單蕓浩
摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展,城市化建設(shè)進(jìn)程日益加快,工程地質(zhì)勘察也得到了快速的發(fā)展,工程地質(zhì)勘察質(zhì)量得到了嚴(yán)重考驗(yàn),而影響工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的主要因素是水文地質(zhì)勘察工作。本文從工程地質(zhì)勘察過(guò)程中水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容及工程地質(zhì)勘察過(guò)程中常見(jiàn)的水文地質(zhì)危害等方面講述了水文地質(zhì)問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察中的危害性。
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì)問(wèn)題;工程地質(zhì)勘察;危害性分析
1 引言
這些年隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步加快與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求越來(lái)越高,開采程度逐漸加大,使得淺層礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量逐漸減少。人們?yōu)闈M足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,開采深層礦產(chǎn)資源已成為必然選擇。但由于深層礦產(chǎn)儲(chǔ)量較深,地質(zhì)情況復(fù)雜,安全隱患較多,開采難度相對(duì)較大。因此,企業(yè)應(yīng)做好對(duì)礦區(qū)及周邊的地質(zhì)勘察,對(duì)潛在的礦產(chǎn)事故做好有效預(yù)防,防止礦產(chǎn)事故的發(fā)生。水文地質(zhì)因素是工程地質(zhì)勘察應(yīng)考慮的主要因素之一,加強(qiáng)對(duì)其的勘察有利于降低礦產(chǎn)事故的發(fā)生概率。本文就水文地質(zhì)問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察中的重要性進(jìn)行了說(shuō)明,為后期礦產(chǎn)企業(yè)地質(zhì)勘察提供技術(shù)參考。
2 工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容
2.1 地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響
在巖土工程中,地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問(wèn)題,對(duì)地下水對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)測(cè),并根據(jù)相關(guān)評(píng)價(jià)結(jié)果,制定切實(shí)可行措施,對(duì)工程項(xiàng)目順利實(shí)施有重要意義??辈煸u(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場(chǎng)地穩(wěn)定性、地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等等。
2.2 水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合
水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合,查明地質(zhì)水文情況,可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料??辈靸?nèi)容評(píng)價(jià)主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等,還要將巖土、水文和建筑物三者因素進(jìn)行對(duì)比分析,形成完善的評(píng)價(jià)體系。要在具體操作中判定和明確場(chǎng)地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場(chǎng)地有沒(méi)有斷裂活動(dòng),周圍有沒(méi)有其他不良的地質(zhì)作用。通過(guò)多元評(píng)價(jià),為工程提供全面水文地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。
2.3 地下水對(duì)工程建設(shè)的作用和影響
地下水對(duì)工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性,需要從不同角度展開具體評(píng)價(jià)。首先是對(duì)埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià);其次是地下水對(duì)選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進(jìn)行評(píng)價(jià);再就是地下水對(duì)地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià);在地下水水位以下開挖基坑,需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn),要對(duì)人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評(píng)估。
3 工程地質(zhì)勘察過(guò)程中常見(jiàn)的水文地質(zhì)危害
3.1 地下水水位變化對(duì)巖土體的影響
地下水水位變化對(duì)巖土體的影響作用主要有兩個(gè)方面,一是地下水水位上升對(duì)巖土體的影響,二是地下水水位下降對(duì)巖土體的影響。其中,地下水水位上升對(duì)巖土體的影響主要表現(xiàn)在對(duì)巖土體的含水結(jié)構(gòu)的改變,使得原來(lái)不屬于含水層的巖石可能成為弱含水層甚至是中等含水層,致使該巖土體的物理性質(zhì)發(fā)生改變,從而對(duì)工程建設(shè)帶來(lái)危害,引起這一變化的因素有很多,主要包括氣候的變化,如降雨量的變化等;地下水水位下降對(duì)巖土體的影響主要表現(xiàn)在地面沉降、產(chǎn)生地裂縫等方面的危害,引起這一變化的主要原因?yàn)槿藶橐蛩?,表現(xiàn)為過(guò)度的抽取地下水,使得原來(lái)屬于含水層的地層單元變?yōu)槿鹾畬踊虿缓畬?,致使巖層的物理性質(zhì)發(fā)生變化,其底層的承載力也發(fā)生了巨大的變化,常會(huì)出現(xiàn)地面沉降、地裂縫等災(zāi)害,對(duì)地表建筑物的破壞性極大。
