前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的岩土工程勘察问题略论(5篇),希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
摘要:
在进行岩土工程的建设过程中,水文地质问题在工程中越加受到关注,并且将岩土工程中的安全与稳定进行保证,将在建筑过程中的人为因素降到最低。在进行岩土工程进行勘察过程中,将水文地质问题进行更加科学性的探究,将岩土工程过程中水文问题可以起到积极影响。
关键词:
岩土工程勘察;水文地质;问题分析
前言:
近年,我国在岩土勘察中水文地质进行了更加深度的开发,在开发过程中存在的问题在逐渐进行暴露,在实际进行岩土工程建设中对于水文地质的重视程度远远不够。地下水作为岩土中组成部分,也是对于人们生产建设的重要资源,在进行工程开发过程中对于工程质量有着明显影响。
1、岩土工程勘察相关内容介绍
岩土工程在进行建设过程中使用勘察技术是先决条件,在我国进行岩土工程勘察过程中存在校对问题,因为岩土工程勘察的数据在实际建设过程中不没有进行直接性的表现,因此,岩土工程勘察往往并不被重视。在我国进行岩土工程勘察的过程中,该项技术始终没有被进行科学的管理,相关工作的管理部门在责任分工上面过于松散,造成我国的岩土工程勘察技术较世界上面发展国家存在较大差距。在岩土工程设计人员在设计的过程中对于勘察的出的数据并不是十分了解,因此经常出现勘察数据与实际设计图纸完全不符的情况[1]。
2、岩土工程对于地下水影响
2.1、地下水升降对于岩土工程危害
地下水频繁的出现升降现象,主要因素都是人们进行了大幅度的水资源使用。在地下水进行下降与上升的过程,是由于岩土工程在建设的初期没有将该地区的地下水资源进行科学的勘察。地下水如果出现经常性的水位升降,岩土工程在建设过程中的工程质量数无法进行保障的,对于建筑完成的建筑物在严重情况下也将出现建筑物向下坍塌现象,对于人们的生命安全无时无刻不在造成着威胁。
2.2、自然状态对于岩土工程危害
自然状态下对于岩土工程的影响在一定程度上面可以忽略不计,对于工程的危害范围也较小,而当人对于岩土工程建设产生一定的影响过程中就会出现岩土层的坍塌,将岩土工程的建设质量无法进行保证[2]。
3、岩土工程勘察中水文地质问题主要内容
3.1、地下水对于岩土工程建设影响
在进行岩土工程的勘查过程中,由于专业人员是使用喝了性的勘察手段,地下水在这种情况下几乎不会受到任何影响,并且工程在进行建设过程中也不会带来带来较大的影响。但是在一些人进行建设过程中,由于他们对于水文地质问题并不是十分了解,将地下水在人为的条件下造成了平衡不稳,将地下水的水压进行了改变,当水压增加到一个地质无法容忍的范围外,就会对于增在建设过程中或已经完成的岩土工程进行破坏[3]。在地下水进行水位变化的过程也会对岩土工程带来一定程度的影响。当地下水水位进行下降的过程中,经常会导致该区域的地面进行下跌,严重可能出现地裂、坍塌、水资源锐减等环境问题,造成这些现象出现的主要原因就是人们对于地下水进行大量连续的抽取,或者是在进行矿产资源的开采过程中出现矿产疏干这种情况所造成的。地下岩土结构中的中的软土部分对于建筑物的承受能力进行明显下降,增加岩土进行液化的情况,情况严重的话岩土工程在进行基础骨形成的建设将无法进行开展。造成地下水水位不正常的提升影响因素较多,如地质本身因素、水文气象、人们灌溉、岩土工程的建设,往往造成地下水位不正常提升往往需要多种因素的共同作用。
3.2、周围建筑对于岩土工程建设影响
在岩土工程进行建设的过程中,由于原有的建筑已经建设完成,在一定程度上面对于岩土工程的设计造成了一定困难,对于地下水的勘察就必须考虑到周围建筑物对于地质所造成的压力。
4、对于岩土工程勘察中水文地质勘察的基本要求
4.1、水文地质条件
在进行岩土工程建设前期进行工程地点的水文勘察是保证岩土工程可以顺利进行的基础。在进行水文勘察过程中应该将工程地点的水资源蒸发、降落、正常位置进行清楚统计,在统计过程中发现该地区的水位变化情况。在就是要将地下水的水层深度与厚度进行准确性勘测,地下水在正常情况下的水资源分布情况与流动情况进行勘测,在进行勘察过程中应该根据地下水渗透状态进行地质的勘查,最后也是最为重要的就是该建筑地区的地下水是否被污染。
4.2、水文地质评估
在多位前辈的共同实践中进行经验总结,最终发现在进行岩土工程勘察过程中对于水文问题应该从是三个方面进行评估。
4.2.1、施工前:在进行岩土工程建设的初期进行水文问题的勘察过程中,勘察人员就应该将建筑对于该地区的地下水的影响程度进行评估,在此基础进行相关性措施进行预防。
