韓同文
(中建地勘黑龍江總隊 黑龍江省 哈爾濱市 150040)
工程地質勘察過程中水文地質問題的危害分析
韓同文
(中建地勘黑龍江總隊黑龍江省哈爾濱市150040)
工程地質勘察中,水文地質工作主要是指在進行地質勘察的過程中兼備對水文地質的觀察,兩者間相互作用,實現對整個工程地質的有效勘察。本文主要分析了水文地質勘察的主要內容,并對地下水對巖石類工程造成的影響和危害進行了闡述。結合筆者多年的工程地質勘察經驗,針對性對有效預防和治理進行了探討,提出了相關的見解,以期能為實際施工、設計提供具有價值意義的理論支持,以供參考。
工程地質勘察;水文地質;問題;危害
隨著建筑行業的快速發展,遇到的巖石工程也日益增多。但在巖石工程建設中,工程地質勘察過程中水文地質問題是一個極為重要但卻容易被忽略的問題。由于水文地質與巖土工程有著極為緊密的關系,地下水作為巖土體的組成部分,直接影響對巖土的特性和工程建筑的耐久性。因此,做好工程地質勘察過程中對水文地質問題的深入研究,對有效降低水文地質問問題給巖土工程所造成的危害,對整個工程而言意義重大。
1.1水文地質勘察的定義
工程地質勘察過程中水文地質勘察工作主要內容是通過對當地的水文地質條件和環境有深入的了解,并通過使用不同的勘探方法來對地下水資源作詳細的探究,實現合理開發利用。一般情況下,水文地質勘察工作主要是在野外進行,同時在勘察工程結束后需要制定出有調查圖案的勘察報告。由于勘察目的、范圍和相關要求的不同,可以將水文地質勘察工作分為量類:①綜合性水文地質普查;②專門性水文地質勘察。[1]
相關資料表明,影響工程地質質量的水文地質因素有多種,且局限于多個方面,其主要包括:地下水位和地下水的類型;隔水層與含水層兩者間的組合關系;巖土層的滲透系數和巖土層滲透性的強弱程度;隔水層和行水層兩個水層的厚度;地下水位的升降變動的幅度。
1.2工程地質勘察中水文地質評價內容
對水文地質的評價內容,主要從以下幾個方面內容進行分析:
(1)對工程地質勘察中水文地質地下水位和巖土層間的狀態做合理分析,來有效觀察出兩者對于巖土體和建筑物的作用效果。并且依據相關資料進行分析,對于可能出現的巖土工程危害情況予以控制,提出行之有效的解決對策。
(2)工程地質勘察過程中要結合建筑物地基基礎類型的需要,并對相關水文地質情況進行分析,依據地基和水文地質資料來對可能出現的地質問題作相應的預防措施。
(3)在對水文地質進行分析的過程中,相關人員必須針對不同條件下的地下水或地表水對建筑物基礎地基的影響情況進行具體的分析。如對埋藏的鋼筋、硂等受地下水影響的腐蝕情況進行觀察;對軟土巖石、膨脹土等巖石作相應的分析,對于可能會出現的膨脹、軟化作用作具體的研究;對地下水位的基坑滲透情況進行有效的分析,對通過人工降水方式可能會引起的土體沉降情況進行控制。[2]
巖石水理性質主要是指巖土與地下水相互作用而顯現出來的各種性質,可將其分為三類:①崩解性,其主要是指巖石在浸水出現濕水情況后,巖土的土粒連接遭受到破壞,致使土體出現解題或崩散,一般而言,巖土的崩解特定包括崩解方式、崩解量和崩解時間等,同時巖土的崩解性與土的結構以及礦物的成分有著很大程度的關系。②透水性,其主要是指在遭受到重力的作用下,巖土出現允許水滲透的基本性質,巖土的連通性和空隙的大小與巖土滲透性的大小有著直接的關系,如松散巖土的顆粒一般較小,由于其滲水性相對較差,可以通過抽水試驗的方式來對巖土的透水性進行測試。③軟化性,其主要是指巖石浸水后出行了力學強度降低的基本性質,同時巖土的軟化型能有效的判斷巖石的耐水化能力和耐風力的一項重要指標,一般主要應用軟化系數來進行表示,即巖土在浸水飽和狀態下的抗壓強度與巖土在風干狀態下的抗壓強度兩者的有效比值。[3]
