錢永才
【摘要】在工程地質勘察中,水文地質工作是十分重要的一個環節,不過在實際的勘查中,水文地質問題卻往往并未引起足夠的重視,通常只是十分簡略的對水文地質條件進行一般性的評價。尤其是那些水文地質條件較復雜的地區,假如工程勘察中對水文地質問題研究不深入的話,就容易出現地下水所帶來的工程危害性問題。因此,要想進一步提升工程勘察質察水平,就必須對水文地質問題給予更加充分的重視,準確評價地下水對工程的作用及其影響,并集合存在的問題提出相應的防范治理對策。
【關鍵詞】工程地質;勘查;水文地質;問題
前言
在工程地質勘探中,水文地質發揮著極其重要的影響,主要是水文地質與工程地質相互聯系,相互作用,關系密切。因此必須要充分意識到水文地質問題研究的重要性,對于水文地質勘察中發現的問題要及時發現并加以有效解決,從而確保工程地質的穩定性。
一、工程地質勘察中水文地質的常見問題
1、地下水位上升
地下水屬于流動的水流,由于天氣和季節的變化,地下水的水位也隨之發生變化,尤其在每年的雨季,水位變化會更加明顯,地下水位會顯著上升,水位上升對巖土結構和整個地質的含水量都帶來非常大的變化,最直接的影響將是未來建筑工程的危害,因此,在工程地質勘察時,要充分的考慮到地下水位上升帶來的危害問題,進而做出有效的對策。
2、地下水位下降
我國屬于多地形多氣候環境,很多地區都缺水嚴重,地表水不足,地下水位明顯下降,從而導致整個地質結構發生變化,這些是由于氣候干旱帶來的水位下降,從而影響了巖土層,影響施工操作;同時,還有一些水位下降是由于地表一些工廠施工,抽取了大量了地下水,造成地下水位明顯下降,也會直接危害到后續的建筑施工,從而使得水源越來越少,環境受到嚴重威脅,建筑工程受到阻礙。
3、地下水位影響巖土結構
水文地質變化是影響巖土結構的主要因素,而且這種變化是沒有規律的、隨機的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成巖土結構發生變形,導致地表開裂,對建筑物帶來損害,水位上升時,巖土結構變得松軟,強度低,使得低沉易于壓縮,這就會造成建筑物下沉和變形;而數位下降時,巖土結構就會變得堅硬,強度增高,使得地基隨之而下降,從而造成地表建筑下沉,遭到損壞。
二、地質勘察中水文地質勘察的內容和基本要求
1、地質勘察中需要查明建筑工程區域的水文地質條件
需要對區域性氣候有所了解,如建筑工程所在地區的溫度、歷史水位、降水量、地下水補給排泄條件、蒸發量、水位變化趨勢;地表水與地下水的補排關系。需要明確的對建筑工程有影響的水文地質因素有:地下水的類型、地下水流向、巖土滲透性、含水層和隔水層的類型、水頭、地下水位、含水層和隔水層分布、地下水變動幅度、含水層和隔水層組合關系、承壓含水層的特征、地層滲透系數、地下水和地表水的污染及其可能的污染程度等。
2、地質勘察中建筑工程區域水文地質問題的評價
重點評價地下水對巖土層和建筑工程的作用和影響,預測可能產生的作用和影響,以及因此對建筑工程產生的危害,并根據建筑工程、巖土層、建筑工程的相互影響關系,提出針對地下水危害的防治措施。從工程角度,根據水文資料,以及建筑工程的具體情況,提出建筑工程項目應當著重評價的地質問題,如地下水對建筑工程地基部位水泥及水泥中鋼筋的侵蝕和影響;如果巖土層經水的脹縮性較強,需要著重評價地下水的活動情況,評價地下水活動對巖土層脹縮作用,是否會造成巖土層的軟件和崩解。在地下水位以下進行建筑施工,需要進行滲透性試驗,評價地下水的危害性。在北方地區,需要評價雪水滲透和脹凍的可能性。在工農業用水量大的地區,需要評價用水情況對地下水的影響。如果建筑工程所在區塊土地不平,需要評價地下水引起的巖土位移、滑坡情況。