4.2.2、相关文件研究:在进行岩土工程的施工前,任何工程对于水文问题都会进行一系列的调查,在调查进行完毕后与相关性专业性读物进行共同参考,为岩土工程团体研究出在建筑物基础工程建设中最为详细的水文资料。从原有记录该地域地下水在自然状态下的文件中进行研究,发现对地下水及进行影响的主要因素及可能产生的问题。
4.2.3、不同环境:不同岩土工程建设环境对于岩土工程的评估标准也是不一样的。在以松软地质进行建筑建设的过程中,就应该将地下水对于岩土层的腐蚀作为评估重点[4]。
结论:
从本文中可以看出,在进行岩土工程的建设初期,越加重视水文问题的勘察,对于岩土工程的质量就月有保障,将人为因素对于岩土工程的影响减到最低甚至是零。
作者:曾波 单位:四川省蜀通岩土工程公司
参考文献
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第二篇:基础地质对岩土工程勘察影响
摘要:
随着我国社会经济不断发展,岩土工程的勘察技术发展也越来越快,也促使我国的岩土工程勘察技术渐渐的接近世界水平,在很大程度上使我国对岩土勘测技术的探究更加深入具体。将重点探讨一下关于在我国的岩土工程勘察当中基础地质的应用效果。
关键词:
岩土工程;基础地质;勘察;应用
1岩土工程勘察与基础地质的概述
我国的岩土工程勘察技术跟随时展脚步不断提升与完善,技术当中所应用的试验仪器、测试设备以及计算机技术,包括技术人员专业技能均有了飞跃性的突破。不过现阶段的岩土工程勘察不单单只要求我们利用传统方法,因为所面临的考验越来越多,所以必须要开发更有效、更科学合理的方法。一般来说,基础地质的内容是研究区域地质以及基础地质,在提供地质资料给工程设计人员的同时使勘察成本大大降低。岩土工程的地质勘察中的重要目的就是要对工程现场地质情况以及每项岩土的参数了解清楚,而勘察报告的准确性与真实性能影响到工程的造价以及安全系数。同时勘察成果的质量也会直接导致工程项目中工程造价高低以及施工安全。在基础地质当中,岩土参数是否科学会直接影响到整个基础设计当中的基础形式以及施工过程中和后期运营的安全性,同时还包含了在工程的施工中的可行性。而岩土工程的勘察工作一般包括室内实验、现场钻探、原位测试以及土质取样等方面,而每个环节都一定要依照国家的规范和相关规程严格执行,与此同时还要与工程中的施工经验向结合,以此来确保勘察结果能够准确真实。在岩土工程勘察中,质量较高的报告首先能满足所有相应的规章制度要求,而且能客观与真实的反映出勘察场地的地层、地貌、地形、地下水、地质构造以及岩土性质等方面的问题,重点是能对岩土工程进行正确的分析与评价,以此使提供的岩土工程参数能做到合理与真实。
2岩土工程勘察中基础地质的应用
2.1资料收集以及野外勘察
对于野外的勘察工作,工程勘察人员也慢慢了解到了其工作的重要性,认识到在室内的高质量勘察报告当中,野外的第一份勘察资料是非常重要的基础资料。在进行野外勘察的资料搜集时,在很大程度上能使施工技术人员清楚的了解到整个工程现场中的地质、地层、地貌、地形以及施工条件,以此使勘探工作中的盲目性能相应得到减少,也使一些无谓工程的数量慢慢的减少,不仅如此还能确保勘察的成本做到合理科学,使施工勘探单位的竞争力得以增强。一般来说,岩土工程的勘察工作多在野外进行,要想让工程现场工作能做到有目的、有计划的进行,减少工程出现返工的情况,就必须要在勘察出发之前做好一切的准备工作,对岩土工程勘察工作来说,其工程勘察的准备工作是非常重要的内容以及前提。而其准备工作是不是充分做好,会对岩土工程勘察工作当中的进度以及质量有很大的影响。在岩土工程的勘察中,一般有任务重及时间短等特点,而勘察工作中最基本的工作就是能获取到全面并且准确性高的原始资料,如果资料中出现错误的判断会对工程勘察的整体质量造成极大的影响。一般体现在几个方面:(1)在进行野外勘察中,其地层一定要尽量进行科学的划分。在划分中要依照土的湿度、状态、颜色以及岩心的采取率等进行仔细的划分,对勘察的室内资料的整理来说能具备第一手详细的地质资料;(2)多钻机一同作业。首先应重点进行控制性钻孔的钻探,控制性钻孔数量2~3个钻孔,在控制性钻孔资料的基础上进行合理的勘察,以此解决野外勘察的资料在描述、定型以及分层等方面无法做到统一,直接导致整理勘察资料的时候非常苦难;(3)其原味测试必须要依照规范严格进行。在进行静力触探的试验时,因为在低温与施工区域温度相差比较大的季节,所以其触探指标就会有很明显的差别;观测区域中的地下水位,在观测中不单单只考虑其地下水周围的开采因素,还要在最后一个钻孔施工后的24h来进行,不仅如此,钻孔的回测也应该要与水位的观测相结合。在地下水的换算中,正确的流向应该要接受±3cm的差异,因为对水位的量测如果只依照孔洞是完全不能满足要求的。
