水文地質(zhì)勘查技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

李文坤

(廣東省水文地質(zhì)大隊,廣東廣州510000)

最近幾年，隨著我國對巖土工程前期勘察過程中的水文地質(zhì)勘查技術(shù)研究逐漸加深，與過去相比，我國在地質(zhì)勘探中發(fā)現(xiàn)存在的問題也日益增多。在傳統(tǒng)工程建設(shè)的過程中，水文地質(zhì)條件沒有引起地質(zhì)勘查工作的關(guān)注，還有勘察經(jīng)費不足，會造成巖土工程建設(shè)過程中矛盾的加劇。地下水是巖土體中的組成成分之一，是巖土工程基礎(chǔ)工程建設(shè)工作中必須考慮的環(huán)境因素之一。根據(jù)水文地質(zhì)情況對巖土工程的影響，可以發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)對整個工程建設(shè)具有重要意義。

1 水文地質(zhì)探察工作的意義

水文地質(zhì)勘察是巖土工程勘察過程中一個不可缺少的部分，它與巖土工程相關(guān)聯(lián)?；诖?，水文地質(zhì)對巖土工程的重要性是不言而喻的。以建筑為例,在建筑基地周圍所存在的地下水可以影響到在建筑周圍巖土建筑物的耐久性和使用壽命,還會影響建筑物的根本,同樣,水文地質(zhì)作為巖石和土壤資源的一部分,存在的地下水可以對巖土體的其余部分產(chǎn)生一定的影響,還會對巖土工程的其他勘察工程的順利進(jìn)行產(chǎn)生一定的阻礙。因此，對水文地質(zhì)勘察工作力度加大，其不但可以使勘察的質(zhì)量和效率得到保障，而且還可以對后續(xù)工程實施提供理論數(shù)據(jù)支持。然而在許多官方或非官方的巖土工程勘察過程中，經(jīng)常會忽視甚至遺忘掉水文地質(zhì)因素，只是單純性的開展一下，進(jìn)而會在巖土工程隨后的施工建設(shè)中，因為缺乏水文地質(zhì)資料及其分布狀況，比較容易會給后續(xù)工程施工埋下巨大安全隱患問題。

2 水文地質(zhì)因素對巖土施工工作的影響

有許多因素會經(jīng)常引起地下水水位的變化，但無論何種原因所引起地下水水位產(chǎn)生變化，都需要建設(shè)工程施工單位對此給予足夠的重視，對于巖土工程建設(shè)來說，地下水水位發(fā)生變化所產(chǎn)生的影響是不容小覷的，本文列出以下幾種可能發(fā)生的情況來解釋說明。

2.1 地下水上升

可以影響水位上升的諸多因素中，主要可以包括由于氣候問題所帶來的氣溫變化、強(qiáng)降雨、降雪等氣候因素，還包括大壩建設(shè)過程中的人為因素或者水電站建設(shè)工程施工因素。所有這些問題都可能直接影響到巖石和土壤資源的結(jié)構(gòu)，以及由于滲透作用而出現(xiàn)的軟化效應(yīng)致使地下水實際分布發(fā)生變化，比如短時強(qiáng)降雨可能導(dǎo)致造成泥石流或者道路出現(xiàn)坍塌等問題。巖土體本身具有滲透性，水位的上升也會導(dǎo)致地下水水位過高對挖礦、地鐵或者隧道等工程項目的安全性產(chǎn)生直接影響，使這些工程項目進(jìn)度阻滯。此外，過高的水位會導(dǎo)致巖土體自身強(qiáng)度降低，這樣會大幅度降低橋梁和山體的承力能力，甚至?xí)?dǎo)致橋梁斷裂和山體崩塌等工程意外。因此，地下水水位過高可以對巖土工程產(chǎn)生較大的影響。

2.2 地下水下降

巖土工程的地下水位下降也可能會帶來嚴(yán)重的危害,在一般情況下,地下水水位下降的主要原因是人為的,比如大規(guī)模開采地下水或在開采礦物的過程中,出現(xiàn)礦床疏干的情況或者在地下水的上游部分建設(shè)有筑壩、水庫等都可能會引起地下水位的供應(yīng)短缺情況。只要地下水水位下降太多，其可以成為誘發(fā)相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害的成因，可能會給巖土層帶來地裂、地面坍塌或者沉降等安全問題的發(fā)生，也有可能導(dǎo)致地下水耗竭，出現(xiàn)水質(zhì)惡化情況，進(jìn)而使巖土工程和建筑的安全性和穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅。

2.3 地下水升降的頻率變快

如果地下水的迅速上升和下降頻率較快的情況，也可以對巖土工程造成損害。原因為地下水水位迅速上升或者下降,巖土層由于能夠產(chǎn)生不穩(wěn)定且收縮或者膨脹不均勻,如果這種情況不斷重復(fù)繼續(xù),會引起地下巖土層收縮幅度變大,這樣就可能導(dǎo)致裂紋,破壞建筑物等情況出現(xiàn)和發(fā)生。同時,因為地下水升降的頻繁變化,積累在地下水的鐵、鋁等化學(xué)物質(zhì)會不斷的喪失,將土塘逐漸變得貧瘠,水含量逐漸降低,承載能力降低,在地下水上的巖土層承載能力下降,建筑物的使用壽命也會縮短。

