小議地下水對(duì)巖土工程的作用范文
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巖土的水理性質(zhì)
巖土的工程地質(zhì)性質(zhì)不僅包括巖土的物理性質(zhì)，也包括巖土的水理性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)是值得我們?cè)诠こ痰刭|(zhì)勘察過程中應(yīng)考慮的一個(gè)重要因素，因?yàn)槠洳粌H能夠影響巖土的強(qiáng)度性能和塑性性能，有些特殊的性質(zhì)還能夠直接對(duì)巖土工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
1地下水儲(chǔ)存形式
依據(jù)地下水巖土中的儲(chǔ)存形式，地下水可以分為以下三種：重力水、毛細(xì)管水以及結(jié)合水，其中，以結(jié)合水形式存在的地下水又可分為弱結(jié)合水和強(qiáng)結(jié)合水。
2地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響
巖土在失去地下水后體積變小、吸取地下水后體積變大的特性即為巖土的脹縮性。巖土的脹縮性能夠直接影響土坡表層穩(wěn)定性以及地基的變形情況，巖土工程產(chǎn)生裂縫、基坑隆起等的現(xiàn)象大多是由巖土的脹縮性所引起的。飽水巖土在受到重力的作用時(shí)，能夠從巖土孔隙中流出一定的水量即為巖土的給水性，可以用給水度表示。給水度不僅會(huì)影響工程施工區(qū)域疏干的時(shí)間，也是地下含水層重要的水文地質(zhì)參數(shù)之一，其測(cè)定方法一般采用實(shí)驗(yàn)室方法。由于巖土的土粒不斷被破壞和削弱，巖土在受到水浸后會(huì)發(fā)生土體解體和崩散的性質(zhì)即為巖土的崩解行。巖土的結(jié)構(gòu)、礦物成分以及顆粒大小等都會(huì)影響巖土的崩解性。其中不同的巖土具有不同的崩解形式，主要成分為石英的巖土多以裂開狀形式崩解，而主要成分為高嶺土、水云母以及蒙脫石的巖土在崩解時(shí)多呈散開的方式[2]。巖土透水為巖土容許水在受到重力作用時(shí)透過巖土的性質(zhì)。一般堅(jiān)硬巖石的巖溶或者裂隙發(fā)育現(xiàn)象越嚴(yán)重，巖土的透水能力就越強(qiáng)；松散巖土的顆粒越不均勻、越細(xì)，則巖土的透水能力就越弱[3]。一般可以用滲透系數(shù)表示巖土的透水性，我們可以通過壓水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)以及抽水試驗(yàn)等求取巖土的滲透系數(shù)。巖土在受到水浸后其力學(xué)性能降低的性質(zhì)即為巖土的軟化性，可以用軟化系數(shù)來表示。巖土軟化性是影響巖石耐水浸能力以及耐風(fēng)化重要因子。軟化是巖土的一種特性，普遍存在于各類成因的泥質(zhì)砂巖、頁(yè)巖、泥巖以及粘性土層等。
地下水對(duì)巖土工程的影響
當(dāng)巖土工程區(qū)域的地下水發(fā)生升降變化時(shí)容易對(duì)巖土工程產(chǎn)生影響。自然環(huán)境或者人為因素均有可能引起地下水水位的變化，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓^一定的極限時(shí)就會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不良的影響。
1水位上升對(duì)巖土工程的影響
引起地下水水位上升現(xiàn)象的因素多種多樣。其中地質(zhì)因素如總體巖性產(chǎn)狀以及含水層結(jié)構(gòu)等是其中重要的一個(gè)因素；氣象因素如氣溫、降雨量等也會(huì)影響地下水的水位；人為因素如工程施工、灌溉等也會(huì)對(duì)地下水位造成影響[4]。地下水水位上升對(duì)巖土工程的影響如表1所示。地處我國(guó)某地的公路是一條交通主干道，建于20世紀(jì)末，日通車量高達(dá)8000~9000輛。該交通要道的某段坡體在2008年2月3日左右由于斜坡失穩(wěn)出現(xiàn)七條較大的裂縫，又發(fā)生滑坡的潛在隱患。相關(guān)的工作人員經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察得知，平面上觀察滑坡周圍區(qū)域呈現(xiàn)簸箕形狀。