摘 要:工程地質(zhì)勘察是保證工程安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在工程地質(zhì)勘察中,水文地質(zhì)條件會(huì)對(duì)勘察結(jié)果產(chǎn)生重要影響。為了有效降低水文地質(zhì)條件對(duì)工程地質(zhì)勘察的影響,在分析水文地質(zhì)工程勘察中存在的問(wèn)題及危害的基礎(chǔ)上,探討解決水文地質(zhì)問(wèn)題的措施,以提高工程地質(zhì)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);工程勘察;問(wèn)題;危害
水文地質(zhì)條件不僅會(huì)影響地基的沉降和穩(wěn)定性,同時(shí)還會(huì)影響施工安全。在工程施工中,首要環(huán)節(jié)就是地質(zhì)勘察,但地質(zhì)勘察結(jié)果往往會(huì)受到水文地質(zhì)問(wèn)題的影響。因此,探討水文地質(zhì)問(wèn)題,并提出有效的解決措施,對(duì)保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性,提高工程質(zhì)量具有重要的意義。
一、水文地質(zhì)工程勘察中的問(wèn)題及危害
(一)地下水位下降的危害
隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,使得人們生活水平大幅度提升。在此過(guò)程中,人們過(guò)渡開(kāi)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(dāng)其下降到一定程度,就會(huì)造成比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。
(二)地下水位上升的危害
自然或人為原因都會(huì)引起地下水位變化。地下水變化如果維持在一定范圍內(nèi),將不會(huì)對(duì)建筑物造成任何威脅,而一旦突破臨界值,將會(huì)對(duì)建筑物造成極大的影響。其主要是經(jīng)過(guò)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(dǎo)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(huì)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(dǎo)致地基隆起,因?yàn)樗辉龈?,巖層的壓力就會(huì)增大。從而其承受的壓力到了一定高度,就會(huì)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(duì)建筑的威脅太小基本可以忽視。但是若在施工過(guò)程中,使得地下水位正常壓力的平衡關(guān)系遭到破壞。也就會(huì)致使地下水對(duì)地表形成巨大的壓力,從而對(duì)建筑物地基產(chǎn)生比較嚴(yán)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(dǎo)致建筑的使用年限大幅度縮短。所以,在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中需要高度重視地下水位問(wèn)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(xué)成分都可能對(duì)建筑物的混泥土結(jié)構(gòu)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(hù)層即氧化膜,這層氧化膜被破壞后水和氧氣很快就會(huì)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(jìn)一步加劇地下水對(duì)鋼筋的腐蝕,周而復(fù)始建筑物耐久性嚴(yán)重受損。第二種可能是銹蝕導(dǎo)致鋼筋橫截面積變小,鋼筋負(fù)荷力減弱,建筑物整體使用壽命縮短。
2.氣候變化導(dǎo)致地下水腐蝕加速。氣候條件對(duì)地下水的影響導(dǎo)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(jìn)混泥土毛細(xì)孔中,經(jīng)環(huán)境不斷的干濕交替,毛細(xì)孔中的鹽溶液被濃縮直至飽和,降溫時(shí)飽和的鹽溶液析出結(jié)晶并膨脹腐蝕破壞混泥土,升溫時(shí),結(jié)晶會(huì)吸收的水分而潮解,通過(guò)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(cái)產(chǎn)安全隱患的同時(shí)也勢(shì)必致使國(guó)家經(jīng)濟(jì)遭受損失。
二、水文地質(zhì)工程勘察對(duì)策
(一)重視水文地質(zhì)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(zhì)勘測(cè)過(guò)程中比較容易出現(xiàn)的水文地質(zhì)問(wèn)題。因此,勘察過(guò)程中也就尤其需要重視地下水會(huì)對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的不同影響。可以根據(jù)其可能對(duì)后期工程質(zhì)量產(chǎn)生的影響作一份比較詳細(xì)的評(píng)價(jià)報(bào)告,并明確其能夠?qū)κ┕ぴO(shè)施造成的影響。以此引起施工單位加強(qiáng)對(duì)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(duì)應(yīng)的解決措施,以及制定出多種可行性方案。爭(zhēng)取把水文地質(zhì)對(duì)工程質(zhì)量的影響控制在一定范圍內(nèi),使工程整體質(zhì)量得以有效保障。
