地下水對地質(zhì)災(zāi)害的影響分析

康起銑

云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院 657000

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，地下水與巖土體相互作用成為人們關(guān)注的地質(zhì)問題，主要產(chǎn)生三種作用，分別是物理作用、化學(xué)作用以及力學(xué)作用等，地下水與巖土體間相互作用下將對變形與強(qiáng)度造成影響，巖體應(yīng)力變化、補(bǔ)給、徑流都會發(fā)生改變，將產(chǎn)生嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。本文主要對地下水地質(zhì)災(zāi)害影響進(jìn)行分析，旨在為地質(zhì)研究提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：地下水；地質(zhì)災(zāi)害；分析研究

由于自然環(huán)境、人類生產(chǎn)的不斷變化致使地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，各項(xiàng)工程活動規(guī)模與強(qiáng)度增大致使地質(zhì)災(zāi)害呈現(xiàn)出多樣性，經(jīng)常誘發(fā)滑坡、巖溶塌陷、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都與地下水的作用有一定關(guān)系。由此，加強(qiáng)對地下水的作用與變化的研究就顯得極為重要。

一、地下水與巖土相互作用

（一）地下水產(chǎn)生的物理、化學(xué)作用

地下水產(chǎn)生的物理作用有潤滑作用、軟化以及泥化作用，都是結(jié)合水產(chǎn)生的作用。地下水產(chǎn)生的化學(xué)作用：地下水產(chǎn)生的化學(xué)作用主要通過地下水與巖土間的離子交換、溶解作用形成，還會產(chǎn)生水化作用、溶蝕作用、氧化還原作用、沉淀作用、滲透作用等。

（二）地下水對巖土產(chǎn)生的力學(xué)作用

空隙靜水壓力與空隙動水壓力的共同作用能夠影響到巖土體力學(xué)性質(zhì)。靜水壓力的作用是將巖土體的效應(yīng)減少，將巖土體的強(qiáng)度降低，而裂隙巖體中的空隙靜水則在水壓作用下出現(xiàn)變形與擴(kuò)容；動水壓力會對巖土體產(chǎn)生切向推力使巖土體抗剪強(qiáng)度降低[1]。

（三）對地下水流的影響

地下水滲流介質(zhì)是巖土體，地下水活動場所與運(yùn)動路徑受巖土體空隙結(jié)構(gòu)限定，能夠?qū)Φ叵滤a(bǔ)給、徑流以及排泄條件進(jìn)行控制。巖土體在特定的地質(zhì)環(huán)境下具有地應(yīng)力、地下水以及溫度。

二、地下水對巖土力學(xué)性質(zhì)的影響

地下水所處地層是地質(zhì)環(huán)境中最活躍的一個(gè)層面，產(chǎn)生的巖土力學(xué)性質(zhì)影響是關(guān)鍵。這種影響主要表現(xiàn)在物理作用、化學(xué)作用以及力學(xué)作用上。而地下水對巖土強(qiáng)度影響是多方面的，比如，物理、化學(xué)作用下將使巖土體的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而使巖土體的C、值發(fā)生改變；地下水能夠產(chǎn)生空隙靜水壓力，在這種壓力下使巖土體強(qiáng)度降低；空隙動水壓力作用下能夠使巖土體形成一個(gè)推動力，這種推動力就是一種剪力，能使巖體抗剪強(qiáng)度降低[2]。

三、地下水與巖土相互作用產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的分析

（一）地下水與巖體相互作用造成地面沉降

地下水開采還能引發(fā)地面沉降，地面沉降量計(jì)算涉及到很多關(guān)系量，主要有以下幾方面：因?yàn)榈叵滤疂B透壓下降致使增加了巖土體效應(yīng)力，含水層的壓密量增加，造成土體弱透水層出現(xiàn)固結(jié)甚至變形；隨著地下滲透壓的降低，能夠在含水層中產(chǎn)生一個(gè)井群方向運(yùn)動的水壓梯度，使空隙動水壓力增大。空隙動水壓力促使水中的顆粒不斷運(yùn)動，引起水層垂向變形量。