2.2关于室内测试
基础地质的室内测试当中,最重要的问题就是当地质的岩土样本送至实验室之后没有进行及时测试,还有就是没有依照规章制度来操作与实验。比如,有些土试样是要求必须饱和的,但是并没有依照规定等土试样达到饱和的时间后测试;在进行岩石的固结实验时其压力值并没有达到上覆自重应力的要求,有很多的固结测试完全没有依照相关规定来进行测试,所以所提供出来的勘察报告的可靠性以及准确性都比较差,而且还会经常出现一些数据相矛盾的问题,严重的还会导致工程投资出现浪费。所以,地质的室内实验应该要将地质岩土样本及时的送去做测试,而且还要依照国家相关的规章制度严格进行试验。岩土进行室内的实验能有效的测试出岩土中的物理力学指标,不过这必须要建立在正确以及科学的试验方法基础中,不管;离开任何一部分都会因此使试验成果的可信程度被削弱。一般体现在以下几个方面:第一个,原岩样以及状图的保管与采取。不一样的岩石以及土质必须要利用相应的取样器来进行取样,对于软土可以应用较薄的取土器,而对于较为坚硬的图则可以应用双动以或单动的取土器。而采取的土样也要做好妥善的保管,要合理的存放、及时送样等,使土样能避免湿度变化与扰动;第二个,准确对土样的定名:首先要对所有土的工程性质性质了解透彻,以此掌握到每种土所分布的区域情况。在对粉土进行定名时不仅要重视其指数的指标,还必须要重视其级配指标,要是依照塑性的指数来进行划分自然会出现很多错误的判断,不仅如此,修正粉土中的承载力要依照粘粒数值进行精确的计算。而且对粉土当中的粘粒含量进行计算是必然要进行的工作;第三,选择正确的工程剪切方法。依照相关规定,细粒土比较适合用快剪来进行试验,而像粉土以及粘土等比较适合用直剪试验的方法进行。对一些工程地质的性质比较差的粉质粘土以及粉土进行直剪试验的时候,其剪切指标的回归性非常差,在岩石工程当中,剪切的强度指标仅能作参考的资料。
作者:罗大国 汪林 单位:贵州交通岩土工程有限责任公司
参考文献:
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[5]张淑杰.岩土工程地质勘察中控制质量的因素分析[J].黑龙江科学,2014,(10):176
第三篇:岩土工程勘察地基处理研究
摘要:
随着我国经济的快速增长,房地产行业取得了很大的发展,大型建筑的施工成为一种常态,而建筑施工技术也因此取得了很大的进步。在建筑工程施工前岩土工程勘察显得尤为重要,其直接关系到建筑的质量。本文将根据岩土工程勘察的实际情况,对岩土工程中的地基处理进行探讨。
关键词:
岩土工程勘察;地基处理
一、岩土工程勘察中地基处理的重要性
在土木工程的建设中,与上部结构相比较地基中的不确定因素较多,并且十分复杂,在处理不好地基问题的情况下开始上部的施工,将会对建筑的整体质量造成严重影响。根据相关调查报告,世界范围内因为地基问题而导致建筑出现质量问题的情况在建筑质量问题中超过半数,这让人们承受了巨大的经济损失,所以处理好地基问题对于建筑的施工单位和业主单位都极为重要。地基处理之所以重要,首先是因为地基处理能够提高土层的抗剪强度,从而满足建筑整体设计对地基承载力和稳定性的要求;其次地基处理能够改善地基的变形性质,防止建筑物出现严重的沉降和侧向变形等;第三是地基处理能够改善地基的渗透性和渗透稳定,从而避免出现渗流过大和渗透破坏等问题;第四是地基处理能够提高地基土层的抗震性能,从而有效缓解震动因素对建筑的影响;最后是地基处理能够消除黄土的失陷性以及膨胀土的胀缩性。
二、地基处理中的主要问题
(一)勘察工作的管理不到位。在岩土工程勘察中,勘察工作必须要具有足够的规范性,这样才能保证整体工作的顺利开展,而管理人员就要在勘察过程中进行严格的管理,从而保证工作质量。但在实际的勘察工作中,由于勘察管理存在缺陷,经常导致地基处理的合理性和准确性受到影响。同时,勘察人员在开展工作的时候只对施工的主要区域进行勘察,忽视环境的影响。
(二)前期准备工作不足。地基处理是一项十分复杂的工作,其开展过程中需要多种设备和工具,还需工作人员在工作的过程中较好地配合,这样才能保证工作的顺利完成。但在实际的地基处理中,前期准备工作很容易被忽视,尤其是设备和工具的准备经常出现问题,导致地基处理很难顺利完成。