筆者在經過研究多方資料發現,目前井下礦山巖土的水利性質對于井下礦山建筑物的抗變形力以及效果有著很大程度的影響。因而筆者認為在對礦山巖土工程水文地質特征作有效分析的過程當中,相關的具體參與分析人員必須要對水文地質進行多層次、多角度的合理評價,從而來實現工程地質勘察過程中水文地質評價效果的明顯提升。
地下水是巖土體的重要組成部分,其直接對巖土體的工程特性有著直接的影響,同時對建筑物的耐久性和穩定性也造成了相應的影響。地下水造成的巖土工程危害主要可以將其歸究為地下水位升降變化和水動壓力作用兩方面原因而導致。
3.1地下水升降變化而引起的巖土工程危害性分析
地下水位的升降變化的原因主要是由于人為因素和天然因素兩種而導致的,不論是由于那方面因素所占比中而造成的,都會致使地下水位出現變化,嚴重的給巖土工程帶來重大的危害,筆者經過研究發生,由于地下水升降變化而引起的巖土工程危害主要有三個方面:①地下水位上升;②地下水位下降;③地下水位升降頻繁。[4]具體如下:
地下水位的上升會致使巖土工程出現土壤沼澤化和鹽漬化現象的發生,導致整個巖土工程的質量大大降低。同時地下水位上升還可能造成建筑物腐蝕程度加劇,嚴重的可能會引起巖土體出現滑動現象。部分水位上升還會促使巖土結構遭受破壞,進而導致巖土層結構強度下降,引發流砂、管涌等現象的發生。上述情況的還可能引發河岸、斜坡等崩塌,致使嚴重地質不良現象的產生。一般導致水位上升的主要因素是由于大量降雨、施工、溫度上升等因素。
地下下降會導致地面沉降、低劣等現象的發生,嚴重可能出現工程地面坍塌,進而造成地下水枯竭,地下水位下降不僅加劇了地下水位惡化現狀,同時對于工程地質的穩定性和安全都造成了嚴重的危險。導致地下水位下降的因素主要是由于建筑水庫補給、地下水抽取等人為因素造成。
地下水位頻繁升降不僅會導致巖土層出現膨脹現象,還可能會致使膨脹性巖土出現不均勻脹縮,同時出現變形往復的膨脹性收縮,導致地下巖土層中的部分物質喪失,如鋁、鐵等。地下水位升降頻繁還會致使上層土層失去膠結物,進而導致巖土層出現松動現象,造成整個巖土層的效果逐漸下降。同時還會導致地質土層空隙開始慢慢增大,相應的壓縮的模量和承載力也會大大降低,加劇了巖土工程的處理難度。
3.2地下水動壓力作用引起的工程危害
地下水動壓力作用的變化會引起地下水天然動力平衡在很大程度有所降低,導致移動水壓出現根本性改變。同時地下水動壓力作用的變化相應的還會導致地下水天然動力平很條件發生改變,巖土工程地下水動壓力作用的變化還會引起巖土層出現基坑突涌和管涌等現象的發生,嚴重的危害到地質水文條件,促使其整體狀況出現大幅度的降低。上述各類情況的發生還會導致工程的整體活動效果下降,致使整個巖土工程的危害程度加重。
水文地質問題的危害分析,對于整個工程地質勘察有著重要的意義,其對建筑物的持力層選擇和地質災害防治方面都有著重要的地位。本文對工程地質勘察中水文地質評價內容與巖土水理性質及測試方法進行了詳細的闡述,并對地下水問題對巖土工程的危害性進行了分析,通過分析我們發現,由于不同的巖土水理性質對整個巖土地質效果有著很大程度的影響,其與地質施工質量有著直接聯系,只有通過對不同水文地質狀況進行全方位、多層次的深入研究,才能有效的實現對危害因素的合理控制,最大限度的減少巖土工程出現風險隱患。
[1]楊松林.工程地質勘察中水文地質若干問題的探討[J].低碳世界,2013 (05):119~120.
[2]任飛.淺析工程地質勘察中水文地質[J].中國科技博覽,2013(17):393.
[3]張鈴.工程地質勘察中水文地質問題的危害探討[J].科技與企業,2014,16 (15):307.
[4]郭正萌,周曉艷,王嬋,等.工程地質勘察中水文地質問題的危害探討[J].新材料新裝飾,2014,25(13):81.
[TU42]
A
1673-0038(2015)22-0202-02
2015-5-15
韓同文(1956-),男,山東菏澤人,高級工程師,本科,水文地質、工程地質專業,從事技術工作。