南玉賢 鄧世順
摘 要:工程建設(shè)中地下水問題是非常重要的一個方面,它會影響巖土體的潛在能力,影響工程的基礎(chǔ)質(zhì)量。所以對地下水位進行準確、合理的勘探非常重要。本文通過對水文地質(zhì)勘察過程中遇到的問題進行分析,并提出相應(yīng)的解決措施,為大家提供理論參考和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察;水文地質(zhì);問題分析
在一系列的工程建設(shè)中,水文地質(zhì)的勘察問題是一個非常重要而且容易被忽視的問題。地下水會對巖石和土壤產(chǎn)生一定的影響,對建筑物的穩(wěn)定性和耐久性帶來一定的影響。為了保證勘察質(zhì)量,在水文地質(zhì)勘察的過程中,需要對巖土體的結(jié)構(gòu)進行分析和判斷,然后采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和控制措施,為工程的基礎(chǔ)建設(shè)做好準備并創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。
一、水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容
地下水位的變化是連續(xù)的,需要地質(zhì)勘探人員進行收集歷史資料以及多次的勘察和記錄,才能保證勘察結(jié)果的準確性。影響水位變化的因素包括自然因素和人為因素。當(dāng)?shù)叵滤辉谝欢ǚ秶鷥?nèi)發(fā)生變化時,會對巖土工程造成一定的破壞。巖土工程在施工過程中如何避免地下水位問題是所有技術(shù)人員非常重視的問題。
1.要重視地下水對建筑物和巖土體造成的影響,也就是說地下水的變化趨勢是上升還是下降,要對不同的水位變化進行科學(xué)的預(yù)測,否則對巖土工程帶來嚴重影響。根據(jù)實際的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的預(yù)防和治理措施,保證工程質(zhì)量。
2.在勘察過程中,需要按照建筑物的地基基礎(chǔ)的不同類型來分析水文地質(zhì)問題,同時參考相應(yīng)的水文地質(zhì)資料,注意具體問題具體分析。
3.分析地下水存在的狀態(tài)和自然條件下的作用關(guān)系。地下水位變化會受到地質(zhì)情況以及水文的影響,所以水文地質(zhì)的勘察工作需要進一步加強研究,以提高勘察質(zhì)量。工程地質(zhì)勘察應(yīng)緊密結(jié)合原有的水文地質(zhì)資料,分析目前地下水的賦存形式和地質(zhì)條件。另外,還要預(yù)測人類活動可能對地下水帶來的變化。
二、研究巖土水理性質(zhì)
所謂巖土水理性質(zhì)就是地下水、土壤和巖石之間的相互作用和相互影響的過程。對巖土水理性質(zhì)進行研究的內(nèi)容有:巖石結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育程度、土壤的含水量、顆粒組成、滲透特性、水的化學(xué)成分、巖石和土壤的組成、固體和氣體的物理性質(zhì)等方面進行研究。
不同類型的地下水對巖土的研究以及水的物理性質(zhì)都會有不同的影響,因此,需要對地下水、巖土的特性進行多次勘察和試驗,并對其相關(guān)指標進行詳細分析,然后制定科學(xué)有效措施。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn):巖土結(jié)構(gòu)及地下水的物理特征、飽水程度等對工程建設(shè)會有不同程度的影響,尤其是對工程的穩(wěn)定性和耐久性帶來一定的影響。傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查研究總是對巖石的性能、土壤的性能研究較多,從而忽略了水的影響,使得特殊水文地質(zhì)下巖土工程缺乏科學(xué)依據(jù)、沒有進行綜合的分析和評價,缺乏邏輯,造成邊坡失穩(wěn)、滑坡、地基不均勻沉降、壩基管涌、潰壩等。
三、針對地下水導(dǎo)致巖土工程發(fā)生地質(zhì)水文災(zāi)害的研究
1.地下水位下降帶來的巖土工程危害。由于大量集中抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干、修建水庫中途攔截下游地下水、上游筑壩、深基坑降水等一系列的人為因素,會造成地下水位持續(xù)降低,很容易導(dǎo)致地面塌陷、地面裂縫、地面沉降變形等一系列地質(zhì)災(zāi)害,造成地下水源枯竭、水質(zhì)惡化、周圍建筑物變形失穩(wěn)等不良影響,對一系列生態(tài)環(huán)境都會帶來不利的影響。