(三)忽视外部因素的影响。建筑的施工会因为环境而受到较大的影响,其中地基处理受到的影响就很大,只有很好地解决环境对地基处理的影响,才能正常的开展地基处理工作。但实际的施工中往往会忽视环境的影响,从而导致地基处理工作存在很多问题。
三、地基处理的应用与常见方法分析
(一)利用土工合成材料。这种材料的质量一般较小,且操作起来十分简单,可以让岩土工程地基得到加固补强,还能起到隔水和排水的作用。土工合成材料一般应用在地基的坡部和较为脆弱的地方,从而让地基土层的承载能力得到提升。而且土工合成材料具有很好的抗腐蚀性和抗拉强度,渗透力也很强且价格相对便宜。所以在地基处理的过程中应用土工合成材料不但能够提升地基的质量,还能有效控制施工成本,并且土工合成材料的应用范围很广,可以在公路、铁路、水利等多种地基处理中使用,并且不会影响工程的整体建设。
(二)砂石垫层处理。砂石垫层处理就是在地基处理的过程中,将地基下面较为软弱的土层挖出来,然后对挖土区域进行夯实处理,再采用没有腐蚀性并且级配较好的砂石对其进行分层夯实,从而形成完整的地基承载面,提升地基的承载能力。在使用砂石垫层处理的过程中,必须要保证置换层的厚度,因为浅层沉降量是地基沉降量的主要组成部分。同时,由于砂石垫层在地基的承载中是最主要的,所以会存在严重的应力扩散,这样就能减少原始土层承受的压力,让下卧层的沉降量得到控制。另外,砂石垫层中用到的材料具有很好的透水性,可以减小来自孔隙水的压力,从而让垫层的强度得到提升。
(三)使用强夯技术。近年来强夯技术在国内的使用较为常见,广泛应用与各种岩土工程的地基处理中。目前,高回填土和黄土等各种类型的地基加固中运用强夯技术的较多,因为这样能对粉质黏土和粉砂土的液化起到抑制作用。但是对于含水量较大的回填土和饱和粉土地基,其施工处理的难度相对较大。所以在应用强夯技术的过程中要对施工时的参数进行准确地处理,这样才能保证施工的顺利完成。在室内应用强夯及时的时候,由于室内的条件限制,必须要对建筑因强夯技术而受到的影响进行控制,从而保证施工过程中不会对建筑的基础造成较大影响。
(四)水泥粉煤灰碎石桩的处理方法。水泥粉煤灰碎石桩是一种常用的地基处理方法,其主要是对地基中较为脆弱的部分进行处理,其主要是根据沉管碎石柱创新而来。其主要是在沉管碎石中加入一定量的水泥、石屑和粉煤灰等,然后加入一定量的水,在适当的搅拌后形成桩体。由于桩体中含有粉煤灰和水泥,所以成型后的桩体强度会得到有效提升。由于使用的材料特殊,所以水泥粉煤灰碎石桩会同时具有刚性混凝土桩和柔性砂石桩的特性,这样能帮助其将来自建筑的压力部分转移到地下,从而保证地基的稳定性。在进行岩土工程勘察的过程中出现粉土和砂土的土层时,就可以使用水泥粉煤灰碎石桩的处理方法。
四、讨论与建议
随着我国经济的不断发展,城市化的进程会逐渐加快,而这也就意味着要建造更多的建筑用于城市的基本发展,所以岩土工程勘察中的地基处理将成为关键。由于我国的很多地方土层的构成较为复杂,地基处理的难度相对较大。所以在进行岩土工程勘察的过程中,一定要根据土层的实际情况,对地基进行较好的处理,这样才能保证工程建设的安全和质量。
作者:王玉玺 单位:四川省蜀通岩土工程公司
参考文献
[1]鞠辉,郭东文.探讨岩土工程勘察中的地基处理[J].中国石油和化工标准与质量,2014,01:186+184.
[2]孟兆鑫.浅谈岩土工程勘察中的地基处理[J].门窗,2012,11:225-226.
[3]姚军.试论岩土工程勘察中的地基处理问题[J].四川建材,2015,01:67-68.
第四篇:岩土工程特勘察方法性研究
摘要:
介绍青岛市环湾绿道整治工程勘察工作的实施情况。建设项目的重要组成部分多位于滨海浅滩区域,海域感潮的特殊条件对工程地质勘察工作带来了一定的困难。在现场踏勘及分析拟建物特征的基础上,组织实施了滨海平台钻探、原位测试及室内试验等勘察工作,揭示了场区岩土层分布及其工程特性,推荐了地基基础形式及持力层,对设计施工中可能存在的岩土工程问题进行了评价。工作成果可为类似水域勘察工作的组织实施提供指导借鉴与技术支撑。
关键词:
滨海岸滩;勘察方法;钻探平台;岩土工程特性
1引言
近年来随着我国城镇化进程的不断推进,进一步夯实和完善城市基础设施建设日益重要,位于江河湖海等水域周边的工程建设项目呈逐年增加的趋势[1]。山东省青岛市作为全国首批沿海开放城市,近年来经济持续保持高速发展,陆续在沿海地区新建了大批堤防、港口、滨海住宅及城市景观项目。目前,胶州湾岸线整治工程、欢乐滨海城等重点项目已处于全面开工建设阶段。作为青岛海岸线建设项目的重要组成部分,码头、防洪堤及城市景观桥等均位于滨海浅滩等感潮区域,工程选址处于海岸线上甚至深入海域远离岸线。水域工程中涉及的勘察工作,尤其是海域水上勘察,因其所处工作环境的特殊性,水流条件复杂、钻孔深度大且施工周期易受海潮、海雾影响,各类不确定因素可能影响到勘察的质量、进度和成本控制[2~4]。上述因素对滨海岸滩地区的岩土工程勘察工作提出了更高的要求,如何选取科学合理的勘察手段、制定有效可行的实施方案,已成为勘察专业技术人员日益关注的问题[5]。
