地下水在工程地質(zhì)勘察中的作用

楊陛涵

摘 要：工程地質(zhì)勘察工作本身是確定工程施工要求和設(shè)計(jì)質(zhì)量方案制定時(shí)的前提條件，只有確保地質(zhì)勘查資料的可靠性和科學(xué)性，才能確定地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。其中地下水位勘察工作是地質(zhì)勘查工作的關(guān)鍵組成部分需要引起高度重視，否則必然影響到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，產(chǎn)生各類不可控的隱患，所以本次研究也將分析地下水在工程地質(zhì)勘查當(dāng)中的作用與潛在影響。

關(guān)鍵詞：地下水;工程地質(zhì)勘察;作用

0.引言

任何類型的工程都離不開(kāi)地下水環(huán)境勘察工作，并且在正式施工之前只有確定地下水環(huán)境適宜之后，才能讓建筑工程的安全性得到保障。對(duì)于建筑企業(yè)而言，應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)到地下水對(duì)基礎(chǔ)工程可能產(chǎn)生的影響，包括地下水升降、地下水與地表樁基工程問(wèn)題等多個(gè)方面，提升工程整體質(zhì)量。

1.地下水對(duì)工程產(chǎn)生的影響

1.1 地下水與工程基礎(chǔ)

通常情況下需要將基礎(chǔ)底面埋在地下水水位之上，尤其是基礎(chǔ)埋深要提前對(duì)地下水的水位進(jìn)行掌控和評(píng)估，如果一定要將基礎(chǔ)底面埋在地下水水位下方，則需要分析基礎(chǔ)施工材料是否會(huì)存在腐蝕以及排水措施選擇等。如果在包含承壓水的土壤當(dāng)中展開(kāi)基礎(chǔ)，埋深則要分析基坑開(kāi)挖時(shí)坑底土，是否會(huì)承受較大承壓力，否則坑底土一旦受到破壞會(huì)直接對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生毀滅性影響。

又例如在樁基工程實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，地下水產(chǎn)生的影響也非常明顯，由于天然地基造價(jià)成本降低，且施工工藝比較簡(jiǎn)潔，所以地基沉降較為明顯時(shí)，就需要展開(kāi)加固或結(jié)構(gòu)改變措施，來(lái)提升地基上部軟土的承載能力[1]?；谟虻叵滤倪\(yùn)動(dòng)情況，如果樁身下沉量小于土層下沉量，則樁土對(duì)樁身會(huì)產(chǎn)生比較明顯的負(fù)摩阻力，影響到樁承受力。除此之外地下水的腐蝕問(wèn)題對(duì)樁的損害程度也會(huì)產(chǎn)生不同等級(jí)的影響。

1.2 地下水與建筑物

如果建筑物基礎(chǔ)受到破壞，則建筑物的穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重干擾，地下水的升降過(guò)程與建筑物的質(zhì)量之間存在密切關(guān)聯(lián)，如果地下水水位升高之后，建筑物的地下室或地下結(jié)構(gòu)就會(huì)因此出現(xiàn)潮濕或滲水。另外地下水水位升高還會(huì)加速土壤的鹽漬化，進(jìn)一步加劇對(duì)建筑的腐蝕，部分建筑會(huì)因此而坍塌，或是由于地基變形導(dǎo)致建筑物變形。這表明在地下水水位出現(xiàn)急速升降時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致土體發(fā)生不均勻的脹縮或形變。

1.3 地下水與基坑

現(xiàn)代社會(huì)高層建筑的數(shù)量不斷增加，且高層建筑的施工本身受到施工工藝和施工自然環(huán)境的影響，一部分高層建筑所使用的是垂直開(kāi)發(fā)方法，而基坑開(kāi)挖時(shí)會(huì)通過(guò)抽水的方式降低地下水位，減少土層壓力。地下水抽取之后，基礎(chǔ)底面之下的水位可能突然下降，導(dǎo)致周圍建筑物變形引起地表面坍塌，影響基坑開(kāi)挖支護(hù)質(zhì)量。對(duì)此在安裝支護(hù)過(guò)程當(dāng)中要做好防水措施，并且確保地段區(qū)域內(nèi)的干燥程度。

