摘要:水文地質(zhì)勘探工作在工程類勘察中有重要的作用,例如對(duì)建筑物持力層的確定、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及工程整體的地質(zhì)危害控制等內(nèi)容都離不開對(duì)水文地質(zhì)的勘探,因此,做好水文地質(zhì)勘探工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要對(duì)地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);地質(zhì)勘查;危害;問(wèn)題;相應(yīng)措施
中圖分類號(hào): F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
地下水對(duì)巖土工程起著舉足輕重的作用,它不僅直接影響工程巖土體的性質(zhì),而且與環(huán)境巖土工程地基,建筑物的穩(wěn)定性和持久性有很大的相關(guān)性。為此,在巖土工程勘察中,必須做好與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)估,準(zhǔn)確評(píng)估工程中的地下水對(duì)巖土和建筑物有可能出現(xiàn)的影響,為巖土工程的設(shè)計(jì)與施工提供全面充分的水文地質(zhì)資料。
一、水文地質(zhì)的重要性
工程地質(zhì)和水文地質(zhì)兩者并不是獨(dú)立存在的,而是有密切的聯(lián)系,互相作用;我們知道,巖土的一種重要組成結(jié)構(gòu)是地下水,它會(huì)直接影響到巖土體工程的特性,也會(huì)對(duì)基礎(chǔ)工程產(chǎn)生影響,從而對(duì)建筑的耐久性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在實(shí)際的工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,因?yàn)樗膮?shù)一般不會(huì)涉及到,那么工作人員通常會(huì)忽略掉水文地質(zhì)工作,有時(shí)也只是一般性評(píng)價(jià)一下天然地下水位,其他的問(wèn)題就不做探討。此外,如果某些地區(qū)有著比較復(fù)雜的水文地質(zhì),那么在客觀條件的限制作用下,工程勘察人員就無(wú)法深入的研究水文地質(zhì),在設(shè)計(jì)中,沒(méi)有足夠的重視水文地質(zhì)問(wèn)題,這樣就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題,各種巖土工程可能會(huì)受到地下水的危害。因此,在進(jìn)行工程地質(zhì)的勘察過(guò)程中,就需要對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究,這樣工程勘察的質(zhì)量才可以得到提高,工程的穩(wěn)定性才可以得到保證,從而順利完成工程。在勘察巖土工程地質(zhì)時(shí),不僅需要將水文地質(zhì)情況勘察清除,還需要將建筑物受到地下水的影響作為探討的一個(gè)重點(diǎn),結(jié)合勘察的具體情況,提出一系列措施來(lái)預(yù)防和整治,這樣借助于這些資料,就可以順利開展工程地質(zhì)的設(shè)計(jì)和施工工作,工程受到地下水的危害程度也可以得到降低。
二、巖土水理性質(zhì)
1、軟化性
主要是對(duì)演示耐水浸水能力、耐風(fēng)化能力加以判斷的指標(biāo)。一般粘土層、頁(yè)巖、泥沙質(zhì)巖、泥巖等都存在一定的軟化性。據(jù)研究得知,如果地下環(huán)境中存在易軟化巖層,在地下水的長(zhǎng)期持續(xù)侵蝕下逐漸產(chǎn)生軟弱夾層。
2、透水性
是指巖土層可以析出水分的物理特性。巖土體滲透系數(shù),是一項(xiàng)重要工程指標(biāo),在地質(zhì)調(diào)查中靠抽水試驗(yàn)獲取,在勘探后活動(dòng)中,物理特性中的透水性通常用滲透系數(shù)測(cè)算。
3、崩解性
說(shuō)的是巖浸水濕化之后,因?yàn)橥亮T馐艿綋p壞,使得其整體的土質(zhì)崩解。
4、給水性
飽水巖土在地球重力影響下從縫隙中滲出水分,通常用給水度來(lái)衡量滲出水的量。在地質(zhì)勘探活動(dòng)中給水度是一項(xiàng)重要的指標(biāo),對(duì)場(chǎng)地疏干時(shí)間產(chǎn)生重要影響,給水度主要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。
5、脹縮性
說(shuō)的是巖土在吸收充足的水分之后體積有所增加,在失去水分之后體積有所減少,這種特性的根本就是因?yàn)槠浔砻娴念w粒通過(guò)吸水增加水膜的厚度,以及水膜脫水導(dǎo)致形變而產(chǎn)生的。
三、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的危害
1、潛水位上升造成的危害