（二）地下水與巖體相互作用產(chǎn)生滑坡

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，因?yàn)榈叵滤疂B透引發(fā)的滑坡率高達(dá)80%以上。尤其是在我國南方地區(qū)降水多，致使地下水滲透增強(qiáng)，經(jīng)常發(fā)生大型滑坡，這些都與地下水和暴雨量息息相關(guān)。而在我國北方地區(qū)，因?yàn)閮鋈谧饔靡矔霈F(xiàn)滑坡，而庫區(qū)水位變化則是庫區(qū)發(fā)生滑坡的重要原因[3]。

（三）巖溶塌陷

巖溶塌陷出現(xiàn)的主要原因是具備開口型溶洞或者是溶隙碳酸鹽巖，還要具備一定厚度的松散覆蓋層；地下水動力條件非常容易改變，使地下水運(yùn)動均衡性遭到破壞。巖溶塌陷出現(xiàn)的主要原因是地下水沖刷力使溶洞底層結(jié)構(gòu)遭到破壞，使土體抵抗力降低，進(jìn)而引起塌陷。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，巖溶塌陷主要發(fā)生在塌陷點(diǎn)或者斷裂帶過于密集的地方，也會發(fā)生在斷裂的隆起位置，這些位置的沉積厚度小，并且有著較淺的基巖埋深度，受到構(gòu)造應(yīng)力的影響容易發(fā)生巖溶塌陷。

（四）地基變形

建筑施工或者地質(zhì)開發(fā)最常見的問題就是軟土地基變形，地基結(jié)構(gòu)變形因?yàn)槿鄙俜€(wěn)定性在遭到地下水影響后牢固性更低。軟土層的諸多有害特性增加了水文地質(zhì)對軟土地基變形的影響。與此同時(shí)，在加載初期階段，地基存在空隙水壓力使地基強(qiáng)度降低。

四、災(zāi)害防范措施與應(yīng)急處理對策

（一）實(shí)時(shí)監(jiān)測

要在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的24小時(shí)內(nèi)設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)，從而準(zhǔn)確獲知地下水的運(yùn)動情況，如果監(jiān)測到了異常信號需要及時(shí)提醒相關(guān)人員采取有效措施。比如，大部分山區(qū)經(jīng)常發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，當(dāng)?shù)卣块T需加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害的指導(dǎo)與預(yù)防，號召全體人員做好地質(zhì)災(zāi)害的防范工作。比如，在雨季降水量非常大，地表水與地下水流量也相應(yīng)增大，可以對地下水流量進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)水流量超出了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)則要對水流方向、流量進(jìn)行調(diào)控，防止造成地下水強(qiáng)烈運(yùn)動，引起其他的地質(zhì)災(zāi)害[5]。

（二）開發(fā)利用

鑒于我國各地區(qū)地理位置復(fù)雜，地下水資源經(jīng)常出現(xiàn)飽和，如果地下水的儲量過大不僅容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害更會對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成非常大的沖擊力，對地質(zhì)災(zāi)害的防范工作帶來了阻礙。由此，需要對地下水防范災(zāi)害的措施進(jìn)行研究與嘗試，不僅使地下水資源得到充分利用還能將地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率降低，使地表結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得以維護(hù)。比如，我國北方大部分地區(qū)將地下水作為生活用水，會定期開發(fā)利用地下水，還有部分地區(qū)使用地下水用來灌溉農(nóng)田，將水資源利用率提高。最后，要做好緊急狀況的處理，如果突發(fā)了地質(zhì)災(zāi)害，現(xiàn)場人員需采取緊急措施治理，將災(zāi)害造成的影響控制到最低，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的人員損傷或者死亡，保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全。我國不同地區(qū)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的不同采取不同的應(yīng)急處理對策，但不管是哪種處理對策都需要遵循“以人為本”的原則，先全力搶救人民群眾，其后考慮財(cái)務(wù)、各項(xiàng)設(shè)施的營救。比如，砂土液化、巖溶坍塌時(shí)可以采用加固方法防止造成液化或者地面沉降、變形等，對交通安全全面考慮，及時(shí)將災(zāi)害警告設(shè)置出來，必要時(shí)可以封堵交通，防止意外事故造成人員傷亡[6]。

結(jié)束語：

隨著社會進(jìn)步與發(fā)展，人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響程度也逐漸加大，對地下與地表結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重破壞。本文主要分析了地下水對地質(zhì)災(zāi)害的影響，可見，地下水異常變化是造成地質(zhì)災(zāi)害的關(guān)鍵原因，必須做好地下水監(jiān)控與災(zāi)害預(yù)防。

參考文獻(xiàn)：

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