2工程概况
项目拟建场地位于青岛市环湾大道以西的滨海岸滩区域,建设工程包括3座观景平台、4座环湾路桥涵及1处轮滑广场[6]。3座观景平台位于环湾大道以西防波堤外侧,设计长约45m~170m,拟采用桩基础;拟建桥涵包括地面桥2座及过街天桥2座,其中过街天桥长约45m,为1~2跨式桥梁,横跨环湾大道,拟采用桩基础;地面桥长约30m,宽约8m,为2跨式桥梁,拟采用桩基础;拟建轮滑广场位于新近填海造地地段,长约140m,宽约35m,拟采用筏板基础。本次勘察的任务主要包括查明场区内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;如有不良地质现象,查明其成因类型、分布、性质、规模,分析评价其诱发条件、发展趋势及其对地下结构的危害程度,并提出计算参数及整治措施建议;查明水文地质、地下水的类型、埋藏条件、水位、水量、补给及对结构腐蚀性;对场区岩土工程问题进行评价,并推荐持力层。
3勘察方法及组织实施
本次勘察按照工程重要等级二级、场地复杂程度等级二级、地基复杂程度等级二级、乙级岩土工程勘察等级详细勘察要求进行工作布置[7]。依据勘察目的、有关规范具体要求及拟建物特征,结合滨海岸滩特殊的场地条件,采取了包括陆域及滨海平台钻探、十字板剪切试验、声波测井、水质分析及土样腐蚀性分析等多种勘察、测试手段[8]。
3.1填海造地区域钻探
根据场区周边地质资料显示,拟建环湾路桥涵及轮滑广场的勘探钻孔多位于填海造陆形成的场地上,人工回填厚度约7m~9m且填料多为大块径块石。普通XY-1型钻机及常规钻探工艺在实际应用效果不理想,为保障勘察钻探施工的顺利实施,必须采用合理的钻探设备及工艺[9]。为此,现场选用GXY-100型工程钻机和偏心钻钻探工艺,结合套管跟进及泥浆护壁,采用回转钻进、小进尺多回次的钻探方法,顺利高效地完成了填海造地区域的勘察钻探作业。
3.2滨海潮间带平台钻探
本工程的观景平台及环湾路桥涵的相当一部分勘察钻孔位于滨海潮间带,高低潮水位落差可达5m,特殊的作业环境对钻机顺利就位造成了很大困难。钢架平台的搭设难度大且进度缓慢,难以满足勘察工期要求。为此,针对滨海潮间带勘察钻探作业的特殊要求,应用了滨海钻探作业平台。该平台自身具有可靠的刚度与充裕的载重空间,可搭载XY-100、GJ200-1A等常见型号的钻探设备;钻探平台安全稳固、移动方便特性使得其在本工程中具有较强的适用性,节省工程设施费的同时显著缩短了勘察的工期。
3.3其他勘察手段
除填海造地区域取芯钻探、滨海潮间带平台取芯钻探的手段外,勘察过程中还采用了标准贯入、动力触探、波速测试、十字板剪切试验等原位测试手段。此外还在现场采集原状土样、扰动土样、水样等样品近200件,送至土工试验室对含水率、湿密度、孔隙比、液限、塑限、压缩系数、压缩模量、黏聚力、摩擦角、天然坡角以及水土腐蚀性、PH值等指标进行了试验评判。
4岩土工程特性评价
4.1岩土层分布及其工程特性
场区地貌为滨海岸滩,后经人工填海改造形成陆地。通过现场钻探揭露,场区内地层结构相对较为简单,层序清晰;第四系主要由全新统人工填土(Qml4)、海相沉积层(Qmh4)、洪冲积层(Qal+pl4)组成,下伏基岩主要为白垩系青山群八亩地组角砾岩。依据《青岛市区第四系层序划分》中的标准地层划分原则,参考地质时代、土性分类、工程特征等信息对揭露的地层进行标准层序划分,共划分标准层7个,亚层3个[10]。按地质年代由新到老、标准地层层序自上而下的顺序,对各岩土层分布特征及其物理力学性质进行描述。
4.2水文地质及土水腐蚀性评价