滑坡的邊緣部分標(biāo)高為184m，此處在滑坡前的標(biāo)高為124~134m；滑坡的兩側(cè)大約以山脊向山谷過渡部分為界，海拔高程為124~184m，地形坡度為14~34°，公路下部的切坡段為55~65°。此地的排水系統(tǒng)由于年久失修已經(jīng)不能正常使用；在這段公路的局部坡上發(fā)現(xiàn)“馬刀樹”，相關(guān)人員猜測(cè)滑坡體可能有滑移現(xiàn)象，目前此地段處于蠕滑的狀態(tài)。在2008年冬季這部分地區(qū)出現(xiàn)大雪，積雪存在的時(shí)間較長(zhǎng)，部分融化的雪水滲入公路的坡體并反復(fù)脹凍，降低了巖土體的強(qiáng)度，最終導(dǎo)致公路在此段出現(xiàn)七條裂縫，裂縫斷續(xù)出現(xiàn)，裂縫的方向大致與公路方向平行，其中裂縫寬約0.3~1.4m，長(zhǎng)約5~21m，深約0.6~3.4m?；碌膶挾葘捈s為120m，最大斜長(zhǎng)部分約長(zhǎng)128m；滑坡體主要成分為全風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r、粉質(zhì)粘土以及含碎石粉質(zhì)粘土等[5]。工作人員在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在此段坡體發(fā)生滑坡前在其邊緣處并沒有發(fā)現(xiàn)基巖內(nèi)有泉水滲透，經(jīng)綜合調(diào)查取樣后確定，該路段的滑坡為中型淺層滑坡。目前坡體滑坡現(xiàn)象還不明顯，有較大的剩余推力，處于臨界穩(wěn)定的狀態(tài)，在遭到強(qiáng)降雨或連續(xù)降雨的侵襲時(shí)非常容易滑動(dòng)。坡體滑坡的主滑方向225~245°，因?yàn)榈靥幗煌ㄖ鞲傻溃詫?duì)人員和財(cái)物的潛在危害較大，需要對(duì)此段坡體滑坡進(jìn)行治理才能繼續(xù)投入使用。最終確定的治理方案為坡上排水、格構(gòu)梁護(hù)坡以及放坡等措施對(duì)其進(jìn)行綜合治理，竣工后能夠滿足安全要求。
2水位下降對(duì)巖土工程的影響
一般引起地下水位的降低的因素多是人為因素，其中人為因素包括上游修建水庫(kù)、筑壩等阻斷了下游地下水的補(bǔ)給水源、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及對(duì)某地地下水大量集中的抽取等，這些都會(huì)引起地下水水位的下降[6]。地下水水位下降會(huì)引起嚴(yán)重的后果，如地面塌陷、地面沉降、誘發(fā)地裂等地質(zhì)災(zāi)害，也會(huì)造成水質(zhì)惡化、地下水源枯竭等一系列問題，會(huì)嚴(yán)重危害巖土工程的穩(wěn)定性以及人員和財(cái)物的安全等。浙江一所醫(yī)院在1994年14月18日發(fā)生一起地面塌陷事件，路面塌出一個(gè)長(zhǎng)約8m、寬約4m的橢圓形的大坑，結(jié)果造成一人死亡。相關(guān)人員經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，這期事故產(chǎn)生的原因主要是此處地下水被過量的開采，進(jìn)而引起了地面塌陷現(xiàn)象。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在工程地質(zhì)勘察中我們應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)問題高度重視，在進(jìn)行巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工的過程中，我們均要考慮水文地質(zhì)的重要作用，避免水文地質(zhì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不良的影響。隨著我們對(duì)工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的要求不斷提高，巖土的水理性質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中必然扮演著重要的角色。巖土水理性質(zhì)勘察工作的高效完成，必然會(huì)提高工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。