(二)提高工程地質(zhì)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(guó)地質(zhì)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(wù)??辈炷康囊约霸u(píng)價(jià)內(nèi)容,這樣工程地質(zhì)相關(guān)技術(shù)人員實(shí)際工作過(guò)程中就有了科學(xué)依據(jù)。地質(zhì)勘察中一定要高度重視規(guī)范性,掌握相關(guān)知識(shí)以及具體要求,從而在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作的時(shí)候就可以布置充足,同時(shí)也讓工作人員可以設(shè)置充足的原狀土樣具體測(cè)試數(shù)據(jù),將抗震地段及時(shí)準(zhǔn)確的劃分出來(lái)。
(三)深入調(diào)查地下水狀態(tài)
對(duì)地下水埋藏狀況進(jìn)行有效調(diào)查,以確保施工中不受到地質(zhì)水文的影響。地下水埋藏狀況調(diào)查應(yīng)從以下方面著手:第一,明確調(diào)查目的,設(shè)置調(diào)查標(biāo)準(zhǔn);其次,了解地下水類型,進(jìn)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(diào)查,才能在工程地質(zhì)勘察中獲得相對(duì)有效的資料。在建筑選材階段,施工人員可以依據(jù)調(diào)查結(jié)果選擇相對(duì)合適的材料,確定基坑施工方案。同時(shí),施工人員在施工工程中要進(jìn)行綜合考慮,并且要預(yù)估在施工過(guò)程中有可能會(huì)出現(xiàn)的情況,如地下水的危害性、管涌的威脅值,針對(duì)有可能出現(xiàn)的狀況,制定相應(yīng)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(nèi);降低水壓力、降低承壓水位符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),從根本上避免突涌情況的發(fā)生。
(四)保證所測(cè)得參數(shù)的準(zhǔn)確性
地質(zhì)勘察工作經(jīng)常會(huì)測(cè)定地下水的水位,為確保實(shí)際測(cè)量工作具有較高準(zhǔn)確性,需要先了解水位是多層含水層還是靜止水位,結(jié)合不同情況合理選取測(cè)量方法。若水位靜止,需要在一定時(shí)間內(nèi)完成測(cè)定,若是多層的含水層,測(cè)量過(guò)程中必須運(yùn)用一些隔離方法。 測(cè)定地下水流向過(guò)程中,可以運(yùn)用幾何方法,得出地下水流向。與此同時(shí),巧妙運(yùn)用壓水試驗(yàn),將壓水試驗(yàn)和地質(zhì)測(cè)繪緊密聯(lián)系在一起,結(jié)合巖土通常的實(shí)際需要,確定試驗(yàn)孔位,根據(jù)巖層滲透特征合理劃分試驗(yàn)段,參照需要確定試驗(yàn)壓力基礎(chǔ)及起始?jí)毫Φ取?/p>
(五)水文地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)內(nèi)容
通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)各項(xiàng)條件的檢測(cè),對(duì)可能發(fā)生水質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)估量其對(duì)巖土工程可能造成的影響,根據(jù)其實(shí)際影響狀況采取一些可行方法進(jìn)行糾正。假如在地下水位進(jìn)行施工建筑,應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)地基的建造進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)估,測(cè)算其對(duì)混凝土或鋼筋等的腐蝕作用,通過(guò)對(duì)選材的巖石進(jìn)行檢測(cè),估量其膨脹或收縮或軟化的數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)其發(fā)生管涌或腐蝕的嚴(yán)重程度。因此,應(yīng)該加對(duì)工程建筑類型的了解,掌握其地基類型,根據(jù)檢測(cè)的水文地質(zhì)參數(shù),采取相應(yīng)的控制措施。對(duì)高大的工程建筑,施工前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)參數(shù)評(píng)價(jià)其對(duì)建筑地基的浮力和穩(wěn)固性。對(duì)某一區(qū)域沒(méi)有巖土勘察基本資料的情況,初探時(shí)需要仔細(xì),各項(xiàng)檢查條件都應(yīng)詳細(xì)檢測(cè),加設(shè)觀測(cè)孔,便于觀察和對(duì)水位的勘探。
三、結(jié)語(yǔ)
巖土工程勘察結(jié)果決定著建筑工程地基設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可行性。地基設(shè)計(jì)和施工需嚴(yán)格按照巖土工程勘察提供的地質(zhì)資料和參數(shù)開(kāi)展。而巖土工程勘察的重中之重是地下水問(wèn)題勘察。作為工程地質(zhì)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(bào)告的。只有準(zhǔn)確的查明了地下水對(duì)巖土工程存在的各種有力或不利影響,才能預(yù)測(cè)其導(dǎo)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(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生命、財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 周相國(guó),黃艷萍,李亞飛,高梓旺,王士國(guó).天津地區(qū)巖土工程勘察中地下水重點(diǎn)問(wèn)題分析[J].工程勘察,2010(04).
[2] 徐小軍,付彩霞.芻議當(dāng)前巖土工程勘察中的地下水問(wèn)題[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012(15).
作者簡(jiǎn)介:彭兵(1981.04- ),男,四川仁壽人,四川省地礦局九一五水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì),工程師,研究方向:地質(zhì)調(diào)查及地災(zāi)治理工程勘查工作。