王發英
(重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊重慶401120)
芻議工程地質勘查中水文地質問題
王發英
(重慶市地質礦產勘查開發局107地質隊重慶401120)
水文地質勘察是工程地質勘察中重要的組成部分,是工程建設施工中重要的參考依據,對工程的施工安全和施工質量有著直接的影響。對水文地質勘察高度的重視,仔細的勘察,能夠最大限度的認清存在的安全隱患,以采取必要的措施防治危害的發生,為工程的順利進行和高質量的建設打下良好的基礎。本文筆者對工程地質勘查中水文地質問題進行了探討,希望對相關從業人員具有借鑒意義。
工程地質勘查水文地質問題
加強對工程地質勘查中水文地質問題的研究,有利于保護人們的切身利益和生命財產安全。因此,我們要重視工程地質勘查中水文地質問題,提高做好水文地質防治工作,提高勘查水平。
水文地質引起的危害性問題通常體現在下面兩方面:潛水位出現升降導致的危害和地下水位出現變化引發的巖土工程危害。若地下水位出現大幅升降將極易引發膨脹性巖土出現不均勻的脹縮變形現象,甚至導致地裂。同時若地下水位出現變化的次數過多或者變化幅度過大時,膨脹性巖土將發生往復性漲縮,并且一旦漲縮幅度過大,甚至將破壞建筑物,尤其是在建筑物較低或較輕時。而潛水位出現上升現象將會軟化建筑物地基,增強土壤含水量,降低其強度,使其具有更強的壓縮性,從而使建筑物出現沉降變形的幾率大大增加;地基也會因此出現側移現象或隆起現象,進而導致基礎上浮,降低建筑物穩固性。而潛水位下降的主要原因多為人為原因,所導致的自然災害也很多,在此就不做贅述了。因此,因水文地質問題對于巖土工程和建筑工程產生安全的影響作用很大。
2.1地下水動壓力作用引起的問題
天然狀況下,地下水所具有的水動壓力并不會對工程產生較大作用,通常情況下也不會產生危害。但其若加入人為作用,就可能對地下水產生較大的動力,打破自然的平衡環境,有些移動水所具有的較大壓力,可能會導致巖土工程受到損害,如:流砂、管涌及基坑突涌等問題。
2.2水位上升引發的各種問題
引發水位上升的誘因很多,但地質方面的因素主要有含水層結構和總體巖性狀,而水文氣象類因素主要有降水量、溫度等,人為因素則主要有灌溉和施工等,有時導致水位上升的因素則包含其中幾種。水位上升造成工程質量問題很多,如:土壤出現沼澤化和鹽漬化問題,建筑物加快被巖土和地下水腐蝕的速度;斜坡與河岸等出現巖土體滑移、崩塌等重大地質災害;有些非常特殊的巖土體結構會因遭到破壞而強度減少、軟化,導致粉細砂和粉土發生飽和、液化、流砂及管涌等各種問題;地下洞室被倒灌、地基上浮及建筑物穩固性減弱。
2.3水位下降導致的一些問題
造成地下水位下降的因素有很多,但大多是人為因素,如因為生活和生產對地下水進行大量抽取、礦業進行礦床疏干、上游修筑堤壩或水庫攔截下游水等。而地下水位一旦出現大幅度下降,地面將出現開裂、沉降,甚至塌陷等問題,而地下水則會出現枯竭、水質惡化等各種問題,這些環境問題的存在將會導致巖土體與相關建筑物失穩,并在很大程度上危害到人類的生存環境。
3.1水文地質調查
地質勘察必須在工程施工前完成,勘察工作應符合工程地基的種類,同時重點勘察評估地下水位升降對于巖土體及相關建筑產生的作用與影響,估量巖土工程因此出現危害的可能性,并做好防治工作。其次,工程勘察的方式應符合建筑地基要求,查清水文地質的相關問題,為選型提供需要的水文地質資料。再次,查清人為活動引起的地下水位升降變化及對巖土體與建筑物造成的危害是地質勘查的主要工作,同時也要查清天然條件下地下水的狀態和影響。此外,工程不同面臨的地址問題也大不相同,因此要根據工程的變化,勘查地下水對工程造成的影響,并對地質環境做出相應的評價。
3.2水文地質勘查的主要問題