场区地表河流主要为楼山河及板桥坊河。由于地处滨海浅滩,场区受潮汐影响明显,观景平台全部勘察区域及环湾路桥涵部分区域在涨潮期间被海水浸没。根据勘察期间对潮汐的观测,该区域5月~6月天文大潮时的最大涨潮水位标高可达2.3m,在台风降雨等恶劣天气下最大潮水位可能接近4.0m。地下水类型主要为第四系孔隙潜水,主要含水层为第⑦1层粗砂及第⑨层粗砂中,场地内地下水富水性好,水量较丰富,与海水水力联系较强,并与海水贯通。勘察期间于场区内取水试样共计15件。按Ⅱ类环境类型综合判定结果如下:轮滑广场及环湾路桥涵1#桥地段,场区地下水在干湿交替及无干湿交替情况下对混凝土结构有强腐蚀性;其他地段地下水对混凝土结构有中等腐蚀性;按地层渗透性A类强透水层考虑,地下水对混凝土结构具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替水位条件下有强腐蚀性,在长期浸水条件下有弱腐蚀性。9件土腐蚀性样品的分析结果表明:轮滑广场地段场地土按含盐量分类为弱盐渍土~中盐渍土,其他地段为非盐渍土;轮滑广场及环湾路桥涵1#、2#桥地段的场地土对混凝土结构在具有弱腐蚀,在其他地段具有微腐蚀性;轮滑广场地段对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性,在其他地段具有弱腐蚀性。
4.3岩土工程分析
根据拟建建筑的主要特征及场区工程地质条件,观景平台、环湾路桥涵及轮滑广场的基底绝对标高处对应的岩土层都为填土层。为此,综合考虑安全、技术、经济等方面的因素,对场区各拟建物地基基础选型及持力层的选择提出建议,同时对岩土工程设计施工过程中可能存在的问题进行分析。建议将轮滑广场区域基地对应的杂填土部分挖除,采用砂石垫层进行分层碾压至基底标高处;或采用毛石混凝土浇筑至基底。进行人工垫层前应对杂填土下的软弱下卧层进行计算,采用砂石垫层处理后的人工地基需经检测合格后方可作为基础持力层使用。对于观景平台及环湾路桥涵,填土及软弱土层厚度约6.5m~11.0m,厚度相对较大且强度较低,无法满足设计要求。为此,建议采用钻孔灌注桩基础,以第???层角砾岩强风化作为桩端基础持力层。桩端全断面应进入岩石不小于1倍~2倍桩径,桩底沉渣应满足施工规范规程的要求。整个场区上部土层软土分布较广泛,主要为第④层淤泥质细砂、第④1层淤泥及第⑥层淤泥质粉质黏土,压缩性高且稳定性差,容易导致孔壁不稳定;建议采用护筒将软土层隔离,同时考虑桩侧负摩阻力可能对桩基承载力及沉降的影响,必要时对上述地层进行处理。由于砂层的特性及孔隙水压力的影响,钻进第⑨层粗砾砂时钻孔内和含水层之间的水头差易引起孔壁破坏,导致塌孔;下伏基岩角砾岩强风化带浸水易软化、崩解,有诱发孔壁坍塌的可能;为此可使用优质泥浆护壁,保持孔内泥浆高度大于孔隙承压水水头,也可将护筒下至基岩面将其完全隔离,以防止塌孔事故发生。角砾岩强风化层中局部存在软弱夹层,软硬不均,容易造成桩基施工过程进尺快慢不均,桩基施工时应穿透软弱夹层,直到进尺连续稳定后方可停止。施工过程中,还应采取措施防止护壁泥浆外流入周边水域造成污染。
5结语
滨海岸滩或感潮水域上的工程勘察项目,应在明确勘察任务、了解钻探施工海域水文资料的基础上,制定科学的勘察方案,采用合理的钻探测试手段;针对恶劣天气、复杂环境条件及工期长等因素提前做好工作计划,做好安全、质量、工期各方面工作的协调;根据地层条件,确保取样样品质量,满足原位测试资料准确性和可靠性要求,查明填土及软弱土层的分布范围及工程特性;依据拟建建筑物特征提出可靠、经济的地基基础选型及施工方案,对设计施工中可能存在的岩土工程问题进行科学严谨的评价,最终为滨海建设项目的安全、稳步推进保驾护航。
作者:魏嘉新 冀东 王伟 李云鹏 仇革 刘元贤 单位:青岛市勘察测绘研究院 青岛岩土工程技术研究中心
参考文献
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第五篇:地下水岩土工程危害及水文勘察
摘要:
岩土工程勘察中,地下水文问题是较为关键和不可缺少的一项环节。地下水对岩土工程产生的危害性是不可忽视的,在工程勘察中加强水文勘察的注意事项也是必要的。本文从地下水升降变化及动压作用对岩土工程产生的危害进行分析,同时对水文勘察中的注意事项加以阐述。
关键词:
地下水;岩土工程;水文地质勘察
0前言
地下水是指地表面下埋藏的水,主要以气态、固态以及液态形式储存在岩层以及基岩裂隙等中。相关研究发现,地下水与岩土体是相互作用的关系,二者作用所产生的地质灾害类型是多样化的,且作用机理较为复杂,分布也十分广泛,作用下的灾害具有可控性。根据岩石的类型以及空隙特征,将地下水进行分类无法较好地描述地下水的实际情况,在对地下水存在状态的概括上也存在一定的欠缺。要弥补这些不足,基于地下水的特点,将地下水分为以下几类:①留滞在上层的地下水:部分短暂停留在透水层内不透水或者透水性较差的透镜体上的土中所含的水;②承压水:在2个稳固的隔水层之间的重力水同于第一个稳固隔水层上的水层中的重力水,同时有承压水头;③裂缝水:在各个岩层中的裂缝中有一种重力水,分为节理性、断裂性、风化性及成岩性裂缝水;④溶洞水:分布于各个岩层中溶洞中的地下水。
