摘要:伴隨我國工程勘察的快速發展與進步,人們越來越關注水文地質問題。水文地質和工程地質二者關系極為密切,兩者相互聯系又互相作用,巖土體作為地下水的組成部分將直接影響建筑物的穩定性和耐久性,而水文地質問題又長期處于被人忽視的管理狀態,相繼引發了各式各樣的巖土工程問題,為此水文地質在工程勘察、設計和施工中越來越受到人們的重視。基于此,本文主要講述了水文地質問題對工程勘測的重要性,并主要從水文地質評價內容、巖土水理性質以及地下水引起的巖土工程危害三個大方面展開論述,力爭把危害減少到最小,切實做好水文地質工作,提高勘察水平。
關鍵詞:工程地質勘查;水文地質;重要性
一、淺談地質勘查中水文地質的主要評價內容
水文地質因素所引起的工程事故主要表現為建筑物開裂及基礎下沉。通過對相關工程勘測報告分析可得,現代工程事故主要歸集于勘測報告缺乏或不精準,但工程勘測報告中最容易忽略的方面為水文地質基礎設計與內容缺乏及施工實際需要等。本文基于對過去相關工程事故的分析,并結合筆者自身經驗,其認為要實現工程勘測工作中水文地質評價質量的徹底改觀,應考慮以下三點。
(1)工程地質勘查的目的在于為工程建設提供有效且全面的參考資料,則工程地質勘查應該立足于工程建設角度,并通過對工程受到地下水的影響程度的分析,做到水文地質評價有據可依。
(2)待工程地質勘查結果出來之后,相關部門應該組織專人對勘測結果進行全面而系統地分析,并基于分析的基礎,提出切實可行的工程事故預防措施。
(3)工程地質勘查人員在執行勘測任務時,應堅持實際建筑物地基類型與工程勘測相結合原則,通過對各種具體地基問題做出相關分析,切實搞清楚所勘測地基究竟與何種水文地質情況最相符合,并根據調查分析所得數據,提出相關符合客觀實際的水文地質資料。
二、對巖土水理性質的研究
工程地質勘查中巖土水理性質研究的重要性在于巖土水理性質事關巖土變形及巖土強度變化,且巖土水理性質將直接影響到建筑物穩定性的維持。研究結果顯示,巖土水理性質等同于巖土物理性質,其在巖土工程地質性質中占據了重要的地位。通過對相關權威勘查報告分析可得,巖土物理力學性質測試一直受到工程地質勘查工作人員盼重視,只是巖土水理性質卻一度處于被忽略狀態,以至于巖土工程地質勘查性質評價無法達標應有的全面性,即其始終存在片面性。巖土水理性質主要通過地下水與巖土相互作用而得以體現。在本文中,筆者將對巖土水理性質影響程度及地下水賦存形式開展相應的研究。
巖土主要水理性質可簡單劃分為給水性、崩解性、軟化性、脹縮性及透水性等五大類。巖土軟化性的表示方法為軟化系數。通過軟化系數將有助于對巖石耐水浸能力軟化及巖石耐風化等特性賦存于泥質砂巖、泥巖、粘性土層及頁巖等進行準確判斷。巖土透水性為巖土于水重力作用下允許水透過巖石某種性能。研究結果表明,巖土均勻狀況及巖土顆粒大小將與巖土水理透水性相關聯。巖土水理透水性表示形式為巖土體滲透系數,通過抽水試驗將有助于精確求的巖土體滲透系數。巖土崩解性為待巖土浸水濕化,因土粒連接被破壞或削弱而引起土體解體或崩散等特性。研究結果顯示,巖土顆粒、巖土內礦物結構及礦物成分均與巖土崩解性間存在一定關聯。巖土給水性表示形式為水度,其主要是指水于重力作用下,飽水巖土能夠從裂隙或空隙內自由滲出水量的某種特性。業內一直將巖土給水度看做含水層十分重要的水文地質參數之一,且其對場地疏干時間掌控方面發揮著重要的作用。通過實驗室方法將有助于準確測出巖土給水度。巖土脹縮性為巖土于吸入一定水量后,其體積增大,且巖土于失去一定水量后,其體積縮小的某種特性。巖土水理脹縮性發生的主要原因在于巖土失水變薄。對于工程建設中出現的基坑隆起或地裂縫等,它均由巖土脹縮性造成的。研究結果表明,工程地基變形及土坡表層穩定性喪失等均與巖土脹縮性存在一定聯系。需要強調的一點是,巖土體縮率、膨脹率、收縮系數及自由膨脹率等均可用于巖土脹縮性標定。
