工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害與相關(guān)方法

高錫良

楚雄欣源水利電力勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司

摘要：在我國(guó)綜合國(guó)力不斷壯大的時(shí)代背景之下，工程地質(zhì)勘察事業(yè)也取得了不少成就，工程地質(zhì)勘察本身是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性、綜合性、長(zhǎng)期性的工作，在勘察過(guò)程中很容易受到各種因素的影響，包括天氣、氣候、人口、水文地質(zhì)危害等，其中，水文地質(zhì)危害的影響最為明顯，這就要求勘察人員必須具備相關(guān)的水文地質(zhì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)勘察過(guò)程中出現(xiàn)水文地質(zhì)危害進(jìn)行科學(xué)治理。本文就針對(duì)工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害與相關(guān)方法進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)危害；相關(guān)方法

長(zhǎng)期以來(lái)，大多數(shù)工程地質(zhì)勘察人員對(duì)水文地質(zhì)危害的重視度都不夠，在設(shè)計(jì)方案中對(duì)勘察研究的投入較少，導(dǎo)致在勘察過(guò)程中沒(méi)有足夠的經(jīng)費(fèi)應(yīng)對(duì)突發(fā)的地質(zhì)危害，實(shí)驗(yàn)研究表明，地下水是巖土體的關(guān)鍵組成部分之一，它既是巖土體性質(zhì)的主要取決因素，同時(shí)也是工程施工的基本環(huán)境，對(duì)工程整體質(zhì)量的影響十分顯著，要確保工程施工的質(zhì)量，就必須提高對(duì)水文地質(zhì)勘察工作的重視度，全面了解水文地質(zhì)可能對(duì)工程帶來(lái)的危害，并及時(shí)做出相應(yīng)的預(yù)防和治理措施，以免水文地質(zhì)危害影響到工程的施工質(zhì)量。

一、工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害

現(xiàn)代工程的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，工程施工要求也越來(lái)越高，因此，在工程施工開(kāi)始之前，對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行勘察是非常必要的，工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn)應(yīng)放在水文地質(zhì)危害上，因?yàn)椋牡刭|(zhì)危害對(duì)工程建設(shè)整體質(zhì)量具有嚴(yán)重的不良影響，包括地下水的動(dòng)力水壓、水位變化等都會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)施工造成一定影響，一般情況下，造成地下水位升降變化的原因主要可分為人為原因和自然原因。地下水位的變化一旦超過(guò)限定值，就會(huì)導(dǎo)致巖土工程出現(xiàn)明顯的質(zhì)量問(wèn)題，從類(lèi)型上來(lái)看，水文地質(zhì)危害主要可分為以下三種類(lèi)型：

（一）地下水位波動(dòng)造成的危害

地下水位波動(dòng)是一種常見(jiàn)的水文地質(zhì)危害，其對(duì)巖土工程的施工具有極大影響。造成地下水位波動(dòng)的原因較多，總的來(lái)說(shuō)，主要可分為自然原因和人為原因，其中，自然原因中主要包括河流水位變化、季節(jié)氣候變化等，地下水位波動(dòng)造成的危害主要有以下幾點(diǎn)：首先，地下水位波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致巖土產(chǎn)生縮漲現(xiàn)象，縮漲次數(shù)越多，地面產(chǎn)生裂縫的可能性就越大，對(duì)工程施工產(chǎn)生的危害也就越大。其次，地下水位波動(dòng)會(huì)造成土地密實(shí)度更高，對(duì)基礎(chǔ)工程施工造成不便。最后，地下水位波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)工程材料的腐蝕度增加，最終造成工程的安全性和穩(wěn)定性下降。若地下水位基本保持不變，則動(dòng)力水壓的變化也會(huì)很小，對(duì)巖土工程造成的破壞基本為零，工程質(zhì)量不會(huì)受到明顯影響，但是，若由于自然或者人為因素導(dǎo)致地下水位出現(xiàn)較大波動(dòng)，一旦波動(dòng)范圍超過(guò)限制，就會(huì)給巖土工程施工造成重大干擾，造成工程施工進(jìn)度延緩，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致工程施工無(wú)法正常進(jìn)行。

（二）地下水位下降造成的危害

工程地質(zhì)勘察中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題之一是地下水位下降，造成該問(wèn)題的原因有很多，其中最主要的原因是人為因素，日常生活中，人們?yōu)榱藵M(mǎn)足對(duì)水資源的需求，通常采取開(kāi)采地下水的方式，由于大量的地下水資源被開(kāi)采，地下水位逐漸下降，一旦水位下降程度超限，就會(huì)對(duì)地面造成破壞，引起地面裂縫、凹陷、沉降等問(wèn)題，其中，地面沉降是最常見(jiàn)的問(wèn)題，該問(wèn)題大多出現(xiàn)在工程基坑施工期間，由于抽排水頻繁而導(dǎo)致飽水地層水位下降，最終造成滲透固結(jié)沉降，按照土的附加壓力計(jì)算法，土的沉降計(jì)算公式為，式中表示土壤骨架的附加壓力，H為土的壓縮層厚度，為土的壓縮系數(shù)，為孔隙比。當(dāng)?shù)叵滤幌陆档臅r(shí)候，滲水附加有效應(yīng)力會(huì)引起土體壓縮，的數(shù)值增大，由計(jì)算公式可知的數(shù)值也會(huì)增大。地下水位下降而引起的地面沉降問(wèn)題已經(jīng)成為工程地質(zhì)勘察中不可忽視的問(wèn)題之一。

