【摘 要】水文地質(zhì)既是巖土工程勘察組成的一部分,又直接影響了巖土工程的特性和質(zhì)量,甚至還影響到建筑的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。本文筆者對(duì)巖土工程中水文地質(zhì)勘察的作用進(jìn)行了探討,希望對(duì)相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】巖土工程;水文地質(zhì)勘察;作用
1 引言
地下水在巖土中的賦存形式、類型、特征、性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都會(huì)對(duì)建筑物及巖土工程產(chǎn)生一定的影響。但僅限一般巖土工程,就地下水的埋藏條件而言,其包氣帶水和潛水與巖土工程建筑物關(guān)系最為密切,尤其是其動(dòng)態(tài)(平、立面上)及形式上的變化,都會(huì)程度不同地影響巖土工程的性質(zhì),因而成為常見巖土工程中,須重點(diǎn)關(guān)注和研究的水文地質(zhì)區(qū)間。
2 地下水對(duì)巖土工程的主要危害
水文地質(zhì)中危害性最大的是地下水的多樣性和不可控性。地下水的危害因素主要有兩個(gè):地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用。不管什么原因,地下水位變化達(dá)到一定程度時(shí)都會(huì)對(duì)巖土通常造成影響。地下水位會(huì)因?yàn)榻涤、氣溫等因素上升,也?huì)因?yàn)楣喔、工業(yè)廢水、生活污水的排放上升。如果水位過高會(huì)引起巖土結(jié)構(gòu)密實(shí)性和穩(wěn)定性的破壞,使河岸等巖土產(chǎn)生滑坡、崩塌的現(xiàn)象。有些建筑地下室會(huì)被地下水淹沒,造成建筑基礎(chǔ)不穩(wěn)。還有一些土壤沼澤化、鹽漬化的地下水會(huì)腐蝕建筑鋼筋混凝土;地下水位降低通常是因?yàn)榇罅砍槿〉叵滤、上游筑壩截水?dǎo)致下游地下水的補(bǔ)給不充足。這種人為因素常常因?yàn)榈叵滤幌陆颠^度導(dǎo)致地面龜裂、地面沉降、地面塌陷等自然災(zāi)害。甚至影響水資源的水質(zhì)、水量,導(dǎo)致水資源枯竭;地下水位頻繁升降會(huì)引起膨脹性巖土脹縮變形,使巖土的膨脹幅度加大,引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。還會(huì)引起土層中的膠結(jié)物疏散,當(dāng)空隙和含水量都增大的時(shí)候就保證不了土層應(yīng)有的粘性。地下水動(dòng)水壓力作用因?yàn)樽匀辉驅(qū)こ淘斐傻奈:^小,但是因?yàn)槿藶楣こ袒顒?dòng)改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件對(duì)工程的危害較大。當(dāng)在移動(dòng)的動(dòng)力水壓力作用下,容易引起流砂、管涌、基坑突涌等狀況。
3 巖土工程中水文地質(zhì)勘察方式與要求
3.1 勘察方式
首先,著眼于地下水來龍去脈的探討、研究。通過資料收集與實(shí)地踏勘,對(duì)該地區(qū)的自然地理與水文條件、地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等信息進(jìn)行全面的了解,得出該區(qū)基本水文地質(zhì)環(huán)境與條件的評(píng)價(jià),進(jìn)而分析、認(rèn)識(shí)其補(bǔ)、排關(guān)系及在時(shí)空上變化趨勢(shì)。其次,揭示地下水的活動(dòng)性態(tài)。通過必要的山地工程及鉆探手段,揭示地下水的類型和賦存狀態(tài);含、隔水層的分布及動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;測(cè)定其水文地質(zhì)參數(shù)及水化學(xué)類型中的侵蝕、污染評(píng)價(jià)。最終,與工程建筑物的利弊關(guān)系評(píng)價(jià)。依據(jù)工程建筑物要求結(jié)合巖土工程實(shí)際與反映、揭示清楚的水文地質(zhì)條件進(jìn)行比對(duì),提出存在的主要水文地質(zhì)問題及相關(guān)聯(lián)的地質(zhì)危害。
3.2 勘察要求
在巖土工程勘察工作中,各個(gè)工作環(huán)節(jié)均有側(cè)重,但須圍繞中心工作來開展,即為揭示地下水的成因及活動(dòng)性態(tài)為目標(biāo),因其對(duì)闡述、認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)條件顯得尤為重要,故應(yīng)做好以下幾點(diǎn):第一,區(qū)分不同類型地下水。巖土工程勘察中的重點(diǎn)在于區(qū)分不同類型的地下水對(duì)巖土和建筑物產(chǎn)生不同的影響,并注重分析地下水動(dòng)態(tài)變化對(duì)巖土工程造成的危害,在此基礎(chǔ)上,提出行之有效的解決措施。第二,獲取真實(shí)可靠實(shí)際資料。在巖土工程勘察中只有建立在真實(shí)可靠的實(shí)際資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合巖土工程的實(shí)際情況與地基的特點(diǎn),才能分析、發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)問題,從而提供科學(xué)有效的預(yù)防、加固措施。第三,綜合分析合理評(píng)估。即做到時(shí)空上與點(diǎn)面上的有效結(jié)合,區(qū)域性與區(qū)間性、普遍性與特殊性、永久性與暫時(shí)性的區(qū)分,把握主導(dǎo)、有效信息推導(dǎo)、演算評(píng)估結(jié)論。
