì)為膨脹性巖土，則其淺層地下水通常為上層滯水或裂隙水，其地下水位差異較大，會(huì)在一定程度上受到季節(jié)的影響，在地下水水位發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)造成膨脹性巖土體中的水分的變化。所以，隨著季節(jié)的變化或受到人為因素的影響，造成地下水水位上升時(shí)，會(huì)造成膨脹性巖土體發(fā)生膨脹變形。

2.2 地下水水位下降對(duì)巖土工程的危害

一般情況下，地下水水位的降低是由于人為原因以及降水量減少造成的，其中人為因素占據(jù)主導(dǎo)地位。如果我們對(duì)地下水進(jìn)行大量的抽取，水庫(kù)為下流的地下水補(bǔ)給，或者來(lái)源的截流等，都有可能造成地下水水位的下降。在這種情況下，巖土工程中可能會(huì)出現(xiàn)地面塌陷、沉降裂縫等方面的問(wèn)題，巖土工程造成嚴(yán)重的危害，進(jìn)而導(dǎo)致建筑工程的穩(wěn)定性下降。此外，地下水水位的降低還會(huì)造成地下水的水質(zhì)惡化，水資源減少等方面的環(huán)境問(wèn)題。

3 地下水升降變化問(wèn)題解決措施

為了有效地解決地下水水位升降引起的巖土工程問(wèn)題，保證巖土工程施工質(zhì)量滿足工程設(shè)計(jì)要求，有效的提高建筑工程的穩(wěn)定性，必須采取以下幾個(gè)方面的解決措施：

3.1 重視水文地質(zhì)問(wèn)題

為了有效的解決地下水升降變化問(wèn)題，提高巖土工程勘察質(zhì)量，需要在勘察工作中重視水文地質(zhì)問(wèn)題的研究。在實(shí)際工作中，不但要明確巖土工程中與水文地質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題，還要對(duì)地下水可能對(duì)巖土造成的危害進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，一般情況下，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：第一，重點(diǎn)關(guān)注地下水對(duì)巖土工程以及建筑工程產(chǎn)生的作用與影響，對(duì)其作出準(zhǔn)確的平鍵，并對(duì)可能會(huì)對(duì)巖土工程造成的危害進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定針對(duì)性的防治措施。第二，在地質(zhì)勘察工作中，需要結(jié)合建筑工程基礎(chǔ)的類型，明確與基礎(chǔ)相關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，為基礎(chǔ)類型的選擇提供必要的水文地質(zhì)資料。第三，在進(jìn)行地質(zhì)問(wèn)題分析的過(guò)程中，需要區(qū)分地下水水位以上或以下的部分，采取不同的措施，從巖土工程的角度出發(fā)，根據(jù)地下水對(duì)工程造成的影響，對(duì)不同的地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.2 重視巖土水理性質(zhì)

在地質(zhì)學(xué)中，巖土的水理性質(zhì)就是在巖土與地下水在互相作用的情況下表現(xiàn)出來(lái)的各類不同的性質(zhì)，其中包括容水性、持水性、給水性、毛細(xì)管性以及透水性等性質(zhì)。這些性質(zhì)會(huì)受到巖土構(gòu)成的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的影響，由于地下水的形式不同，其對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響也存在較大的差異。一般情況下，巖土的水理性質(zhì)不但會(huì)對(duì)巖土工程的強(qiáng)度以及形變?cè)斐捎绊?，而且?huì)對(duì)建筑工程的穩(wěn)定性造成直接的影響。在以往的地質(zhì)勘察工作中，一般沒(méi)有不對(duì)巖土工程的地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。所以，在進(jìn)行地質(zhì)勘察工作時(shí)，必須進(jìn)行巖土水理性質(zhì)測(cè)試，明確巖土工程的水理性質(zhì)，不但能夠?yàn)樵诘叵滤话l(fā)生變化時(shí)采取的應(yīng)對(duì)措施提供有價(jià)值的參考，而且可以對(duì)巖土工程的地質(zhì)特性進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

在巖土工程中，由于水文地質(zhì)的種類較多，其對(duì)巖土工程與建筑工程造成的影響也有所不同，例如，地下水水位的變化、含水層與隔離層的分布于組合，都會(huì)對(duì)巖土工程造成相應(yīng)的影響。與此同時(shí)，巖層與土層的滲透參數(shù)以及滲透強(qiáng)度等因素都會(huì)對(duì)建筑工程承的穩(wěn)定性造成相應(yīng)的影響。所以，為了有效的提高建筑工程質(zhì)量，必須在巖土工程勘察過(guò)程中重視對(duì)水文地質(zhì)的研究，不但要勘察會(huì)對(duì)巖土工程造成影響的水文地質(zhì)因素，而且要確定這些因素對(duì)建筑工程造成的實(shí)際影響，對(duì)于可能出現(xiàn)的危害進(jìn)行采取有效的防治措施，為巖土工程的施工提供有價(jià)值的水文地質(zhì)資料，有效的減少水文地質(zhì)因素對(duì)建筑工程質(zhì)量的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，巖土工程與水文地質(zhì)條件存在的密不可分的關(guān)系，其中地下水水位的升降會(huì)對(duì)巖土工程造成直接的影響，進(jìn)而影響建筑工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。在以往的巖土工程中，無(wú)論是勘察、設(shè)計(jì)，還是施工的過(guò)程，都沒(méi)有對(duì)水位地質(zhì)條件引起足夠的重視，導(dǎo)致地下水水位的升降對(duì)巖土工程造成了一定的危害。因此，我們必須加強(qiáng)地下水水位升降引起的巖土工程問(wèn)題的分析與研究，減少地下水水位升降對(duì)巖土工程的危害，有效的提高巖土工程施工質(zhì)量，提高建筑工程的穩(wěn)定性。

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