（三）潛水位上升造成的危害

潛水位上升對(duì)工程地質(zhì)勘察的影響比較顯著，一般來(lái)說(shuō)，潛水位的上升與河流、湖泊等水位的上升息息相關(guān)，此外，灌溉工程的滲漏問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致潛水位上升，據(jù)我國(guó)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)研究表明，建筑物質(zhì)量會(huì)由于潛水位升高而受到不良影響，因?yàn)榍八簧仙龝?huì)導(dǎo)致土壤含水量增加，土壤強(qiáng)度下降，導(dǎo)致建筑物地基的穩(wěn)定性降低，在地基強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的情況下，建筑物很容易發(fā)生沉降變形問(wèn)題，最終降低工程的整體施工質(zhì)量。

二、解決工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害的相關(guān)方法

（一）規(guī)范工程地質(zhì)勘察工作

工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)復(fù)雜性、專(zhuān)業(yè)性的工作，由于工程建設(shè)的規(guī)模較大，地質(zhì)環(huán)境也具有復(fù)雜多變的特征，這就對(duì)工程地質(zhì)勘察工作提出了更高的要求，如果不結(jié)合我國(guó)在工程地質(zhì)勘察工作方面出臺(tái)的相關(guān)規(guī)范要求來(lái)對(duì)勘查內(nèi)容和技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，必然會(huì)導(dǎo)致勘察效果達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。因此，我國(guó)必須進(jìn)一步規(guī)范地質(zhì)勘察工作，要求地質(zhì)勘察人員必須具備相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，全面了解我國(guó)的地質(zhì)勘察規(guī)章制度，這樣才能提高他們對(duì)水文地質(zhì)危害的預(yù)防和處理能力，保證工程地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。工程地質(zhì)勘察的規(guī)范內(nèi)容及要求如下圖所示：

（二）加大對(duì)工程施工當(dāng)?shù)氐叵滤疇顟B(tài)的研究力度

地下水位變化對(duì)工程施工質(zhì)量具有直接影響，因此，要提高工程施工質(zhì)量，首先就必須在地質(zhì)勘察中加大對(duì)地下水狀態(tài)的研究力度，深入了解施工當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)危害，對(duì)可能導(dǎo)致地下水位變化的因素進(jìn)行全面分析，并搜集當(dāng)?shù)氐慕邓?、氣候特征等的相關(guān)資料，調(diào)查統(tǒng)計(jì)當(dāng)?shù)嘏潘O(shè)施建設(shè)的實(shí)際情況，同時(shí)，為了防止地下水位變化對(duì)工程地質(zhì)環(huán)境造成破壞，要求地質(zhì)勘察人員必須對(duì)工程所在地的含水層進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)地下水位的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以確保工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害得到及時(shí)處理。

（三）加強(qiáng)對(duì)基坑突涌的防治

基坑施工是工程施工中的重要組成部分，要保證基坑施工的質(zhì)量，必須在基坑施工開(kāi)始之前，對(duì)基坑周?chē)乃暮偷刭|(zhì)條件進(jìn)行嚴(yán)密勘察，全面掌握基坑周?chē)羲畬拥木唧w情況，包括巖性、厚度等，并根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際需要，檢驗(yàn)承壓含水層的情況，基坑突涌防治措施的制定必須參照基坑開(kāi)挖的深度，此外，還必須對(duì)突涌發(fā)生的形式、可能性以及危害程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有突涌風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)及時(shí)采取相關(guān)的防治措施，一般情況下，可采取鋪設(shè)排水孔或者控制基坑深度的方法預(yù)防基坑突涌現(xiàn)象的發(fā)生。

（四）完善工程地質(zhì)勘察報(bào)告，為工程建設(shè)提供科學(xué)準(zhǔn)確的參考依據(jù)

工程地質(zhì)勘察不僅僅是一項(xiàng)實(shí)踐性的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)理論性的工作，要求勘察人員不僅要在勘察過(guò)程中熟練運(yùn)用各種先進(jìn)的勘察技術(shù)，確?？辈旖Y(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)也必須對(duì)勘察過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、整理和計(jì)算，并對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄，制定出完善可靠的地質(zhì)勘察報(bào)告，勘察報(bào)告是整個(gè)工程設(shè)計(jì)與施工的參考依據(jù)，對(duì)工程建設(shè)能否順利開(kāi)展及其建設(shè)質(zhì)量具有十分關(guān)鍵的影響，一份完整的地質(zhì)勘察報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括巖土性質(zhì)、分布狀況、地下水位、埋深、地下水類(lèi)型等基本情況，并結(jié)合這些參數(shù)對(duì)當(dāng)?shù)氐乃乃|(zhì)以及地下含水層之間的水力聯(lián)系進(jìn)行分析計(jì)算，此外，還必須對(duì)地下水位在氣候和季節(jié)影響下的變化規(guī)律進(jìn)行分析和總結(jié)，這樣才能保證勘察報(bào)告的完整性，對(duì)水文地質(zhì)危害的處理提供切實(shí)可行的參考依據(jù)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性的工作，勘察結(jié)果的好壞對(duì)工程建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性具有直接影響，因此，工程建設(shè)行業(yè)必須提高對(duì)水文地質(zhì)勘察工作的重視度，全面了解水文地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程建設(shè)造成的危害，并了解水文地質(zhì)危害出現(xiàn)的原因，包括水位波動(dòng)、下降以及潛水位上升等因素，在實(shí)際勘察過(guò)程中，應(yīng)采取完善地質(zhì)勘察報(bào)告、規(guī)范地質(zhì)勘察工作等措施來(lái)防治水文地質(zhì)危害，確保工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

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