4 巖土工程勘察中水文地質(zhì)條件、問題分析、評(píng)價(jià)的內(nèi)容與要點(diǎn)
地下水的類型、水位變化幅度、含水層的厚度以及分布等都屬一般水文地質(zhì)特征,但其內(nèi)在的一些特性且與巖土工程的依存關(guān)系則須通過勘探手段、試驗(yàn)檢測(cè)加以揭示。故加強(qiáng)對(duì)巖土工程勘察中的水文地質(zhì)條件的分析,是為了更好的提高工程勘察的質(zhì)量,最大限度的減小和排除地下水對(duì)工程建筑物及環(huán)境的負(fù)面影響。
4.1 查閱相關(guān)資料
在水文地質(zhì)分析工作中,需要查閱的資料包括了本區(qū)域內(nèi)的的歷史降水量、水位、地下水和地表水的補(bǔ)給關(guān)系以及這一關(guān)系對(duì)地下水造成的影響等。明確已有資料中標(biāo)明的主要含水層的厚度、深度以及分布的狀況,分析地質(zhì)條件對(duì)地下水存儲(chǔ)和滲流狀況的影響。對(duì)地下水和地表水的依存關(guān)系及污染狀況進(jìn)行分析,確定其污染程度。
4.2 明確水文地質(zhì)條件
評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容通過以往的工程實(shí)踐,筆者認(rèn)為對(duì)水文地質(zhì)條件的分析,主要把握有以下四點(diǎn):第一,在施工前,要詳細(xì)分析水文地質(zhì)條件對(duì)工程建筑和巖土體的影響,對(duì)可能出現(xiàn)的危害進(jìn)行評(píng)估,并在評(píng)估的基礎(chǔ)上提出行之有效的預(yù)防措施。第二,評(píng)估主要水文地質(zhì)問題時(shí)與當(dāng)?shù)貙?shí)際相結(jié)合,認(rèn)真推敲,并提出建筑施工時(shí)的防范措施,確保建筑施工的安全性和可靠性。第三,闡述地下水在天然狀態(tài)下與工程建筑和巖土的依存關(guān)系,同時(shí)分析人為因素對(duì)地下水造成的影響以及地下水變化對(duì)建筑造成的影響。第四,有針對(duì)性地進(jìn)行工程區(qū)域環(huán)境利弊評(píng)價(jià)。
4.3 巖土勘察水文地質(zhì)問題分析評(píng)價(jià)要點(diǎn)
常見地下水在巖土工程中的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:即侵(腐)蝕性和滲流穩(wěn)定性上,把握住該要點(diǎn),巖土勘察的工作目的及評(píng)價(jià)結(jié)論應(yīng)是較為圓滿而明確的。
(1)侵(腐)蝕性評(píng)價(jià):主要表現(xiàn)在兩方面。首先是巖土體地基方面,注重巖土體的干、濕效應(yīng)及水理性質(zhì)指標(biāo)的分析研究,其主要表現(xiàn)為收縮、濕陷及軟化作用。巖土體物理力學(xué)性質(zhì),特別是水理性質(zhì)不僅影響著地基與邊坡的強(qiáng)度和變形程度,而且直接對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成一定的影響。對(duì)巖土體水理性質(zhì)的分析包括了對(duì)巖石可塑性、滲透性、軟化性、膨脹收縮性和軟化性等性能。膨脹收縮性指的是巖土體的膨脹和收縮作用對(duì)建筑物造成的影響,具體包括了膨脹率、收縮率和收縮系數(shù)等量化的指標(biāo)。軟化性特征指的是在地下水的不斷作用下,部分巖土體會(huì)呈現(xiàn)出明顯的軟化特性。其次是建筑物基礎(chǔ)方面,具體來說就是水化學(xué)性質(zhì)及水污染影響,依據(jù)取樣檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定并提出合理建議。
。2)滲流穩(wěn)定性評(píng)價(jià):應(yīng)結(jié)合巖土體性質(zhì)、水文地質(zhì)參數(shù)及工程施工實(shí)際論證地下水的不良地質(zhì)作用。尤其注重流土、管涌、突涌產(chǎn)生的條件;判別要素及臨界水力比降,提出防治措施及施工技術(shù)要求。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,巖土工程與地下水的關(guān)系十分密切,水文地質(zhì)勘察的目的就是要盡可能發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用及危害,提出相關(guān)防范、治理措施,確保工程建設(shè)安全、經(jīng)濟(jì)順利完成。
參考文獻(xiàn):
[1]郇環(huán),王金生,滕彥國(guó),翟遠(yuǎn)征.基于過程模擬的地下水脆弱性評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào).2013(01).
[2]萬思成,李瓊芳,虞美秀,李鵬程,蔡濤,李迷,任錦亮.北京市平原地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及影響因素分析[J].水電能源科學(xué),2013(12).
[3]李延坤.水文地質(zhì)勘察中地下水的問題及應(yīng)對(duì)措施分析[J].科技與企業(yè),2013(22).