三、地下水對巖土工程的危害性研究
由地下水引起的巖土工程危害的原因可簡單歸納為地下水動水壓力作用及地下水位升降變化等兩大類。
(1)地下水動水壓力作用對巖土工程的危害性研究
研究結果顯示,人為因素對地下水動水壓力的作用及影響范圍將大大超過自然因素對地下水動水壓力的作用及影響范圍。人為因素對地下水動水壓力作用的危害主要表現為基坑突涌、流砂及管涌等。綜上可得,加強對地下水動水壓力作用的巖土工程危害研究勢在必行。
(2)地下水升降變化對巖土工程的危害性研究
研究結果表明,巖土工程將會受到地下水水位條件及地下水水位升降變化的嚴重影響,則對地下水水位條件及地下水水位升降變化的全面了解將為巖土工程質量提供必要的保障措施。可以肯定的是,地下水水位升降很大程度上取決于旱季或雨季。但相對于人為地對地下水水位的影響程度及范圍,旱季或雨季對地下水水位的影響程度及范圍就稍顯遜色了。研究結果顯示,人為地作用于地下水水位變化將對巖土工程造成深遠的影響。具體為:
①巖土工程受地下水水位上升的影響
地下水潛水位上升主要取決于水文氣象因素與地質因素的共同作用。地下水潛水位上升將大幅度增加崩塌、山體滑坡等不良地質現象的發生率。除此以外,地下水潛水位上升將大大增加建筑物及土壤受水的腐蝕程度。
②巖土工程受地下水水位下降的影響
之所以說造成地下水水位下降的關鍵因素為人為因素,原因在于無規劃性且大規模采礦、無節制開采地下水等均會對地下水水位下降造成直接性的影響。針對自然界中出現的無故大面積地裂或地面坍塌等災害,其均由人為因素導致地下水水位下降所引起的。
(3)地下水水位對巖土物理力學性質的影響程度研究
膨脹性巖土出現不均勻膨脹變形的主要原因為地下水升降變化。若地下水升降變化波動過大,其將直接引起地裂,且對結構輕型或地層建筑物造成破壞性影響。由此可得,加強對膨脹性巖土地區場地水文地質條件研究勢在必行。研究結果顯示,工程地質勘查工作的重心應該趨向于對勘測地區水位變化規律及水位升降變化的研究。工程地質勘查結果分析顯示,基礎底面以下壓縮層地下水位變化將直接威脅到建筑物的穩定性。除此以外,若地下水水位變化過快或土質不均勻,其均可能導致建筑物變形或破壞等。研究結果顯示,地下水水位變化與粘性土、軟質巖石及風化殘積土等巖土物理學性質變化規律間存在著眾多關系。
結束語:
近年來,隨著我國工程勘察技術的快速發展,人們開始逐漸認識到水文地質在勘察工作中的重要性,并通過科學合理的方法逐步計算出水文地質相關的參數,這些可以在很大程度上減少對水文地質的影響。水文地質的研究不僅關系到的項目投入使用后的穩定性、安全性和耐久性,也與人們的日常生活息息相關。所以必須高度重視工程勘察階段的水文地質問題,并在實際的水文地質勘探工作的有效性充分發揮作用,這為提高工程勘察水平,具有十分重要的推動作用。
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