探讨不良地质作用岩土工程勘察
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探讨不良地质作用岩土工程勘察
摘要:不良地质作用是影响工程建设场地稳定性的主要因素。
因此,对工程建
设场地及其周围进行不良地质作用的勘察与评价,是岩土工程勘察的重要内容。
本文仅以地面沉降的勘察、泥石流的勘察为例,来分析不良地质作用岩土工程勘察,具有一定的参考价值。
关键词:不良地质作用;岩土工程;勘察
前言
世界上任何建(构)筑物都是修建在地表或地表下一定深度范围的岩土体中,作为建筑结构、建筑材料和建筑环境的工程岩土体的物理力学性质及其稳定性,
会直接影响建(构)筑物的安全、稳定和正常使用。
因此,在建筑物设计和施工前,必须对建筑场地进行岩土工程勘察,查明建筑场地的工程地质条件,分析和
论证有关的岩土工程问题,对场地的稳定性、适宜性做出正确评价,为岩土体的
整治、改造和工程的设汁、施工提供详细、具体、可靠的地质资料。
不良地质作
用是影响工程建设场地稳定性的主要因素。
因此,本文仅以地面沉降的勘察、泥
石流的勘察为例,来分析不良地质作用岩土工程勘察。
1地面沉降的勘察
地面沉陷是一种环境地质灾害。
它是由于人为开采地下水、石油和天然气面
造成地层压密变形,从面导致区城地面高程下降的地质现象。
由于长期或过量开
采地下承压水而产生的地泥沉降在国内外均较普遍,而且多发生在人口稠密、工
业发达的大中城市地区。
例如我国的上海、天津、西安、太原等城市地面沉陷曾
一度严重影响到城市规划和经济发层,使城市地质环境恶化,建筑(构)物不能
正常使用,给国民经济造成极大损失。
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
规定:地面沉陷勘察适用于抽吸地下水引起水位或水压下降,造成大面积地面沉
陷的岩土工程勘察。
地面沉降勘察的目的和任务主要有以下几方面:
(1)对已发生地面沉陷的地区,应查明地面沉降的原因和现状,并预测其
发展趋势,提出控制和治理方案。
(2)对可能发生地面沉降的地区,应结合水资源评价预测发生地面沉陷的
可能性,并对可能的沉降层位做出估计,对沉降量进行估算,提出预防和控制地
面沉降的建议。
对地面沉降原因,应调查下列内容:场地的地貌和微地貌;第四纪堆积物的
年代、成因、厚度、埋藏条件和土性特征,硬土层和软弱压缩层的分布;地下水
位以下可压缩层的固结状态和变形参数;含水层和隔水层的埋藏条件和承压性质,含水层的渗透系数、单位涌水量等水文地质参数;地下水的补给、径流、排泄条件,含水层间或地下水与地面水的水力联系;历年地下水位、水头的变化幅度和
速率;历年地下水的开采量和回灌量,开采或回灌的层段;地下水位下降漏斗及
回灌时地下水反漏斗的形成和发展过程。
(3)对地面沉降现状的调查,应符合下列要求:
按精密水准测量要求进行长期观测,并按不同的结构单元设置高程基准标、
地面沉降标和分层沉降标;对地下水的水位升降,开采量和回灌量,化学成分,
污染情况和孔隙水压力消散、增长情况进行观测;调查地面沉降对建筑物的影响,包括建筑物的沉降、倾斜、裂缝及其发生时间和发展过程;绘制不同时间的地面
沉降等值线图,并分析地面沉降中心与地下水位下降漏斗的关系及地面回弹与地
下水位反漏斗的关系;绘制以地面沉降为特征的工程地质分区图。
2泥石流的勘察
泥石流是发生在山区的一种自然地质灾害,是洪水侵蚀山体,夹带大量泥、砂、石块等固体物质,沿陡峭的山间沟谷下泻的特殊洪流。
它往往突然暴发,来
势凶猛.具有强大的破坏力;它常常堵塞江河,使江河泛滥成灾,严重地影响着
山区场地设施及居民生命安全。
2.1泥石流的识别
能否产生泥石流可从形成泥石流的条件分析判断,已经发生过泥石流的流域,可以从下列几种现象来识别:
(1)中游沟身常不对称,参差不齐,往往凹岸发生冲刷坍塌,凸岸堆积成
延伸不长的“石堤”,成凸岸被冲刷凹岸堆积,有明显的截弯取宜现象。
