郭銳
摘要:在工程地質(zhì)勘察中,水文地質(zhì)問題是一個(gè)非常重要的部分,不容忽視。本文主要闡述了工程地質(zhì)的概念,還分析了工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題、測(cè)試和研究巖土水理性質(zhì)以及地下水所引起的巖土工程危害,以此來(lái)表明在工程地質(zhì)勘察中,水文地質(zhì)問題的重要性。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);問題
水文地質(zhì)問題影響到工程的質(zhì)量,在工程地質(zhì)勘察中,其占據(jù)著非常重要的地位。水文地質(zhì)問題不僅會(huì)對(duì)基礎(chǔ)工程的環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,還會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性、耐久性產(chǎn)生一定的影響。所以要重視水文地質(zhì)問題,提高工程勘察的質(zhì)量。
一、工程地質(zhì)概述
所謂工程地質(zhì)是指調(diào)查、研究、解決與人類活動(dòng)以及各類工程建筑相關(guān)聯(lián)的地質(zhì)問題的科學(xué)。工程地質(zhì)的目的在于對(duì)各類工程場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析,綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的各種地質(zhì)問題,預(yù)測(cè)在工程建筑的作用下地質(zhì)條件可能發(fā)生的變化,選擇最優(yōu)的場(chǎng)地來(lái)解決地質(zhì)問題,以確保工程的順利完工和保證工程質(zhì)量。在研究過程中,一般研究了巖土成分、組織結(jié)構(gòu)物理、力學(xué)性質(zhì)以及這些對(duì)建筑工程穩(wěn)定性的影響,并且還根據(jù)實(shí)際情況來(lái)劃分巖土工程地質(zhì),進(jìn)一步提出了可行性的措施。工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)就是借助地質(zhì)知識(shí)、力學(xué)知識(shí)來(lái)解決工程中的地質(zhì)問題;工程地質(zhì)勘察的目的在于準(zhǔn)確了解工程地質(zhì)條件,探索工程中存在的地質(zhì)問題,合理的評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì),以此來(lái)保證工程建筑與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境相適應(yīng)。
二、水文地質(zhì)問題的重要性
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,工程地質(zhì)勘察占據(jù)非常重要的地位,水文地質(zhì)又在工程地質(zhì)勘察中占據(jù)主導(dǎo)性的地位,且水文地質(zhì)與工程地質(zhì)具有非常密切的聯(lián)系。地下水是巖土體的重要組成部分,同時(shí)地下水會(huì)對(duì)巖土體的工程特性產(chǎn)生直接影響。為了能夠?qū)⒐こ痰刭|(zhì)勘察的質(zhì)量提高,這就要重視水文地質(zhì)問題。但是由于水文地質(zhì)問題比較復(fù)雜,如果不能合理的處理水文地質(zhì)問題,往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞作用,因此在實(shí)際勘察中要因地制宜的采取勘察手段。
三、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在以前評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用以及危害的時(shí)候,由于沒有與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工需求有機(jī)結(jié)合起來(lái),因此在許多地區(qū)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于地下水而帶來(lái)的建筑物開裂、基礎(chǔ)沉降等事故,這些事故帶給人們深深的反思。在日后評(píng)價(jià)工程勘察中水文地質(zhì)問題的時(shí)候,要將地下水對(duì)巖土體、建筑物的影響作為評(píng)價(jià)重點(diǎn),還要合理的預(yù)測(cè)未來(lái)可能發(fā)生的巖土工程危害,在此基礎(chǔ)上提出合理的預(yù)防措施。在工程勘察過程中,要充分考慮到建筑物基礎(chǔ)類型的特點(diǎn),查明水文地質(zhì)的各種問題。依據(jù)工程的特點(diǎn),結(jié)合地下水對(duì)工程的作用與影響,提出在不同的條件下評(píng)價(jià)地質(zhì)問題的重點(diǎn),比如:對(duì)具有膨脹性的地基,應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)巖土體產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用;在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在飽和粉細(xì)砂、粉土?xí)r,要預(yù)測(cè)產(chǎn)生流砂、潛蝕、管涌的可能性;當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層的時(shí)候,應(yīng)準(zhǔn)確的計(jì)算、科學(xué)的評(píng)價(jià)基坑開挖之后承壓水沖毀基坑底板的可能性。