2.地下水位上升帶來的巖土工程危害。影響水位上升的因素有:工程建設(shè)靠近水庫,周邊的湖泊、河流和其他地方的水位上升,灌溉工程如引水渠工程和水澆地漏工程施工,工業(yè)廢水以及地下排水管發(fā)生滲漏情況,這些因素都會引起地下水位上升,對施工質(zhì)量和施工安全造成巨大威脅。造成的危害主要有:①水位上升導(dǎo)致庫塘湖泊等周邊產(chǎn)生浸沒問題,土壤鹽漬化、農(nóng)作物死亡,對周圍的礦山、隧洞等地下工程圍巖產(chǎn)生影響,導(dǎo)致塌陷、透水等危害;②使局部地基隆起或塌陷,同一建筑物產(chǎn)生受力不均衡,引起土體側(cè)向位移,會造成建筑物失去重心;③水位上升會軟化地基,水分的含量和可壓縮性增加,從而導(dǎo)致了建筑物沉降甚至是變形;④河流兩岸的臨空面以及河流兩岸的斜坡由于潛水水位的逐漸升高,導(dǎo)致自身巖土體的力學(xué)性能持續(xù)減少或者降低,造成地面崩塌、地面滑移等一系列地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,使得原有巖土工程的基本使用功能遭到破壞。
3.地下水水位的反復(fù)升降對巖土工程所造成的危害有:①干濕交替加速了的地下水水對混凝土和鋼筋的腐蝕破壞程度;②地下水水位的反復(fù)上升與波動,使得土體的壓實度不穩(wěn)定;③使得鈉鹽層與石膏層等一些含有鹽分的地層出現(xiàn)溶解作用,最終導(dǎo)致建筑工程發(fā)生較大程度的位移;④是地下水水位的反復(fù)升降,導(dǎo)致膨脹性的巖土出現(xiàn)不均勻性的脹縮變形,極易引起地裂或者崩塌等地質(zhì)危害。
四、地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題以及解決措施
上述說到造成了地下水的升降會有很多原因,無論是什么原因造成的,都會危害巖土工程建設(shè)。地下水的升降以及反復(fù)升降會帶來很多影響。比如,降水量與氣候等水文氣象發(fā)生轉(zhuǎn)變,致使地下水的變化改變了原有的地質(zhì)條件,對工程造成一定的影響;地下水位的下降受人為因素影響較多,人們無節(jié)制的采礦,抽地下水等都會導(dǎo)致地下水下降,甚至產(chǎn)生更加嚴重后果。
例如,某地區(qū)是典型的內(nèi)陸氣候,該地區(qū)缺少地下水而且分布不均勻,地下水的分布會受多種因素控制。往往一些礦產(chǎn)資源儲量比較豐富的區(qū)域,比如煤田區(qū)域,地下水就極度缺乏,給資源開發(fā)帶來了嚴重的困難。比如,中上游有很多溝谷,陡坡地段,很容易出現(xiàn)大面積的地表塌陷以及發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,水庫運行帶來嚴重影響。各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),比如,水利工程壩基的施工,仍會遇到邊坡、擋墻、支護、防滲、地基穩(wěn)定和凍土等方面的問題影響工程施工。
為了解決地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的問題,需要對巖體中的真實水位進行測量,了解地下水位的真實高度,并找出巖層的透水帶。為了測定真實水位,可以利用分段鉆進的方法進行水位的測量。每天鉆進結(jié)束前,需要將鉆孔中的水抽干,然后再第二天開鉆之前對地下水位進行測量,查明是否含水。對主要巖土體進行分段壓水或注水試驗,或輔助以孔間CT、波速測試、高密度電法、化學(xué)示蹤劑等方式了解和查明主要含水層的滲透特性、滲漏的主要通道、地下水的運移規(guī)律。準確的判斷地下水位變化對巖土體穩(wěn)定性的影響,準確預(yù)測工程建設(shè)過程中可能產(chǎn)生的問題。
五、結(jié)語
水文地質(zhì)勘察工作是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和前提,加強地質(zhì)研究工作有助于我國的建筑業(yè)健康長遠的發(fā)展。在實際的地質(zhì)勘察中,雖然還是存在很多水文地質(zhì)問題,但是隨著科技水平的不斷提高,利用科學(xué)、先進的勘探技術(shù)和設(shè)備,充分探討和分析與工程項目相關(guān)聯(lián)的水文地質(zhì)問題,提高水文地質(zhì)勘察水平,就會最大限度的降低或者是消除地下水對工程建設(shè)帶來的影響和危害。
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