2.地下水在工程地質(zhì)勘察中的作用

2.1 預(yù)防各類地質(zhì)災(zāi)害

同一區(qū)域不同時(shí)間的地下水會(huì)隨著地殼運(yùn)動(dòng)和時(shí)間更迭發(fā)生改變，其中雨季地下水位會(huì)明顯上升，旱季地下水位則會(huì)隨之下降。而在特殊時(shí)期地下水的水位出現(xiàn)異常上升或下降情況時(shí)表明可能產(chǎn)生各類地質(zhì)災(zāi)害，影響到人們的正常生產(chǎn)生活。我勘察后不能看出一些原因，都會(huì)導(dǎo)致地下水位發(fā)生變化，例如水層分布異?；蛩畬咏Y(jié)構(gòu)不合理等，如果能夠詳細(xì)勘察出地下水的分布狀況，就可以幫助工作人員細(xì)致分析地下水位產(chǎn)生異常的根本原因。實(shí)際上地下水升降或地下水動(dòng)壓力對(duì)于基礎(chǔ)工程的危害都非常明顯，自然條件下，地下水供水壓力相對(duì)較小，不會(huì)產(chǎn)生明顯危險(xiǎn)，但人類活動(dòng)改變地下水的動(dòng)力學(xué)平衡之后，就會(huì)讓基礎(chǔ)工程出現(xiàn)基坑涌水或流沙的現(xiàn)象，地下水的下降也說(shuō)明水資源逐漸減少，水質(zhì)受損問(wèn)題嚴(yán)重[2]。

對(duì)于此類問(wèn)題的評(píng)估與確定可以通過(guò)分析地下水位變化的原因和分析含水層巖性等工作來(lái)確定區(qū)域內(nèi)的排水現(xiàn)象，例如薄氣帶較薄區(qū)域毛細(xì)帶距離地面更近，表明排水不暢可能性較高，對(duì)此需要預(yù)測(cè)潛在的地質(zhì)災(zāi)害并做好預(yù)防處理。

2.2 提升建筑工程質(zhì)量水準(zhǔn)

目前的工程地質(zhì)勘查工作當(dāng)中需要解決的問(wèn)題在于地下水勘查時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，以往的勘察工作當(dāng)中一部分工作人員并沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下水位的變化動(dòng)態(tài)，只是簡(jiǎn)單記錄工程地質(zhì)情況，使得勘查結(jié)果和實(shí)際狀況之間存在嚴(yán)重矛盾。除此之外，很多地區(qū)的勘察結(jié)果模糊不清，某些工程勘察報(bào)告并沒(méi)有以有效的結(jié)果作為參考依據(jù)，階段性工程審查一次通過(guò)率低。這表明現(xiàn)有的建筑工程可能存在嚴(yán)重的安全隱患，所以建筑工程施工時(shí)，需嚴(yán)格根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地下水勘查。當(dāng)前地下水的勘查技術(shù)類型較多，除去地面電法技術(shù)之外，還包括磁法技術(shù)熱測(cè)井法技術(shù)、電測(cè)井法技術(shù)等，不同的技術(shù)方法有著不同的應(yīng)用范圍。例如熱測(cè)井法技術(shù)可以對(duì)地層局部異常溫度與太陽(yáng)輻射的影響作出判定，電測(cè)井法技術(shù)可以區(qū)分地下水的鹽分含量，高密度電阻率法能夠提升溶巖區(qū)域勘察工作效率，借助現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演處理獲得地層信息等。這些措施都是提升建筑工程質(zhì)量水準(zhǔn)的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.3 確保工程安全性

勘查工作的常見(jiàn)項(xiàng)目包括土方受力標(biāo)準(zhǔn)勘察，地下水位勘查和地質(zhì)層勘測(cè)技術(shù)方案時(shí)，地下水的勘查和地質(zhì)構(gòu)成都會(huì)影響到工程勘察的結(jié)果，其中地下水的勘查與工程施工安全性之間存在密切關(guān)聯(lián)。因?yàn)榈叵滤辈榭梢詫?duì)巖土的水理性質(zhì)作出分析和評(píng)估，巖土和地下水相互作用時(shí)，所顯示出來(lái)的各種性質(zhì)就是巖土本身的水理，性質(zhì)不僅會(huì)影響巖土的形狀和強(qiáng)度，同時(shí)會(huì)影響到建筑的穩(wěn)定性[3]。例如巖土的透水性，在勘測(cè)過(guò)程當(dāng)中可以通過(guò)抽水實(shí)驗(yàn)來(lái)分析透水性的優(yōu)劣程度，而巖土的脹縮性則會(huì)影響到土坡表層穩(wěn)定性與地基變形幅度，諸如此類的參數(shù)都與工程安全之間存在密切關(guān)聯(lián)。

3.結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)勘察是工程地質(zhì)勘察的關(guān)鍵組成部分，水文地質(zhì)參數(shù)信息的勘測(cè)有利于確保工程的順利實(shí)施，從根源上預(yù)防各類工程災(zāi)害的產(chǎn)生。對(duì)此建筑單位應(yīng)該加強(qiáng)巖土性能勘察并不斷關(guān)注地下水研究工作，讓勘察結(jié)果和實(shí)際情況更加接近，保障施工過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)性和建筑工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳榮，楊永印，張陽(yáng).分析水文地質(zhì)問(wèn)題對(duì)工程地質(zhì)勘查的影響因素[J].世界有色金屬.2019，（22）.291-292.