2.4 地下水動水壓力的影響

在對巖土工程進(jìn)行勘察的過程中，水文地質(zhì)所帶來的重要影響首先為地下水產(chǎn)生的動水水壓壓力問題。在混凝土施工過程中，處于自然狀態(tài)下的地下水不會主動對勘察動作的進(jìn)行產(chǎn)生不利影響。然而，一旦人們的建筑施工行為對其產(chǎn)生了影響，地下水的自然條件就會得到破壞，發(fā)生變化，出現(xiàn)地下水壓力失衡現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，地下水將產(chǎn)生大量的動水壓，這將嚴(yán)重影響巖土工程勘察的順利進(jìn)行。還有一旦動水水壓過高，就會對巖土工程造成一些地質(zhì)災(zāi)害，比如管涌問題等。其結(jié)果不僅會對地質(zhì)技術(shù)調(diào)查的進(jìn)展產(chǎn)生影響，而且重則會影響整個工程的正常建設(shè)施工。

3 巖土工程勘察中水文地質(zhì)的應(yīng)用

3.1 地下水勘查

先確保對勘測地的蒸發(fā)量、日常地下水水位和地下水位變化規(guī)律，平均降水量、地下水和地表水彼此之間的相互排補關(guān)系查看清楚，再然后對勘測地含水層的厚度和深度勘察清楚,以及各個含水層中地下水的不同類型、流向、水位的變化等，最后需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件,深入了解地質(zhì)條件對地下水滲流的狀態(tài)所產(chǎn)生的不同程度的影響，還要清楚明白地表水和地下水是否已經(jīng)被污染，受到污染程度如何。

3.2 地質(zhì)條件的勘察

對于巖土工程、建筑工程的施工來說，了解施工地的地質(zhì)條件具有非常重要的作用，地質(zhì)條件的好壞可以直接或間接對工程地基施工建設(shè)的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，對于地表上層建筑物結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性等也可以產(chǎn)生影響，因此對地質(zhì)條件進(jìn)行勘測十分必要。而水文地質(zhì)條件勘察在巖土工程施工中，其主要是針對工程建設(shè)所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、構(gòu)造運動、地層巖性、基底構(gòu)造等進(jìn)行勘測，這樣做可以提供地質(zhì)勘測數(shù)據(jù)支持給巖土工程的建設(shè)施工。

3.3 對于巖土工程施工區(qū)域自然地理條件的勘察

在巖土工程、建筑工程建設(shè)前期進(jìn)行地質(zhì)工程勘察，可以提供良好的巖土工程資料；水文地質(zhì)勘察結(jié)果，可以保障巖土工程和施工工程施工安全，還可以為工程施工提供可靠的水文測量資料和依據(jù)。因此，在巖土工程勘察中應(yīng)用水文地質(zhì)調(diào)查是必要的。水文地質(zhì)調(diào)查包含了大量的內(nèi)容，自然地理條件下水文地質(zhì)勘察是其主要內(nèi)容，自然地理條件勘察需要包含地下水文特征、地形地貌等內(nèi)容。水文特征主要是指建設(shè)區(qū)域的氣候、濕度、熱度等，地形地貌勘察主要針對工程施工場地周圍平原、水系等特征，建設(shè)區(qū)域地形是否開闊，地形地貌是否受侵蝕的等。

3.4 隔水層、含水層的勘察

對于巖土工程勘察中的水文地質(zhì)調(diào)查包含較多內(nèi)容，除上述需要勘察等，還需要對建設(shè)區(qū)域的含水層和隔水層的情況進(jìn)行調(diào)查。隔水層和含水層地下水類型和地下水流的流向變化、水位變化幅度等,都需要調(diào)查，其中著重勘察含水層厚度、深度分布進(jìn)行勘察了解,還可以通過了解建筑區(qū)域的水文地質(zhì)參數(shù),進(jìn)而勘察清楚巖土工程建設(shè)區(qū)域的地下隔水層和地下含水層，從而辨別適合水文地質(zhì)的腐蝕程度所需要的建筑材料。在巖土工程建設(shè)過程中水文地質(zhì)勘察所得出的結(jié)論發(fā)揮重要作用,準(zhǔn)確具體地探測地下水文地質(zhì)，提供一個有效的水文地質(zhì)參數(shù)給巖土工程建設(shè)施工,其還可以保證巖土工程的安全性,建筑工程的穩(wěn)定性,因此提高巖土工程的水文地質(zhì)勘察對于提升建筑物的穩(wěn)定性和安全性又十分重要的意義。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了顯著的成效，但在建筑業(yè)發(fā)展的過程中，出現(xiàn)了各種建筑問題，諸如沉降、下降、變形等問題，這些建筑工程問題的出現(xiàn)和巖土以及水文地質(zhì)有著密切的關(guān)系。在現(xiàn)代建筑工程中水文地質(zhì)的勘察越來越重要，水文地質(zhì)勘察在巖土工程建設(shè)施工中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,因此，在對巖土工程進(jìn)行勘察時,需要對水文地質(zhì)的勘察工作著重重視,從而使巖土工程穩(wěn)定性、安全性提高。

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