3、加強建筑工程施工時巖土水理性質的測試
對建筑工程施工時巖土水理性質的測試時,需要測試的項目有:①水對巖土的軟化性,即巖土體浸水后,力學強度降低,粘性土、泥質砂巖、頁巖等均存在較嚴重的軟化特性,一般用軟化系數表示;②巖土的透水性,即巖土容許水透過自身的性能,與巖土的顆粒大小、均勻度、硬度成反比,用滲透系數表示;③巖土在滲水后的崩解性,指巖土在滲水后,顆粒連接作用被破壞,巖土崩解的特性,與顆粒大小、成分、結構等相關,有散開崩解方式和裂開崩解方式;巖土的給水性,巖土在水飽和狀態下,自由流出一定水量的性能,巖土的給水性以給水度表示;巖土的脹縮性,指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。
三、工程勘察中水文地質條件測定的方法
1、水文地質條件的測定方法
測量地下水水位時,可以采用探井方法、鉆孔方法、測壓管方法。測量巖土滲透系數,可以通過注水試驗、室內滲透試驗。測量巖土導水系數,可以通過抽水試驗方法、壓水試驗方法。測量巖土給水度,可以采用單孔抽水試驗方法、地下水位長期觀測方法。測量巖土單位吸水率,可以通過注水試驗方法、壓水試驗方法。測量巖土毛細水上升高度,可以通過試坑觀測試驗,也可以通過室內試驗方法測定。
2、地下水的測定方法
工程地質勘察中,需要測定靜止水位,靜止水位測定需要一段穩定時間,根據巖土含水層的滲透性來決定穩定時間。測定靜止水位,泥漿鉆進時,將測水管打入巖土含水層中20厘米。如果是對巖土的多層含水層進行水位測定,為了防止測量誤差,需要采取止水措施,使得含水層相互區隔開。水位測定采用同一方法和儀器。用幾何法可以測定地下水流向可,多點打孔,通過幾何法可以確定地下水的流向。采用充電法可以測定地下水的流速。抽水試驗要根據巖土層的滲透系數不同,進行方法的選用。抽水試驗中,至少要經過三次降深,降深要接近建筑工程設計所需的地下水位降深;測定動水位,繪制動水位與時間的關系曲線時,如果水位在一定范圍內變化,沒有超出此范圍的上升和下降時,認為水位變化范圍已經確定;在抽水結束后,需要量測恢復水位。進行滲水試驗時可采用鉆孔法。在鉆孔中進行滲水試驗。對砂土和粉土進行滲水試驗,使用試坑單環法;對粘性土進行滲水試驗,使用試坑雙環法。壓水試驗要按巖土層的滲透性,根據需要確定壓水試驗的起始壓力、最大壓力和壓力變化,繪制壓力與壓入水量的關系曲線。對于毛細上升高度測定,在粉土、粘性土使用試坑直接觀測法測毛細上升高度;對中、粗砂毛細上升高度測定,使用最大分子吸水量法;對粉細砂毛細上升高度測定,使用吸水介質法。
四、結束語
綜上所述,工程地質勘察作為建筑工程地質結構的監測工作,必須要充分考慮影響地質結構的因素,尤其要重視水文地質問題的勘測,嚴格關注低下水文地質的變化,監控地下水位,從而更好的維持巖土結構的穩定性,進而為建筑工程提供地質結構保障,對于水文地質的問題,針對不同的問題要采取不同的解決措施,同時勘察部門也要制定相應的規章制度與措施,關注水位變化,從而更好的完成地質勘察工作,保證建筑工程的穩定,提供完善的建筑保障,進而促進工程建設更好的完成。
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