水文地質勘查和其他的工程地質勘查相比需要對其評價內容進行更復雜的分析,其主要體現在:首先應勘查出自然狀態下地下水的分布狀況,以便明確地下水對水文地質勘查造成影響的可能性,同時將工程建設中的人為活動作為依據,預測地下水位可能出現的變化,進而評估將對建筑物與巖土體產生怎樣的消極影響;然后根據評估結論,制定相應的預防措施,根據外界的具體環境著重分析地質問題,如地下水對建筑物造成的腐蝕危害、建筑工程對施工場地的建設基礎持力層的材料要求,及在符合標準要求的情況下,地基基礎壓縮層出現意外狀況的幾率;最后是根據建筑工程施工標準測定有關水文地質情況,并為其提供有效數據。
3.3勘查水文地質參數
(1)建筑工程地質勘查一旦遭遇含水地層,必須測量其地下水水位。其中在對靜止水位進行測量時應保留一段穩定時間,時間長短根據含水層滲透性決定,有必要時可以在勘查工作完成后統一進行靜止水位測量;在應用泥漿鉆進的過程中,應先將測水管打入含水層約20cm處;在遇到多層含水層時,應先將其與其他含水層隔離,并做好止水工作。(2)測量地下水流向常用的方法為幾何法,先量出各孔內部水位,據此測定地下水流向。而測量流速則常應用充電法及指示劑法。壓水試驗在地質勘查過程中必不可少,并將其結合地質測繪,根據工程標準,決定試驗孔位,再依據巖層滲漏實況確定試驗段,再根據實際要求決定試驗的相關數據,如壓力基數、壓力極限及起始壓力等,并及時計算壓力和壓力入水量之間的關系,確定試驗段透水率,最終決定其曲線類型。
3.4追蹤水文地質變化狀況,全面把握變化規則
勘查工作人員應對地質勘查有關數據了解全面,重視掌握水文地質和地基基礎類型等相關數據,特別是和工程地基基礎類型有關的數據,以便及時應用到現實工作中,一旦出現需求,就能馬上提供充足資料。同時,不僅需要掌握勘察過程中水文地質情況在工程施工過程中的狀況,更要了解工程施工狀況,實時掌握其變化規則,及任何可能出現的有礙施工的問題,及早做好防范措施,確保工程能順利竣工,保證工程的施工質量。在進行工程地質勘察的過程中要詳細準確對相關的信息、資料、參數進行記錄、整理和計算。勘察工作完畢后要對勘察結果進行歸納和總結,制定出全面、科學、準確的巖土工程勘察報告。在地質勘察報告中,對尤其對水位地質評價的內容加以重視,除了必要的巖土結構、分布等巖土情況的內容,還要對地下水的類型、埋深、水位、涌水量等基本信息;地表水與地下含水層之間的水力聯系以及水文地質的多項相關參數進行分析和計算,同時還要對因季節和氣候變化引起的地下水位的變化規律進行分析。
3.5對地下水應合理應用并加以保護
水文工作規劃應具有全局性、長期性及定向性特點。國民經濟發展為水文地質開發工作創造了良好的機遇。水文地質工作必須與國民經濟發展相適應,為經濟社會發展貢獻力量,并服務于經濟社會,這樣才會具有旺盛的生命力。政府相關部門應加大地下水開發與保護力度,結合相關政策法規制定戰略,使地下水這個非常寶貴的資源能夠在自然屬性符合社會屬性的情況下被開發利用,創造性地走出一條符合我國國情并能與大自然和諧互利的可持續發展道路。
隨著社會經濟的發展,人們對建筑施工設計和工藝提出更高的要求,這也為工程地質和水文地質勘查與水文地質勘查加大了難度,而科學、合理的工程地質與水文地質勘查是工程施工質量的有力保證。因此我國應重視工程地質與水文地質勘查技術的學習與創新應用,尤其是水文地質勘查,這對于減少建筑工程危險系數,及保護建筑安全具有重要意義。
[1]夏澤軍,李剛.工程地質勘察中水文地質問題淺析[J].華章,2013(29).
[2]樂安祺,宋贊.工程勘察中的水文地質問題不容忽視[J].科技咨詢導報,2007 (19):112.
P2[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-323-2