四、測(cè)試和研究巖土水理性質(zhì)
所謂巖土的水理性質(zhì)指的是當(dāng)巖土與地下水這兩者發(fā)生作用的時(shí)候,巖土此時(shí)會(huì)顯示出的各種性質(zhì),如:巖土的給水性、巖土的透水性、巖土的溶水性等,這些特性與構(gòu)成巖土的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相有著非常密切的聯(lián)系。在巖土體中,地下水具有多種賦存方式,比如,依據(jù)實(shí)際的埋藏條件可以將其分為三類:上層滯水、潛水、承壓水;依據(jù)含水層孔隙性質(zhì)的不同可以將其分為三類:孔隙水、裂隙水、巖溶水。地下水的賦存方式不同,其對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響是不同的。另外,巖土的類型也會(huì)影響到巖土水理性質(zhì)。通過對(duì)巖土的水理性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,可以為日后地下水位與水量發(fā)生變化時(shí)應(yīng)該采取的工程措施提供設(shè)計(jì)依據(jù)。從相關(guān)的研究數(shù)據(jù)中可以看出,巖土的水理性質(zhì)既會(huì)對(duì)巖土的強(qiáng)度、變形產(chǎn)生一定的影響,還會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。在以前的工程地質(zhì)勘察中,人們不太重視巖土水理性質(zhì)的測(cè)試,因此對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)也是不夠全面、不夠科學(xué)的。
五、地下水所引起的巖土工程危害
(一)地下水升降變化所引發(fā)的巖土工程危害
水位上升所引發(fā)的巖土工程危害。我們知道,引發(fā)潛水位上升的原因有很多,但是最主要的原因是地質(zhì)因素、水文氣象因素以及人為因素。其中地質(zhì)因素中包括了含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素中包括了降雨量的變化、氣溫的變化;人為因素包括了灌溉、施工等。有時(shí)候潛水面的上升會(huì)造成土壤的沼澤化、鹽漬化,巖土對(duì)建筑物的腐蝕性也會(huì)慢慢增強(qiáng)。除此之外,一些具備特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞、軟化,也可能引發(fā)飽和液化,最終出現(xiàn)了流砂、管涌等一系列現(xiàn)象。
地下水位下降所引發(fā)的巖土工程危害。引起地下水位降低的一個(gè)主要因素就是人為因素,比如抽取地下水過量,修建水庫(kù)的時(shí)候截奪了下游地下水的補(bǔ)給等。如果地下水下降的幅度過大,這會(huì)引發(fā)地裂、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,此外還會(huì)影響到巖土體的穩(wěn)定性與建筑物的穩(wěn)定性,嚴(yán)重的情況下還會(huì)危及到人類的居住環(huán)境。
地下水頻繁的升降對(duì)巖土工程所造成的危害。地下水的升降變化會(huì)引起膨脹性巖土產(chǎn)生極為不均勻的脹縮變形。當(dāng)?shù)叵滤颠^于頻繁的時(shí)候,這會(huì)導(dǎo)致巖土中的膨脹收縮經(jīng)常出現(xiàn),還會(huì)慢慢加大膨脹收縮幅度,進(jìn)而造成地面變形,危及建筑物安全。地下水升降變動(dòng)范圍內(nèi)由于地下水的升降交替作用,會(huì)帶走土層膠結(jié)物中的礦物成分,使土層的膠結(jié)性降低,造成土層逐漸變得松散,物理力學(xué)性質(zhì)變差,給工程建設(shè)帶來(lái)不利的影響。
(二)地下水動(dòng)壓力作用所引發(fā)的巖土工程危害
地下水在天然的背景下,動(dòng)水壓力的作用顯得較為薄弱,在一般情況下不會(huì)帶來(lái)危害。但是如果在人為的狀態(tài)下開展工程活動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致地下水的天然動(dòng)力平衡條件發(fā)生了變化。如果移動(dòng)水壓力的變化較為明顯,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的巖土工程危害,比如:管涌、基坑突涌等。當(dāng)前相關(guān)地質(zhì)部門已經(jīng)詳細(xì)、科學(xué)的分析了管涌、基坑突涌的形式原因,并提出了一系列可行的防治措施,以此來(lái)解決地下水動(dòng)水壓力變化帶來(lái)的巖土工程問題。
六、總結(jié)
總而言之,在工程勘察快速發(fā)展的背景下,水文地質(zhì)工作推動(dòng)著勘察水平的提高。通過查明與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題,可以有效的消除地下水對(duì)巖土工程的各種危害,所以,越來(lái)越多的人開始關(guān)注工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題。