廖如松 廖建博 余雷 史文強
【摘 要】水文地質(zhì)問題是影響地質(zhì)工程勘察工作的重要的因素。水文地質(zhì)作為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種,在物理特性和化學特性上的表現(xiàn)不同,進而對工程建筑具有深遠影響。因此,必須做好水文地質(zhì)勘察研究,以推動建筑工程質(zhì)量的不斷提升。
【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工程勘察;水文地質(zhì);重要性;分析
【中圖分類號】P641;P642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2020)03-0078-02
地質(zhì)工程勘察是工程建設(shè)的基礎(chǔ),也是提高建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵,而水文地質(zhì)問題是地質(zhì)工程勘察中非常重要的環(huán)節(jié),因此必須重視對水文地質(zhì)問題的勘察與研究。水文地質(zhì)作為地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種,存在以下問題:一是地表水徑流問題。對于這類問題,如果水文勘察不到位,就會直接破壞建筑地基,不但會使地基發(fā)生物理變化,還會腐蝕地基建材,危害地基穩(wěn)定。二是地下水位問題。自然狀態(tài)下的地下水位變化不大,不會因季節(jié)變化而對其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用,從而維持地質(zhì)結(jié)構(gòu)原狀,如果地下水位被破壞,其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)也會受到嚴重影響。
1 水文地質(zhì)問題的相關(guān)概述
水文地質(zhì)問題是一個復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)問題,凡是影響工程建筑水文環(huán)境的因素都會對工程建筑造成破壞,而且其影響是長久性的,因此在評價水文地質(zhì)問題時,不僅要考慮地下水對工程建筑的破壞力,而且需要充分考慮地表水對工程建筑地基及對地基巖體的破壞作用。除了膨脹作用外,還應考慮地下水和地表水的酸堿性,因為水污染同樣會破壞工程建筑及地下巖體的質(zhì)量,所以在進行地質(zhì)工程施工項目的勘探時,需系統(tǒng)地做好這些方面的研究分析工作,而且要將分析后的數(shù)據(jù)應用到工程建筑施工方案中,加強對數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)督,對工程建筑設(shè)計提出不同的方案,降低水文地質(zhì)問題帶來的地質(zhì)隱患和對工程建筑的損害。
2 巖土水理性質(zhì)在地質(zhì)勘察中的重要性
巖土水理性質(zhì)主要是指地下水和巖土互相作用后體現(xiàn)出的性質(zhì)。在地質(zhì)工程勘察中,巖土物理性質(zhì)和水理性質(zhì)都會對地質(zhì)工程產(chǎn)生較大的影響。巖土水理性質(zhì)具體如下:①持水性。在巖土中水飽和時,其在重力的作用下依然能夠保持一定的水量,而剩余水量的體積與巖土體積比就是持水度。②容水性。正常壓力下巖土中所能容納的水量就是容水性。③給水性。水在飽和的巖土縫隙中能夠自由流出的水量的性質(zhì),也就是在正常壓力下,巖土由于重力原因的排水體積與巖土體積的比,就是給水度。④透水性。在重力作用下,巖土能夠透水的性質(zhì)。⑤含水量。含水量主要分為含水體積和含水的重量,在這之中含水重量主要是巖土含水重量與干燥巖土重量比,而含水體積量是巖土含水體積和干燥巖土體積的比。
3 地表水對地質(zhì)工程帶來的損害
前文提到,水文地質(zhì)是由地下水和地表水構(gòu)成,因此在重視對地下水研究的同時,還需做好地表水的研究與分析。地表水從物理特性來說通常以兩種方式存在:一是流水,它是動態(tài)的,地表流水長期不斷沖刷建筑地基,使建筑地基松動,從而出現(xiàn)地基塌陷、裂縫、移動現(xiàn)象,影響整體建筑質(zhì)量和安全。建筑施工中必須考慮建筑與地表流水的距離,否則就會受到地表水的長期影響。二是滲水,它是靜態(tài)的。出現(xiàn)滲水主要是建筑環(huán)境周圍存在水源,或者地表流水沒有引流造成的。滲水主要會產(chǎn)生嚴重的熱脹冷縮現(xiàn)象,從而破壞建筑地基和巖石土層,使得巖石土層出現(xiàn)軟化現(xiàn)象和裂縫。滲水看似破壞作用不明顯,但是會長期產(chǎn)生破壞作用,進而對建筑安全造成威脅。
4 地下水對地質(zhì)工程帶來的損害作用
4.1 地下水位的變化對地質(zhì)工程的影響
一般情況下,地下水位的變化存在兩種形式:一是自然狀態(tài)下的地下水位,這種水位是經(jīng)過長期的地質(zhì)結(jié)構(gòu)運動形成的,地下水位與其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)無論是物理特性還是化學特性的相互作用都是恒定的,一般不會產(chǎn)生明顯變化,因此對建筑物不會產(chǎn)生破壞作用。二是人為改變地下水位,使得地下水位受力不均,從而對其他巖層和建筑產(chǎn)生沉降、移動作用,影響巖層結(jié)構(gòu)安全和建筑結(jié)構(gòu)安全。
4.2 地下水對地質(zhì)物理性質(zhì)的影響
這種影響主要表現(xiàn)在對各種巖層膨脹系數(shù)的影響。各種巖石土層的膨脹系數(shù)是不相同的。如果在地下水沒有發(fā)生變化的情況下則對各種巖石土層的膨脹系數(shù)不會產(chǎn)生較大影響,相互之間的受力是均衡的,如果地下水發(fā)生變化,它就會改變其他巖石土層的膨脹系數(shù),從而出現(xiàn)不均勻的受力形變現(xiàn)象,破壞地質(zhì)巖層進而影響建筑工程的安全。
4.3 地下水流動造成的影響
