建筑工程中水文地质问题评价及其危害

论文导读：
摘要：随着城市建设的发展，工程地质勘察也迅猛发展，水文地质问题始终是一个极为重要的课题。通过水文地质评价对工程安全隐患提出预防和治理的措施和方案。依据地质勘察得到的水文地质信息相应地增加工程的基础强度，从而有效地消除、减轻地下水可能对工程质量造成的危害。本文从建筑工程的角度，对水文地质问题的评价内容与方法进行阐述，并对典型水文所造成的工程危害进行分析。
关键词：水文地质；评价；危害；地下水位；地下水压；方法；
1.引言
水文地质和工程地质二者关系极为密切，在实际的勘察工作中，在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用，水文地质问题往往只被认为是象征性的工作，在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。实践证明，水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入，设计中的忽视，经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题，令工程勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量，在勘察中加强水文地质问题的研究以减少地下水对建筑工程的危害具有重要的意义。

2.水文地质评价内容与方法

2.1水文地质评价内容

以往评价报告中多数只是对天然状态下的水文地质条件作一般性评价，很少结合工程建设的需要评价地下水对岩土工程的作用和危害。在一些水文地质条件比较复杂的地区，由于工对水文地质问题调查研究不深人，导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。对水文地质的评价应注重从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的具体水文地质问题，不仅要分析预测在人为工程活动中地下水天然状态和天然条件的变化，及其对岩土体和建筑物的反作用，而且要在查明有关水文地质问题的同时，重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。
评价的过程包括：水文地质概况了解，水文地质单元划分，数据整理，水文地质单元的水文地质特征分析，水文地质问题与岩土工程危害分析，水文地质评价和岩土工程危害防治措施等。

2.2水文地质评价的方法

随着科学技术的不断发展，水文地质工作向调查成果成图的数字化、调查信息传输的网络化及地质体空间三维分析可视化等先进技术综合运用方向发展。针对不同水文地质问题，可选择不同方法和方案，进行单个问题评价或多问题综合评价。目前，水文地质勘察一般都采用多种技术手段进行综合分析研究。评价的方法主要包括：
（1）模糊综合评判法。由于水文地质条件的复杂性，同一地点不同的资料反映出地下水具有不同的径流特征，在多种资料的综合分析中，运用模糊综合评判的方法进行水文地质分区，由于对所考虑因素的重要程度能进行定量描述，能取得较好的评价效果；
（2）定量表格法。定量表格法就是首先选择好一种量化方法，合理地处理定性因素，并将量化评价的一般性结果以评分表的形式表达出来，当对同类工程水文地质问题进行实际评价时，只需对照表格逐项评分，然摘自：毕业论文答辩流程www.7ctime.com
后进行加减运算即可做出定量的评价。
（3）综合评价法。对于水文地质条件研究基础比较薄弱，基础资料相当缺乏的地区，建立以遥感水文地质解释为主，结合野外地面调查、现场钻孔地下水流速流向测试、现场钻孔压水试验资料分析、水化学分析、环境同位素测试分析等多手段多方法的水文地质条件综合评价方法，该方法特别适用于地形、地质、地貌和气候条件复杂，以及工作条件差、工期短的高原地区。
（4）灰色系统理论法。水文地质系统是一个复杂的灰色系统，它的灰色特性主要表现在水文地质影响因素的灰色性、地下水运动机理的灰色性、水文地质信息的灰色性、水文地质边界的灰色性、水文地质概念与参数的灰色性和水文地质数学模型中假定条件的灰色性。由于水文地质系统存在广泛的灰色特性，直接根据系统行为特征量采用灰色系统理论建立预测模型，不仅可以解决许多水文地质系统因部分灰色信息无法了解清楚而难以评价的问题，而且较其它方法更能较准确地反映客观实际，取得事半功倍的效果。

3. 典型水文的危害性分析

工程勘察水文地质过程中发现，水文会对工程造成很大的影响，具体表现在以下几个方面：

3.1地下水位的升降引发岩土工程危害

据调查显示，地下水位的变化形成有两种，一种是天然形成的，另一种是人为因素形成的，在地下水位的沉降变化达到一定程度的时候，都会对岩土工程造成直接危害。
a、含水层结构和岩土体的状态受到水文气象因素影响例如：降雨和气温变化等自然因素和灌溉、施工等人为因素的影响导致水位上升引起的岩土工程危害。
b、地下水位沉降会使一些具特殊性的岩土体结构发生变化，破坏土质的承载强度并且逐渐软化，出现粉细砂、粉土饱和液化，最终产生流砂、管涌等现象。水沉积使土壤逐渐沼泽化和盐渍化，导致地下水对地面建筑结构的腐蚀性逐渐增强，进而引发斜坡岩土体滑移、崩塌。
c、人类大量的抽取地下水、在上游筑坝以及修建水库截夺下游地下水等行为，导致地下水位不断下降，从而引发岩土工程危害。
d、地下水位的沉降多是地下水运动幅度的不断增大而造成的，而水位的沉降变化又会产生地面沉降、地裂、塌陷等灾害，直接导致岩土体和建筑物的稳定性影响人类的居住环境。
e、地下水频繁的升降，会引起膨胀性岩土不均匀的胀缩变形。在这种情况下，地下水因渗透而导致土层中的铁、铝等成分流失，土层失去胶结物会导致土质变松、含水量、孔隙比值增加，压缩模量与承载力也会大幅度的降低，最终给岩土工程的基础选择和处理带来了较大的麻烦；岩土膨胀收缩变形频繁，导致岩土膨胀收缩的幅度不断增加，形成了地裂，进而引起建筑结构的损毁，尤其是轻型的建筑物遭受的破坏程度更为严重。

3.2地下水压力作用造成的工程危害

a、地下水在松散介质的孔隙中流动，土粒与水流相互包围。由于水流流线间及水流与土粒间的摩擦阻力作用而产生一定的水头损失，水头降低。每一土粒在水头差作用下，承受来自水流的作用力。水的渗透将对土骨架产生拖曳力，导致土体中的应力与变形发生变化。
b、地下水动水压力变化也论文导读：
会发生渗透变形、流土、管涌等危害发生，导致工程施工中断，严重的会危及邻近建筑物的安全。在施工中移动的动水压力作用下当渗流自下而上的时侯，动水压力的方向和重力方向形成相反状态，这时会将减轻作用在土颗粒之间的压力。
c、当自下而上的动水压力值等于或者超过浮容重力时，土颗粒之间的压力消失。土颗粒处于悬浮状态，土体随水的动力产生流动，就会有流砂现象产生。土层中沙土主要分为粗细相差较大的两类，如果水力大，就会在土空隙中引起紊流运动。细土颗粒会被冲动而陆续沿着粗土颗粒之间的空隙流动行走，土体结构被破坏，土体失去稳定，就会形成管涌，会引起严重的岩土工程危害。
4．结语
在实际工程中，由于水文地质较复杂，工程中对水文地质问题研究的不深入，水文地质条件评价往往只作一般性评价，忽视了水文地质问题的危害性。水文地质和工程地质二者关系极为密切，互相联系又互相作用，地下水既是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性；又是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性。因而，我们应该切实加强对水文地质问题的分析和评价，使工程地质勘察成果更具实用性和预见性，为工程建设提供参考和保障。
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