1地下水对岩土工程的危害及处理
1.1地下水对岩土工程的危害
1.1.1地下水位升降产生的危害
地下水上升对岩土工程也会产生危害。因为人类活动的影响,导致潜水位上升,主要原因有:工业废水的排放,工程建筑中施工用水渗透、生活污水的渗透以及农作物用水的渗透等。从人为影响来看,这几种因素会导致地下水位上升。降水量增加、气温上升导致河流汛期增加,这两种是对地下水动态影响的主要因素;从地质方面看,因为含水层中的土壤具有渗透性,导致水渗透,地震灾害等也会导致潜水位上升。因此,地下水水位上升是多种因素影响下的结果。在一些平原低洼处易发生土壤盐碱化或沼泽现象。在分化作用的影响下,山区或者丘陵地带也会出现岩土体滑移和坍塌现象。尤其是在严重风化的情况下,山岩地区会有岩土软化和崩解问题,岩体的结构也会受到破坏,压缩性也会增大。因为,地下水位于第一个稳定隔水层上,水位过度上升就会致使建筑物地下洞室被淹没,致使建筑物重心不稳,影响建筑物的稳定性。具体来说,地下水位上升对岩土工程产生以下危害:①水位上升导致土壤受地下水浸泡,长久下去就会形成沼泽或者被盐渍化,另外,因为地下水一腐蚀建筑,使得建筑物的耐久性受到影响;②随着地下水位的上升,土壤中的含水量就会增加,因此其重量也会增加,一些斜坡和河岸地区就容易发生不良地质问题,比如滑坡、崩塌等,由此导致地质灾害发生率也会增加;③地下水水位上升会致使粉细砂中的含水量增加,当粉土中的含水量高于饱和状态就会被液化,容易致使土壤中的颗粒被带走,出现管涌和流砂等现象;④地下水位上升会致使岩土受水侵蚀、浸泡,进而被软化,建筑物的抗剪力也会因此降低。
1.1.2地下水位下降对岩土工程产生危害
导致地下水位下降的人为因素有:大量地抽取地下水,河流上游筑坝,导致下游水位下降。而地下水水位下降对岩土工程产生的危害有:①地下水位下降改变了地表受地下水浮力的影响,进而引发出各种地质灾害,如地面塌陷、地面裂缝等,这些都会使得建筑物的稳定性受到影响,甚至使得人类的生命和财产安全受威胁;②因为水资源的严重浪费以及过度抽取地下水,致使水资源枯竭,水质严重恶化,对生态环境和人类的居住环境都造成了严重的影响。
1.1.3地下水水力作用对岩土工程产生的危害
天然条件下,地下水力作用较小。但是,人工施工的影响会导致地下水的天然动力平衡性被改变。在动水压力的作用下,会导致流砂、管涌等严重工程危害。基坑突涌一般同承压水含水层的性质有关。若承压含水层为裂缝水、孔隙水或者溶洞水,在基底顶破裂之后,地下水就会从裂缝中流出来,导致基坑积水。承压含水层为细小颗粒沙层的时候,基底就易出现喷水冒砂的现象。
1.2解决方法
因为岩体中的地下水会沿着裂缝渗出,说明岩体中就有含水裂缝带。在工程勘察的过程中,应先找出裂缝带位置,从含水裂缝带渗出的思路出发进行分析。要准确测量岩体的地下水位,找出透水带。可以通过下文所述钻孔方法来测量地下水位。操作较为简单且方便的是分段钻进法。要提前设计每日钻进进度,开钻后以一天的钻进工作量作为一段,每日钻进工作完成后,抽干孔中的水。第二日在开钻前测量水位,通过这种方法来掌握该段是否含水。如果上部地层检测发现不含水,则可以一直采用分段钻进法。若上部地层检测发现有含水层,应先将测量段的水抽干,第二天再做测量,测量是否含水。若还含水,可通过测量水压判定含水性和水位。以上述方法,地层可分为含水段和不含水段,然后再通过其他测量参数来确定地层裂缝带以及不含水带。基坑突涌的防治:先掌握基坑周围隔水层的厚度,岩土的性质以及岩土重量,承压含水层顶板掩埋的深度和水头高度;然后通过基坑挖掘深度来预测突涌的可能和危害性。需要注意的是,应当把握好基坑挖掘的深度,确保基坑底下的隔水层厚度不会导致突涌发生。此外,还可在基坑的周边通过设置排水孔促使承压水位降低。总而言之,在岩土工程的勘测过程中,地下水位的作用地位十分重要。通过科学地测定地下水的水文条件,不但可以提供准确有效的地质参数,还能加深岩体在建筑设计中的应用效果。所以,在岩土工程勘察工作中应重视并处理好与之相关的水文地质问题,最大限度避免或消除地下水对岩土造成的负面影响。
2工程勘察中水文地质勘察注意事项
影响工程的水文地质因素主要有以下几种:地下水类型、地下水位、地下水变动幅度、含水层厚度、隔水层厚度以及含水层和隔水层组合关系、土层渗透性等。提升工程地质勘察的质量,关键在于减少或消除地下水对工程建设的破坏。因此全面了解与岩土相关的水文地质条件就成为了工程地质勘察工作中的重点。了解并评价地下水对岩土体和工程建筑可能产生的影响,并提供相关的水文地质材料是非常必要的。