3.2 地下水水位變化對(duì)巖土體物理性質(zhì)的影響
地下水水位變化使得巖土體的孔隙結(jié)構(gòu)略有變化,導(dǎo)致巖土體的充水情況發(fā)生變化,主要表現(xiàn)為巖土體發(fā)生不同情況的膨脹現(xiàn)象。若水位變化更明顯,其巖層的膨脹現(xiàn)象越明顯,由于巖層的不均勻膨脹,可能導(dǎo)致巖層產(chǎn)生變形,甚至破裂出現(xiàn)地裂縫等重大地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。所以,在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí),必須重視地下水位變化對(duì)巖土體帶來(lái)的影響,必須對(duì)其影響程度做出評(píng)價(jià),并提出合理的治理措施。
3.3 地下水壓力對(duì)工程的危害
通常情況下,地下水處于自然平衡狀態(tài),其壓力作用十分微小,對(duì)周圍的巖土體的破壞影響極為微小,可忽略不計(jì)。但在工程建筑時(shí)很多人為因素如工程施工等造成地下水動(dòng)態(tài)平衡失穩(wěn),可能導(dǎo)致巖土體或建筑物受到地下水壓力的危害。一般情況下,地下水壓力的變化可能引起巖土體的穩(wěn)定性,地基坑內(nèi)出現(xiàn)突水狀況,甚至引起流沙等災(zāi)害。
4 水文地質(zhì)勘察方法
4.1 地球物理測(cè)井法簡(jiǎn)介
所謂地球物理測(cè)井法,就是將可用于鉆孔剖面的巖性分層,確定巖溶發(fā)育帶、含水層等相關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)。在實(shí)際操作中,若施工人員發(fā)現(xiàn)無(wú)芯鉆進(jìn)法施工效果不明顯時(shí),即可采用地球物理測(cè)井法。
4.2 地球物理測(cè)井法數(shù)據(jù)采集
在實(shí)際施工的過(guò)程中,可以使用物探先行的方法,使得物探和地質(zhì)工作更好地結(jié)合在一起,提高施工過(guò)程的質(zhì)量安全。要根據(jù)目前收集到的地質(zhì)探測(cè)方面的相關(guān)資料,來(lái)對(duì)勘察過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些異常情況進(jìn)行解釋說(shuō)明,然后繪制出相應(yīng)的水文地質(zhì)勘察的資料,可以為后續(xù)工作的開展提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持,在施工的過(guò)程中就可以通過(guò)對(duì)勘察數(shù)據(jù)的研究,對(duì)地質(zhì)環(huán)境的模型有了初步的了解,對(duì)一些異常成分的存在也有了更加深刻的掌握,然后再根據(jù)實(shí)際的勘察結(jié)果來(lái)提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。在進(jìn)行地質(zhì)勘察工作時(shí),必須要對(duì)水文地質(zhì)實(shí)際的存在的問(wèn)題加以足夠的重視,特別是地下水的類型以及水位的變化情況等,所以在制定地下水水位的地質(zhì)模型時(shí),必須要先對(duì)一些基本的水文地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的判斷,然后通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)資料價(jià)值的分析,再一次對(duì)重點(diǎn)對(duì)象進(jìn)行勘察,而且在勘察之前要先對(duì)可能出現(xiàn)的后果進(jìn)行分析,這樣施工人員在操作的過(guò)程中可以確保動(dòng)作的規(guī)范,以免出現(xiàn)安全事故。
4.3 數(shù)據(jù)解釋
在預(yù)處理中,原始數(shù)據(jù)編輯、確定施工順序等是工作的重點(diǎn),其主要由原始數(shù)據(jù)采集格式所確定。在數(shù)據(jù)編輯之后,確定工作布置圖的激發(fā)點(diǎn)與接收位置,為后期工程施工提供數(shù)據(jù)支撐。從應(yīng)用效果來(lái)看,該處理方式不僅能正確分析水文地質(zhì)的基本情況,也能判斷地下礦產(chǎn)資源分布的基本信息,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
4.4 水理性質(zhì)分析
一般在水文地質(zhì)勘察中,水理性質(zhì)是影響水文地質(zhì)問(wèn)題的重要因素,其主要由巖土與地下水之間相互作用,而表現(xiàn)出現(xiàn)的特殊性質(zhì),包括巖土層溶水性、持水性、透水性等,其與巖土形態(tài)之間存在密切關(guān)系。一般在地質(zhì)勘察中,通常會(huì)對(duì)地下水樣進(jìn)行2-3次采集,并在采集工作結(jié)束之后,根據(jù)采樣過(guò)程中的數(shù)據(jù)變化,判斷地下水可能出現(xiàn)的參數(shù)變化現(xiàn)象,并將相關(guān)變化反應(yīng)在數(shù)據(jù)模型上,確保技術(shù)分析的合理性。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水文地質(zhì)在工程勘察中具有重要的作用,其對(duì)于項(xiàng)目工程的實(shí)施可提供有效的技術(shù)保障,有利于提前對(duì)可能存在的安全隱患做出預(yù)防。因此,工程勘察技術(shù)人員在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中應(yīng)對(duì)水文地質(zhì)因素進(jìn)行全方位分析和研究,充分了解及掌握水文地質(zhì)因素對(duì)巖土層的影響程度及危害,切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察控制工作,提高巖土工程的安全性和可靠性,保障項(xiàng)目工程的有效實(shí)施,為降低安全隱患提供技術(shù)支持。
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