郭銳
摘要:在工程地質勘察中,水文地質問題是一個非常重要的部分,不容忽視。本文主要闡述了工程地質的概念,還分析了工程地質勘察中水文地質問題、測試和研究巖土水理性質以及地下水所引起的巖土工程危害,以此來表明在工程地質勘察中,水文地質問題的重要性。
關鍵詞:工程地質勘察;水文地質;問題
水文地質問題影響到工程的質量,在工程地質勘察中,其占據(jù)著非常重要的地位。水文地質問題不僅會對基礎工程的環(huán)境產生一定的影響,還會對建筑物的穩(wěn)定性、耐久性產生一定的影響。所以要重視水文地質問題,提高工程勘察的質量。
一、工程地質概述
所謂工程地質是指調查、研究、解決與人類活動以及各類工程建筑相關聯(lián)的地質問題的科學。工程地質的目的在于對各類工程場區(qū)的地質條件進行分析,綜合評價場區(qū)內的各種地質問題,預測在工程建筑的作用下地質條件可能發(fā)生的變化,選擇最優(yōu)的場地來解決地質問題,以確保工程的順利完工和保證工程質量。在研究過程中,一般研究了巖土成分、組織結構物理、力學性質以及這些對建筑工程穩(wěn)定性的影響,并且還根據(jù)實際情況來劃分巖土工程地質,進一步提出了可行性的措施。工程地質勘察的基本任務就是借助地質知識、力學知識來解決工程中的地質問題;工程地質勘察的目的在于準確了解工程地質條件,探索工程中存在的地質問題,合理的評價建筑場區(qū)內的工程地質,以此來保證工程建筑與當?shù)氐牡刭|環(huán)境相適應。
二、水文地質問題的重要性
在結構設計中,工程地質勘察占據(jù)非常重要的地位,水文地質又在工程地質勘察中占據(jù)主導性的地位,且水文地質與工程地質具有非常密切的聯(lián)系。地下水是巖土體的重要組成部分,同時地下水會對巖土體的工程特性產生直接影響。為了能夠將工程地質勘察的質量提高,這就要重視水文地質問題。但是由于水文地質問題比較復雜,如果不能合理的處理水文地質問題,往往會產生強烈的破壞作用,因此在實際勘察中要因地制宜的采取勘察手段。
三、工程地質勘察中水文地質評價內容
在以前評價地下水對巖土工程的作用以及危害的時候,由于沒有與基礎設計、施工需求有機結合起來,因此在許多地區(qū)經常會出現(xiàn)由于地下水而帶來的建筑物開裂、基礎沉降等事故,這些事故帶給人們深深的反思。在日后評價工程勘察中水文地質問題的時候,要將地下水對巖土體、建筑物的影響作為評價重點,還要合理的預測未來可能發(fā)生的巖土工程危害,在此基礎上提出合理的預防措施。在工程勘察過程中,要充分考慮到建筑物基礎類型的特點,查明水文地質的各種問題。依據(jù)工程的特點,結合地下水對工程的作用與影響,提出在不同的條件下評價地質問題的重點,比如:對具有膨脹性的地基,應著重評價地下水活動對巖土體產生的軟化、崩解、脹縮等作用;在地基基礎壓縮層范圍內存在飽和粉細砂、粉土時,要預測產生流砂、潛蝕、管涌的可能性;當基礎下部存在承壓含水層的時候,應準確的計算、科學的評價基坑開挖之后承壓水沖毀基坑底板的可能性。
四、測試和研究巖土水理性質
所謂巖土的水理性質指的是當巖土與地下水這兩者發(fā)生作用的時候,巖土此時會顯示出的各種性質,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,其對巖土水理性質的影響是不同的。另外,巖土的類型也會影響到巖土水理性質。通過對巖土的水理性質指標進行測試,可以為日后地下水位與水量發(fā)生變化時應該采取的工程措施提供設計依據(jù)。從相關的研究數(shù)據(jù)中可以看出,巖土的水理性質既會對巖土的強度、變形產生一定的影響,還會對建筑物的穩(wěn)定性產生一定的影響。在以前的工程地質勘察中,人們不太重視巖土水理性質的測試,因此對巖土工程地質性質的評價也是不夠全面、不夠科學的。
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因素、水文氣象因素以及人為因素。其中地質因素中包括了含水層結構、總體巖性產狀;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。有時候潛水面的上升會造成土壤的沼澤化、鹽漬化,巖土對建筑物的腐蝕性也會慢慢增強。除此之外,一些具備特殊性的巖土體結構發(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主要因素就是人為因素,比如抽取地下水過量,修建水庫的時候截奪了下游地下水的補給等。如果地下水下降的幅度過大,這會引發(fā)地裂、地面塌陷等地質災害,此外還會影響到巖土體的穩(wěn)定性與建筑物的穩(wěn)定性,嚴重的情況下還會危及到人類的居住環(huán)境。
地下水頻繁的升降對巖土工程所造成的危害。地下水的升降變化會引起膨脹性巖土產生極為不均勻的脹縮變形。當?shù)叵滤颠^于頻繁的時候,這會導致巖土中的膨脹收縮經常出現(xiàn),還會慢慢加大膨脹收縮幅度,進而造成地面變形,危及建筑物安全。地下水升降變動范圍內由于地下水的升降交替作用,會帶走土層膠結物中的礦物成分,使土層的膠結性降低,造成土層逐漸變得松散,物理力學性質變差,給工程建設帶來不利的影響。
(二)地下水動壓力作用所引發(fā)的巖土工程危害
地下水在天然的背景下,動水壓力的作用顯得較為薄弱,在一般情況下不會帶來危害。但是如果在人為的狀態(tài)下開展工程活動,這會導致地下水的天然動力平衡條件發(fā)生了變化。如果移動水壓力的變化較為明顯,會引發(fā)嚴重的巖土工程危害,比如:管涌、基坑突涌等。當前相關地質部門已經詳細、科學的分析了管涌、基坑突涌的形式原因,并提出了一系列可行的防治措施,以此來解決地下水動水壓力變化帶來的巖土工程問題。
六、總結
總而言之,在工程勘察快速發(fā)展的背景下,水文地質工作推動著勘察水平的提高。通過查明與巖土工程相關的水文地質問題,可以有效的消除地下水對巖土工程的各種危害,所以,越來越多的人開始關注工程地質勘察中水文地質問題。