摘 要:工程地質勘察是保證工程安全的關鍵環(huán)節(jié),在工程地質勘察中,水文地質條件會對勘察結果產(chǎn)生重要影響。為了有效降低水文地質條件對工程地質勘察的影響,在分析水文地質工程勘察中存在的問題及危害的基礎上,探討解決水文地質問題的措施,以提高工程地質勘察結果的準確性。
關鍵詞:水文地質;工程勘察;問題;危害
水文地質條件不僅會影響地基的沉降和穩(wěn)定性,同時還會影響施工安全。在工程施工中,首要環(huán)節(jié)就是地質勘察,但地質勘察結果往往會受到水文地質問題的影響。因此,探討水文地質問題,并提出有效的解決措施,對保證勘察結果的準確性,提高工程質量具有重要的意義。
一、水文地質工程勘察中的問題及危害
(一)地下水位下降的危害
隨著經(jīng)濟與科學技術的不斷發(fā)展與進步,使得人們生活水平大幅度提升。在此過程中,人們過渡開采地下水,在流域上游大量修建水壩等等因素,使得地下水位出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。當其下降到一定程度,就會造成比較嚴重的地質災害。
(二)地下水位上升的危害
自然或人為原因都會引起地下水位變化。地下水變化如果維持在一定范圍內,將不會對建筑物造成任何威脅,而一旦突破臨界值,將會對建筑物造成極大的影響。其主要是經(jīng)過使其地基軟化,致使粘性土壓縮性極易升高,從而使得該區(qū)域土壤的含水量得以提升,這樣導致建筑物地基出現(xiàn)不穩(wěn)定的后果。一旦地基不穩(wěn),就會提升施工的難度系數(shù)。而且潛水位一旦上升,也極有可能導致地基隆起,因為水位增高,巖層的壓力就會增大。從而其承受的壓力到了一定高度,就會造成巖層變形,出現(xiàn)地表隆起的狀況,使得建筑物的地基遭受一定程度的破壞。
(三)地下水壓產(chǎn)生的危害
通常情況下,地下水位壓力的作用是很弱的,對建筑的威脅太小基本可以忽視。但是若在施工過程中,使得地下水位正常壓力的平衡關系遭到破壞。也就會致使地下水對地表形成巨大的壓力,從而對建筑物地基產(chǎn)生比較嚴重的影響。使建筑物的穩(wěn)定性與耐久性受到很大程度的影響,導致建筑的使用年限大幅度縮短。所以,在水文地質勘察過程中需要高度重視地下水位問題。
(四)地下水的腐蝕危害
1.地下水中腐蝕劑的腐蝕作用。地下水的各種化學成分都可能對建筑物的混泥土結構和石材特別是鋼鐵器材等造成腐蝕。具體原因是地下水中的氯離子破壞混泥土表面的保護層即氧化膜,這層氧化膜被破壞后水和氧氣很快就會銹蝕鋼筋,混泥土中鋼筋部分受銹蝕后第一種可能是體積成倍膨脹,混泥土被分層剝落,進一步加劇地下水對鋼筋的腐蝕,周而復始建筑物耐久性嚴重受損。第二種可能是銹蝕導致鋼筋橫截面積變小,鋼筋負荷力減弱,建筑物整體使用壽命縮短。
2.氣候變化導致地下水腐蝕加速。氣候條件對地下水的影響導致混泥土受腐蝕的速度加快。其原理是地下水和濕土中的鹽溶液隨毛隙水上升滲透進混泥土毛細孔中,經(jīng)環(huán)境不斷的干濕交替,毛細孔中的鹽溶液被濃縮直至飽和,降溫時飽和的鹽溶液析出結晶并膨脹腐蝕破壞混泥土,升溫時,結晶會吸收的水分而潮解,通過溫度的循環(huán)升降,鋼筋混泥土被逐步加深、加速腐蝕,建筑物的耐久性和穩(wěn)定性被加速減弱,造成了人民生命財產(chǎn)安全隱患的同時也勢必致使國家經(jīng)濟遭受損失。
二、水文地質工程勘察對策
(一)重視水文地質勘察的影響
地下水位下降以及潛水位上升等方面都屬于地質勘測過程中比較容易出現(xiàn)的水文地質問題。因此,勘察過程中也就尤其需要重視地下水會對施工過程中產(chǎn)生的不同影響。可以根據(jù)其可能對后期工程質量產(chǎn)生的影響作一份比較詳細的評價報告,并明確其能夠對施工設施造成的影響。以此引起施工單位加強對這方面的重視力度,根據(jù)此方法的具體情況制定出與之相對應的解決措施,以及制定出多種可行性方案。爭取把水文地質對工程質量的影響控制在一定范圍內,使工程整體質量得以有效保障。
(二)提高工程地質勘察工作的規(guī)范性