2.1关于水文地质条件
①该区域的气候材料,包括降水量、蒸发量、历史水位及水位变化趋势等;以及该区域的地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系对其可能造成的影响等。②主要含水层的分布情况、各含水层和隔水层的埋藏环境及先关条件、地下水的情况;采用实现场试验的方式获得的该区域地层渗透系统等水位地质数据,包括地下水位对工程建筑可能产生的腐蚀及具体位置;重点加强对软基岩土建筑工程的水文地质条件的勘察工作。③该区域的地质条件对地下水可能造成的影响,如赋存状态或渗流状态。④地下水或地表水是否存在污染的情况,其污染的具体程度。
2.2重视水文地质问题的评价内容
①了解自然条件对地下水的影响及地下水的自然情况;详细分析并评估人为因素对地下水、岩土体和建筑的影响。②根据地下水对工程产生的影响,列举出在不同条件下可能出现的地质问题并制定出科学、有效的防治措施。③充分综合考虑建筑物地基情况与施工的要求,对相关的水文地质问题进行勘察,并提出详细的相关数据或资料。④在设计到高层建筑或重大工程时,要请专门的水文地质勘察单位进行水文地质的勘察工作,并评估水文地质条件对地基、基础抗浮和工程降水可能产生的影响。⑤如果该地区常年没有相关的水位监测资料,在建设工程(尤其是高层建筑或重大工程)的初期勘察时,可以设置长期观测孔,完成对相关层位的地下水的观测工作。
2.3重视水文地质参数的测定
在进行工程地质勘察的工作中,只要遇见含水层,就应该进行地下水水位测定。对于静止水位的测量需要一定的稳定时间,稳定时间是由含水层的渗透性所确定的,所以在完成勘察工作后应该统一测量静止水位。若工程需要进行泥浆钻进,应先将测水管打入含水层中20cm处再测量水位,或洗孔后再测量水位。若需要对多层含水层的水位进行测量,可以在必要时使用止水措施将所测量的含水层与其他含水层隔开,分别进行测量。一般采用几何法完成对地下水流向的测定,同时测量各个孔内的水位;测量地下水流速的方式一般多用批示剂法或充电法。当该区域的地下水的渗透系统满足抽水试验的要求,可以使用抽水试验。其具体操作如下:①抽水试验最好进行三次降深,降深应尽可能满足工程设计对地下水位降深的要求;②使用同样的方式和仪器完成水位测量,抽水孔的单位为cm,观测孔的单位为mm;③涌水量和时间关系曲线与动水位与时间的关系曲线没有持续出现上升或下降,而是在一定范围内的小幅度波动,便可认为其已经稳定;④抽水工作完成后,需要测量水位恢复的情况。
2.4保证地理条件与岩土水理性质勘察并行
在岩土工程中,应该注重水文地质勘察工作、地理条件和岩土水理情况勘察工作同时进行,重视将地理环境、气象环境、水文条件、地质条件及岩土水理情况有机地结合在一起进行研究,并需要着重分析水理性质。水理性质是在地下水的作用影响下土层所表现出的性质,包括岩土的透水性、给水性、软化性、崩解性及胀缩性等。在分析岩层水理时,可以使用采样检测的方式完成对其的具体分析。根据分析所得到的数据并结合工程地基的施工要求,对地基设计方案进行合理的改善,提升设计方案的可操作性,最大限度降低地下水对工程地基的破坏。鉴于地下水对工程建筑的不良影响较大,因此,其勘察工作具备高度的必要性和紧迫性。重视详细了解地下水的水位留存和含水层、潜水层分布情况,根据所得到的数据进一步对相关的设计方案进行调整,并制定出有效的预防方案。岩土工程现场勘查工作要遵循该工程的地基和施工环节的要求,才能开展对该区域水文情况的勘察,并根据所勘察的结果制定有效的防治方案及措施。工程地基的设计会影响到其下面的承压含水层的动水压力,因此,在岩土工程设计时应充分考虑到该因素,加强评估强承压力对底板冲击的相关数据,从而进行有效地改善或预防。施工材料应尽可能使用具有防腐性能的混凝土,加强工程底板的整体抗腐蚀的性能,以保证并延长工程的正常使用年限。地下水岩层的性质情况也应作为勘察工作中的重点,针对可能出现的喷涌、流砂等情况进行有效地预防。
3结论
水文地质勘察工作在岩土工程勘察中处于非常重要的地位。若岩土建筑工程的施工区域出现严重的水文地质问题,将会对岩土工程勘察工作造成较大的影响。水文地质勘察虽然十分重要,但在实际中也经常会被忽略。对此,在今后的岩土工程的勘察中,重视并加强对水文地质问题的分析,深刻认识地下水对岩土工程所造成的危害,从而加强对水文地质勘察中的各个注意事项,强化水文地质问题在勘察中的重要作用。
作者:翟小平 单位:四川省蜀通岩土工程公司
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