近年來,由于工程勘察中忽略水文地質(zhì)問題而導(dǎo)致工程危機(jī)的事情時有發(fā)生。眾所周知,巖土工程勘察在工程地質(zhì)勘測中是必然進(jìn)行的項目,而地下水引起的各種巖土工程危機(jī)是不容小覷的。所以,在巖土工程勘察中必須對水文地質(zhì)問題有比較準(zhǔn)確的評估,準(zhǔn)確的水文資料可以對工程設(shè)計施工提供必要數(shù)據(jù)支撐,為減少和消除地下水對巖土工程造成的危害提供依據(jù)。
一、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的主要評價內(nèi)容
水文地質(zhì)因素很大程度上影響整個工程的安全性能。作為工程勘測工作者,我們一定要重視水文地質(zhì)的評價內(nèi)容,只有對水文環(huán)境做詳細(xì)的分析評價,才能為工程提供有力的數(shù)據(jù),達(dá)到工程勘測的目的。水文地質(zhì)的主要評價內(nèi)容可以從以下幾個方面進(jìn)行分析:
首先,要深入研究研究地下水的自然分布狀態(tài),可以比較詳細(xì)的估算人為因素對地下水造成的影響,細(xì)致掌握地下水有可能對建筑物所造成的危害及必要的后果預(yù)測。
其次,探究不同地質(zhì)條件對不同工程類型的影響,并結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件的具體狀況,配合工程設(shè)計等方面的專家找出最適合防治地下水對整個工程產(chǎn)生的負(fù)面影響的具體措施。這其中牽扯的具體內(nèi)容包括對地下水位的確定,腐蝕性的研究。具體做法是依據(jù)地下水的水位水性的分布和地下水的活動情況,分析評價地下水對建筑物基礎(chǔ)巖土體的損害程度,從而推測出有可能發(fā)生的損害狀況,并制定出可行方案避免或減少損害。
最后,在建設(shè)大型項目的時候,如果在地質(zhì)環(huán)境資料不全面的情況下,應(yīng)該組織專業(yè)人員進(jìn)行水文地質(zhì)專項勘察,為建筑物具體采用什么樣的樁基形式和進(jìn)行科學(xué)的工程設(shè)計提供水文地質(zhì)參數(shù)。也可以配合水文地質(zhì)部門,在具體施工區(qū)域內(nèi)的何時場昕設(shè)立觀測裝置對水文地質(zhì)情況進(jìn)行連續(xù)的,不間斷的觀測,以便掌握詳細(xì)的、系統(tǒng)的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),為有效防止工程因水文地質(zhì)問題受到影響奠定基礎(chǔ)。
二、由地下水所引起的巖土工程危害
一般來講,工程勘察的重點(diǎn)主要是巖土工程的損害程度,而由于地下水位的升降變化及動水壓力兩方面造成的巖土工程危害是水文地質(zhì)研究的主要內(nèi)容。正因如此,我們在研究地下水對巖土工程的危害時,重點(diǎn)掌握以下三個層面:
。ㄒ唬┮虻叵滤簧狄鸬膸r土工程危害
研究地下水位的升降變化對于工程地質(zhì)勘察來講是首要任務(wù)。大家都知道,水位的升降一般會受到季節(jié)和雨水的影響,這些屬于天然條件下的水位變化,往往邊幅不大。在日常生活和工作當(dāng)中,我們很大程度上會感受到因人為因素引起的局部地下水位升降變化,而且這個幅度較天然因素是比較大的,當(dāng)然,引起的巖土工程危害也更為嚴(yán)重一些。
一方面,因水位上升而引起的巖土工程危害, 一般情況下,水位上升可以導(dǎo)致土壤沼澤化和鹽漬化,這樣增強(qiáng)了巖土及地下水對建筑物的腐蝕作用,導(dǎo)致工程地質(zhì)潛在危險狀況加強(qiáng)。而且水位的上升還有可能使得河岸,斜坡等巖土體產(chǎn)生崩塌等嚴(yán)重的地質(zhì)現(xiàn)象,這一點(diǎn)也是不容小覷的。對于一些特殊的巖土,由于水位上升很有可能造成結(jié)構(gòu)破壞,軟化等現(xiàn)象,這些都是因為水位的關(guān)系造成的巖土工程危害。
另一方面,因為水位下降而引起的巖土工程危害情況,很多情況下地下水位的降低都是因為人為因素引起的。例如對地下水的過量開采,修建水庫是對下游地下水過分的截取等都是導(dǎo)致地下水位驟然下降的原因。一點(diǎn)地下水位下降,地裂,地面沉降,塌陷等地質(zhì)災(zāi)害就會源源不斷,水質(zhì)惡化也將接踵而至,對于巖土體,建筑物的威脅程度將大大增強(qiáng)。
。ǘ┮虻叵滤簧祵r土物理力學(xué)性質(zhì)的影響