(2)沟槽经常大段地被大量松散固体物质堵塞,构成跌水。
(3)由于多次规模不同泥石流的下切淤泥,沟的中下游常有多级阶地,在
较宽阔地带常常有垅岗状堆积物。
(4)下游堆积扇的轴部一般较高耸,稠度大的堆积物其扇角小,呈丘状。
(5)堆积扇上沟槽不固定,扇体上杂乱分布着城岗状、舌状、岛状维积物。
(6)堆积的石块均具尖锐的棱角,无方向性,无明显的分选层次。
上述现象不是所有泥石流地区都具备的,调查时应多方面综合判定。
2.2泥石流勘察要点
泥石流勘察应在可行性研究或初步勘察阶段进行,应查明泥石流的形成条件
和泥石流的类型、规模、发育阶段、活动规模,并对工程场地做出适宜性评价,
提出防治方案的建议。
所以,泥石流勘察的要点包括以下内容:
(1)泥石流勘察应以岩土工程测绘和调查为主要勘察手段,一般情况下不
进行勘探和测试。
岩土工程测绘范围应包括沟口至分水岭的全部地段(包括泥石
流的形成区、流通区和堆积区)和可能受泥石流影响的地段。
测绘比例尺,对全
流域宜采用1:50000;对中下游可采用1:2000-1,10000,并应调查下列内容:a.冰雪融化和暴雨强度、前期降雨量、一次最大降雨量,平均及最大流量,地下
水活动等情况。
b.地形地貌特征,包括沟谷的发育程度、切割情况,坡度、弯曲、租糙程度,并划分泥石流的形成区、流通区和地积区,勾绘整个沟谷的汇水面积。
c.形成区的水源类型、水量、汇水条件、山坡坡度,岩层性质及风化程度;查明断裂、滑坡、崩塌、岩堆等不良地质作用的发育情况及可能形或泥石流
固体物质的分布范围、储量。
d.流通区的沟床纵横坡度、跌水、急弯等特征,查
明沟床两侧山坡坡度、稳定程度,沟床的冲淤变化和泥石流的痕迹。
e.堆积区的
堆积扇分布范围,表固形态,纵坡,植被,沟道变迁和冲淤情况;查明堆积物的
性质、层次、厚度,一股粒径和最大粒径;判定堆积区的形成历史、堆积速度,
估算一次最大堆积量。
f.泥石流沟谷的历史,历次泥石流的发生时间、频数、规模、形成过程、暴发前的降雨情况和暴发后产生的灾害情况。
g.开矿弃渣、修路
切坡、砍伐森林、陡坡开荒和过度放牧等人类活动情况。
h.当地防治泥石流的经验。
(2)当需要对泥石流采取防治措施时,应进行勘探测试,进一步查明泥石
流堆积物的性质、结构、厚度、固体物质含量、最大粒径、流速、流量、冲出量
和淤积量等。
具体实施应按照以下几点:a.需要查明泥石流堆积物的组成与厚度时,可采用钻探、坑探方法,条件适合时也可采用物探。
查明泥石流堆积物厚度
的钻孔应钻入基岩的深度,并宜超过沟内最大块石直径3-5m。
b.泥石流试验的取
样工作应在工程地质测绘与调查之后进行,并应选取流域内的代表性泥石流堆积
物土样。
c.泥石流流体密度、固体颗粒密度、颗粒分析试验,应在现场进行;泥
石流的颗粒分析侧重做粉砂和黏土粒组合量百分数、小于1mm的颗粒含量百分数、平均粒径的分析;黏性泥石流要做湿陷性试验及可溶盐含量测试,稀性泥石
流还要采取固体物质补给区试样进行颗粒分析试验。
d.对严重危害铁路、公路等
线路工程的大规模泥石流应建立观测试验站,以获取泥石流各项特征值酌的定量
指标。
(3)对泥石流进行工程分类。
(4)对泥石流地区的建筑适宜性做出评价。
(5)对泥石流进行动态监测。
在泥石流的治理过程中,对泥石流的动态监
测是采取和调整治理措施的依据。
泥石流动态监测可采用下列方法:a.采用遥感
技术进行泥石流规模、发育阶段、活动规律的中、长周期监测;b.采用地面多光
谱陆摄法、地面立体摄影测量技术,进行泥石流基本参数变化的短周期动态监测。
3结语
对工程建设场地及其周围进行不良地质作用的勘察与评价,是岩土工程勘察
的重要内容。
参考文献:
[1]顾宝和.岩土工程勘察技术现状及发展问题述评[J].工程勘察,1998(04)
[2]孙巍,沈小克,张在明.岩土工程勘察今后十年发展趋势[J].工程勘察,2001(03)
[3]文汉平.浅谈岩土工程勘察中的相关问题[J].科技资讯,2008(06)。