附近河流、水庫(kù)以及湖泊等水位的升高,都是在一定程度上升高潛水位,此外,一系列灌溉工程的滲漏問(wèn)題也會(huì)升高潛水位,比如工業(yè)廢水、給排水管道、引水渠道等等,通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),潛水位的升高,會(huì)對(duì)建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重危害;具體體現(xiàn)在這些方面,潛水位的升高,會(huì)降低建筑物地基硬度,土壤的含水率增加,土壤的抗剪強(qiáng)度降低而達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,建筑物的沉降變形問(wèn)題容易出現(xiàn)。潛水位的升高,會(huì)導(dǎo)致砂土出現(xiàn)飽和情況,這樣地震液化問(wèn)題就容易出現(xiàn),發(fā)生一些流砂或者管涌問(wèn)題等。因?yàn)闈撍坏纳仙逼碌呐R空面會(huì)降低本身巖土的力學(xué)性能,導(dǎo)致滑移或者崩塌等現(xiàn)象的發(fā)生,正常功能會(huì)喪失掉。還會(huì)促使有浸水現(xiàn)象發(fā)生于建筑物的地下室,對(duì)于其正常使用產(chǎn)生不利影響。
2、地下水位下降給巖土工程造成的危害
通常情況下,是人為原因造成了地下水位的下降,他們大多是出于自身利益考慮,將地下水抽取出來(lái)進(jìn)行補(bǔ)給,將礦床疏干,以便更好的采礦。地下水位如果出現(xiàn)了很大的下降,就會(huì)導(dǎo)致一系列地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等,水質(zhì)惡化以及地面塌陷等也是容易出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,嚴(yán)重影響到人們的日常生活,還會(huì)在一定程度上危害到環(huán)境。
3、地下水位波動(dòng)給巖土工程帶來(lái)的危害
很多的因素都會(huì)引起地下水水位波動(dòng),比如氣候季節(jié)的改變、河流湖泊的改變以及水庫(kù)水位的變化等等;通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),地下水位的波動(dòng)會(huì)給巖土工程帶來(lái)嚴(yán)重的危害,具體表現(xiàn)在這些方面,一是地下水水位的波動(dòng)會(huì)壓密土體,再加壓土體,會(huì)增加其密度;二是建筑物基礎(chǔ)建筑材料的腐蝕程度會(huì)得到增加;三是地下水水位波動(dòng)太大,木樁的干濕度會(huì)出現(xiàn)不斷更替的狀態(tài),這樣木樁腐爛情況就會(huì)加快,泥炭土的危害會(huì)更加的大。四是在一些含鹽地層,比如鈉鹽層或者石膏地層等,溶解情況就會(huì)發(fā)生,進(jìn)而使建筑有很大的位移發(fā)生。五是地下水水位的變化,會(huì)導(dǎo)致巖土出現(xiàn)脹縮變形情況,且這種變形是沒(méi)有規(guī)律的,如果水位變化比較的頻繁,巖土脹縮變形情況也會(huì)頻繁的發(fā)生,并且會(huì)加大脹縮的幅度,導(dǎo)致地裂事故的發(fā)生,給建筑物帶來(lái)一定程度的破壞。如果地下水是處于自然狀態(tài)下,只有十分微弱的動(dòng)水壓力作用,那么破壞情況一般不會(huì)發(fā)生;但是如果在工程活動(dòng)中,如果天然平衡條件被認(rèn)為的進(jìn)行了改變,或者受到了動(dòng)壓力的作用,就會(huì)給巖土工程造成很大的危害,導(dǎo)致一系列災(zāi)害的發(fā)生。
四、水文地質(zhì)勘察中的地下水問(wèn)題及相應(yīng)措施
鑒于地下水對(duì)巖土工程的重要影響,我們?cè)诠こ炭辈熘斜仨氉龊玫叵滤谋O(jiān)測(cè)工作和地下水與土體間作用的分析工作,通過(guò)探尋科學(xué)合理的防護(hù)措施來(lái)有效預(yù)防、杜絕地下水運(yùn)動(dòng)對(duì)巖土工程的破壞。
1、地下水的測(cè)量及存在的問(wèn)題
一般情況下,巖土工程勘察中,地下水的測(cè)量與計(jì)算方法通常為鉆孔。通常是通過(guò)鉆孔提取巖芯后0.5h,測(cè)量孔內(nèi)水位;有條件的,還可測(cè)量終孔后24h的水位,測(cè)量穩(wěn)定的地下水位。然而,這種方法對(duì)于只有含水層貫通的地層是合理的;對(duì)于含水層不貫通的地層和局部不透層水的地層,則存在很大的漏洞,為以后的工程設(shè)計(jì)和施工造成很大的弊端。
2、解決地下水問(wèn)題的措施
為了更準(zhǔn)確的測(cè)出地下水位,準(zhǔn)確找出透水層,可采用分段鉆進(jìn)法進(jìn)行測(cè)量。具體方法如下:(1)設(shè)計(jì)好每天鉆進(jìn)的工作量,循序漸進(jìn)。(2)每天鉆進(jìn)工作結(jié)束后,可將孔中水抽干。第二天開鉆前再測(cè)量水位,以明確該地段含水的穩(wěn)定性。(3)如果上部地層都不含水,可以一直這樣進(jìn)行下去,直到發(fā)現(xiàn)含水層。如果上部已有含水層,可將水抽干,把測(cè)量段暫時(shí)密封起來(lái),第二天再測(cè)量,以查明該地段的水壓大小,含水性與水位的穩(wěn)定性。一般情況下,巖體完整段一般不含水。節(jié)理、裂隙密集段可能無(wú)水,也可能有水。通過(guò)以上的周密測(cè)量,可以把地層分為不含水段與含水段,再結(jié)合地球物理勘探儀,準(zhǔn)確確定出地層的含水帶,從而根據(jù)含水帶的分布特點(diǎn),結(jié)合裂隙滲透的原理,來(lái)準(zhǔn)確判斷地下水對(duì)巖體穩(wěn)定性的影響。
結(jié)束語(yǔ)
巖土工程問(wèn)題中,水文地質(zhì)工作在工程土質(zhì)勘察中起著不可忽視的作用。準(zhǔn)確的水文地質(zhì)評(píng)估,明確的巖土水理性質(zhì),以及對(duì)地下水的全面勘察和正確處理,不僅使工程巖土勘察工作的可靠程度大大提高,而且還能更好地用巖土體的潛在能力,為人類的居住環(huán)境的長(zhǎng)治久安做出重大貢獻(xiàn)。
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