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,嚴(yán)重若形成地裂,引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時,不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此,在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時應(yīng)特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究, 特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對地基基礎(chǔ)深度的選擇有主要的參考價值。在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下,具有明顯的變化規(guī)律土體從上到下,有天然含水量、孔隙比由小大一小,壓縮模盆、承載力由大一小一大的變化規(guī)律。這是由于地下水位以上部位,經(jīng)長期淋濾作用,鐵鋁富集,并對土顆粒起膠結(jié)和充填作用,增大了土拉間連接力往往形成“硬殼層”, 因而含水孔隙比小而壓縮模和承載力增高而位于地下水位變動帶的土層,由于地下水積極文替,土中的鐵鋁成分淋失,土質(zhì)變松,因而含水量、孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低位于地下水位以下的土層,由于地下水交替緩慢,氧化、水解作用減弱,加之上扭土層的自重壓力作用,土質(zhì)比較密實,因而含水貧、孔隙比減小,壓縮模承載力增高。
巖土特別是各類軟質(zhì)巖石、風(fēng)化殘積土、不同成因的粘性土等,其物理力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律,與地下水位有著密切的聯(lián)系。因此,在分析研究巖土物理力學(xué)的變化規(guī)律時,應(yīng)充分重視地下水位這一重要影響因素。
(三)地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱,但是在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在一定的動水壓力作用下,往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
綜上,地下水對于巖土工程的危害是十分嚴(yán)重的,這也從側(cè)面說明了水位地質(zhì)在工程勘測中的重要性,所以作為一名地質(zhì)工作者,只有掌握好水位地質(zhì)參數(shù)的測定方法,才能給工程勘測工作提供幫助,達(dá)到預(yù)防危險狀況發(fā)生的目的。
三、簡述工程勘測過程中水文地質(zhì)參數(shù)的測定方法
作為水文地質(zhì)情況的具體表現(xiàn)形式,水文參數(shù)是工程勘測階段不得不提及的內(nèi)容。要得到詳細(xì)的水文資料,參數(shù)的測定方法將是必須要掌握的內(nèi)容。筆者認(rèn)為應(yīng)該從以下幾個層面考慮:
。ㄒ唬┲饕獪y定方法
水文地質(zhì)的參數(shù)主要包含地下水位測定,滲水及倒水系數(shù),還有就是吸水率,釋水系數(shù)等參數(shù)的一一測定。當(dāng)然,針對參數(shù)的不同,我們的測定方法肯定是有所差異的。所以應(yīng)該先從總體上把握它們的不同之處,像是在測量地下水位的時候,我們一般采用地基鉆孔和借助測驗管觀測的方法獲取數(shù)據(jù),但是如果是深水溪水則需要進(jìn)行注水壓水實驗等方法。
。ǘ┚唧w測定要求
首先,當(dāng)我們在進(jìn)行地下水位的測定工作時,要注意我們要測量的都是靜止的地下水位,所以最好在全部勘察工作結(jié)束后在進(jìn)行此項測定,當(dāng)我們在測量是遭遇多層含水的地質(zhì)環(huán)境,必須采取隔水或止水措施防止數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確行。
其次,在測定地下水流向及流速時,為避免彈孔測量的偶然性,我們在測量地下水的方向時常采用幾何法來使得整個測量更為準(zhǔn)確。
再次,當(dāng)進(jìn)行抽水試驗時一定要符合抽水試驗的具體要求,一般情況下,抽水試驗宜采用三次降深方法,其中,最大降深應(yīng)滿足工程設(shè)計時所需的地下水位降深的標(biāo)高。
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一般在進(jìn)行壓水試驗時,要注意試驗孔位置的選定,一定要根據(jù)自己掌握的地質(zhì)資料謹(jǐn)慎選擇,要依據(jù)資料所示的巖土滲透性準(zhǔn)確劃分出試驗區(qū)段,并結(jié)合工程實際,確定壓力大小。在進(jìn)行孔與孔之間水壓力的測試時,要注意測試方法聯(lián)系試驗實際,不能照本宣科,不講求實際。
四、總結(jié)
綜合全文,水文地質(zhì)對于工程勘測的重要性是不言而喻的。準(zhǔn)確的水文資料是保證施工安全的基礎(chǔ),是工程地質(zhì)勘測工作的基本保證。當(dāng)然,作為一名地質(zhì)工作者,我們不僅要感受到水文地質(zhì)的重要性,更要掌握好各種檢測水文參數(shù)的方法,保證水文參數(shù)在測定過程中的準(zhǔn)確性,為工程地質(zhì)勘測提供有力的依據(jù),最大限度的防治各種因水文問題而導(dǎo)致的施工危險。