一般地質(zhì)結(jié)構(gòu)對建筑物的支撐力是穩(wěn)定的,也就是說地表建筑物對地質(zhì)結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生過大的重力影響,這就保持和保護了地下水的流動和受力情況。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,高層建筑逐漸興起,人為改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)的情況大大增加,這樣就會打破地下水動力平衡。地下水在常態(tài)水壓方面產(chǎn)生變化勢必對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響,從而威脅建筑工程安全。
4.4 水文受到污染影響
不管是地表水還是地下水,一旦受到環(huán)境污染,不僅會對人們的生產(chǎn)生活造成威脅,而且對建筑和地質(zhì)都會產(chǎn)生深遠影響,會嚴重腐蝕建筑工程,使得建筑工程材料發(fā)生質(zhì)變,從而改變建筑材料特性,這樣就無法保證建筑材料能支撐建筑整體質(zhì)量,導致建筑工程出現(xiàn)裂縫和風化、脫落現(xiàn)象,最終影響建筑質(zhì)量安全,特別是對混凝土的腐蝕,會使混凝土失去凝結(jié)作用而無法固定其他建筑材料。
5 分析地質(zhì)工程勘察中水文地質(zhì)問題的應對辦法
5.1 做好環(huán)境監(jiān)測
做好環(huán)境監(jiān)測是減少水文地質(zhì)變化對建筑工程影響的有力措施。主要措施如下:①嚴格監(jiān)測環(huán)境中的雨量變化。雨量不僅會增加地表水流量,而且會增加地下水流量,使地下水位上漲,這種情況容易對地質(zhì)巖層產(chǎn)生較大的破壞作用。地表水量的增加不但加大了建筑地基的熱脹冷縮現(xiàn)象,而且會加速建筑地基形變,使得建筑工程質(zhì)量受到較大的影響。②嚴格監(jiān)測環(huán)境中的水文污染和土質(zhì)污染情況。水文和土質(zhì)其中一個受到污染,另一個必然受到污染,進而對建筑地基造成腐蝕,降低建筑地基質(zhì)量。③嚴格監(jiān)測環(huán)境中巖石土層的變化。例如,巖石土層的裂縫、移動、滑坡、塌陷等,這些變化不但會影響建筑工程,而且會加重水文地質(zhì)問題。
5.2 做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測
進行建筑施工的前提條件就是做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測和水文地質(zhì)勘測,做好地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測將有力推動水文地質(zhì)問題的分析與解決。各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的膨脹系數(shù)是不同的,因此建筑物與不同的水文地質(zhì)作用后產(chǎn)生的變化也不同,做好勘測,準確分析各種巖層膨脹系數(shù),將有利于避免或減輕水文地質(zhì)變化對建筑和地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。
5.3 做好數(shù)據(jù)分析和應用
實施環(huán)境監(jiān)測和地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測后,接下來就要對這兩個方面的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行歸納、整理、分析,并結(jié)合建筑工程設(shè)計數(shù)據(jù)進行對比,準確分析水文地質(zhì)可能會對建筑工程造成的影響,從而采取措施做好預防。此外,在處理數(shù)據(jù)的過程中,環(huán)境污染分析也應包括在內(nèi),這樣能加強對地表水和地下水的管理。水質(zhì)污染不但會影響人們的生產(chǎn)生活,而且會破壞地質(zhì)的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu),進而影響建筑工程的安全。
5.4 做好水文地質(zhì)評估
水文地質(zhì)評估主要是看水文地質(zhì)問題對巖土和建筑帶來的破壞程度。一是地下水對巖土的溶解性。各類地質(zhì)巖土層在地下水的長期浸泡和沖擊下會不斷溶解地質(zhì)巖層,再加上人們對地質(zhì)環(huán)境的破壞和污染,就會加速溶解程度。所以,必須開展水文地質(zhì)的評估。二是水文地質(zhì)對各類巖土地質(zhì)的膨脹作用。在熱脹冷縮的作用下,各類巖土會發(fā)生強烈的變化進而使巖土出現(xiàn)裂縫,使巖土變得更加脆弱。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象,則該區(qū)域不適宜進行工程建筑施工。三是重視地下水壓的評估觀測。水壓對巖土層具有支撐作用,在常態(tài)下,地下水壓是不變的,這就保持了巖土層的穩(wěn)定性,但是隨著人們對巖土層和水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞,不斷影響地下水壓,使得水壓出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,這樣就會加速巖土層的形變,從而使地質(zhì)巖層出現(xiàn)裂縫、塌陷、移動現(xiàn)象,造成巖土層結(jié)構(gòu)長期處于松動狀態(tài)。
6 結(jié)語
總之,在地質(zhì)工程施工中,水文地質(zhì)的勘察是非常重要的,水文地質(zhì)出現(xiàn)的各種問題會不斷影響地質(zhì)工程和建筑施工,導致建筑工程地基出現(xiàn)形變,降低建筑工程的質(zhì)量和安全性。因此,必須加強對水文地質(zhì)的研究和分析,更好地掌握水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化,為工程施工提供準確的數(shù)據(jù)信息。
參 考 文 獻
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