經(jīng)歷了幾十年發(fā)展之后,目前我國地質勘察工作已經(jīng)具備了比較完善的具體規(guī)范以及規(guī)程體系,規(guī)范性文件里面明確規(guī)定了具體可行的勘察任務??辈炷康囊约霸u價內容,這樣工程地質相關技術人員實際工作過程中就有了科學依據(jù)。地質勘察中一定要高度重視規(guī)范性,掌握相關知識以及具體要求,從而在進行工程地質勘察工作的時候就可以布置充足,同時也讓工作人員可以設置充足的原狀土樣具體測試數(shù)據(jù),將抗震地段及時準確的劃分出來。
(三)深入調查地下水狀態(tài)
對地下水埋藏狀況進行有效調查,以確保施工中不受到地質水文的影響。地下水埋藏狀況調查應從以下方面著手:第一,明確調查目的,設置調查標準;其次,了解地下水類型,進而確定地下水位,并深入了解其水位變化情況、水位變化規(guī)律、地下水腐蝕性等。這些因素都需要深入調查,才能在工程地質勘察中獲得相對有效的資料。在建筑選材階段,施工人員可以依據(jù)調查結果選擇相對合適的材料,確定基坑施工方案。同時,施工人員在施工工程中要進行綜合考慮,并且要預估在施工過程中有可能會出現(xiàn)的情況,如地下水的危害性、管涌的威脅值,針對有可能出現(xiàn)的狀況,制定相應的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水層維持在固定范圍之內;降低水壓力、降低承壓水位符合相應標準,從根本上避免突涌情況的發(fā)生。
(四)保證所測得參數(shù)的準確性
地質勘察工作經(jīng)常會測定地下水的水位,為確保實際測量工作具有較高準確性,需要先了解水位是多層含水層還是靜止水位,結合不同情況合理選取測量方法。若水位靜止,需要在一定時間內完成測定,若是多層的含水層,測量過程中必須運用一些隔離方法。 測定地下水流向過程中,可以運用幾何方法,得出地下水流向。與此同時,巧妙運用壓水試驗,將壓水試驗和地質測繪緊密聯(lián)系在一起,結合巖土通常的實際需要,確定試驗孔位,根據(jù)巖層滲透特征合理劃分試驗段,參照需要確定試驗壓力基礎及起始壓力等。
(五)水文地質問題評價內容
通過對水文地質各項條件的檢測,對可能發(fā)生水質問題進行評估,同時估量其對巖土工程可能造成的影響,根據(jù)其實際影響狀況采取一些可行方法進行糾正。假如在地下水位進行施工建筑,應對基礎地基的建造進行水文地質評估,測算其對混凝土或鋼筋等的腐蝕作用,通過對選材的巖石進行檢測,估量其膨脹或收縮或軟化的數(shù)據(jù),評價其發(fā)生管涌或腐蝕的嚴重程度。因此,應該加對工程建筑類型的了解,掌握其地基類型,根據(jù)檢測的水文地質參數(shù),采取相應的控制措施。對高大的工程建筑,施工前應加強對水文地質進行檢測,根據(jù)參數(shù)評價其對建筑地基的浮力和穩(wěn)固性。對某一區(qū)域沒有巖土勘察基本資料的情況,初探時需要仔細,各項檢查條件都應詳細檢測,加設觀測孔,便于觀察和對水位的勘探。
三、結語
巖土工程勘察結果決定著建筑工程地基設計的安全性、經(jīng)濟性、可行性。地基設計和施工需嚴格按照巖土工程勘察提供的地質資料和參數(shù)開展。而巖土工程勘察的重中之重是地下水問題勘察。作為工程地質條件重要因素之一的地下水,其水層分布和涌水量以及流向、靜止水位等都是工程勘察中需要精確分析和完整報告的。只有準確的查明了地下水對巖土工程存在的各種有力或不利影響,才能預測其導致的后果并據(jù)此采取有效的工程防治措施,提高建筑物的耐久性和穩(wěn)定性,保障國家經(jīng)濟和人民生命、財產(chǎn)安全。
參考文獻
[1] 周相國,黃艷萍,李亞飛,高梓旺,王士國.天津地區(qū)巖土工程勘察中地下水重點問題分析[J].工程勘察,2010(04).
[2] 徐小軍,付彩霞.芻議當前巖土工程勘察中的地下水問題[J].中國新技術新產(chǎn)品,2012(15).
作者簡介:彭兵(1981.04- ),男,四川仁壽人,四川省地礦局九一五水文地質工程地質隊,工程師,研究方向:地質調查及地災治理工程勘查工作。