■黃治中(廣東省地質局第十地質隊廣東中山528427)
分析水文地質對巖土工程勘察的影響
■黃治中
(廣東省地質局第十地質隊廣東中山528427)
隨著社會經濟與科學技術水平的不斷提高,我國巖土工程勘察工作也取得了重大進步。水文地質是影響巖土工程勘察工作效率的重要因素,因此需要對其進行全面的分析和探究。
水文地質巖土勘察影響
水文地質的調查和研究與巖土工程勘察質量息息相關,管理和控制不得當則會引起相應的地下水問題。本研究將主要探討水文地質對巖土工程勘察的實際危害及具體影響。
水文地質是巖土工程勘察當中往往比較容易忽視的一類問題,近年來由此導致的各種工作漏洞也是層出不窮。從嚴格意義上來講,水文地質對于巖土工程勘察有著十分重要的意義和價值,若施工單位對水文地質的勘察和監管工作落實不到位,則引起的地下水問題則勢必會直接影響到巖土工程勘察工作的效率與質量,對于一些地質條件較為復雜的區域來說,若在水文地質問題還未完全了解的情況下進行施工,則很有可能會引起嚴重的巖土工程災害,甚至還會導致自然災害現象的發生。因此,相關單位要積極按照工程的指標,采用一定的技術和手段嚴格地對水文地質的條件進行查明,這樣一來既能有效減少資源和財力的浪費,還能避免水文地質中存在的危險因素對巖土工程勘察造成的危害。
2.1勘察的原則
一般情況下,水文地質的勘察工作的涉及面比較廣泛,包括地質環境條件,地理條件和地下水的水位等。水文地質勘察的基本原則是:第一,滿足文件的基本要求,即參照當地的水文地質資料以及具體的工程要求,對該地區的水文地質狀況進行詳細地分析,并合理選擇施工和檢測的工作方式;第二,充分考慮當地的自然地形,地理位置,地質構造及特性以及地下水位與水質的特性等,其測定的參數有助于確定該地的地質條件及其與地下水之間的相互聯系[1]。
2.2巖土水理性質的分析
巖土水理性質際上就是巖土與地下水組合所反映出來的特性,具有決定巖土硬度和密度的重要作用。因此,在巖土工程勘查中既要注重對巖土物理性質的研究,也要注重對巖土水理性質的分析。后者主要是指對巖土的滲透性,軟化性,崩解性,脹縮性以及可塑性與稠度的狀態等方面進行相應的分析。
3.1地下水位升降變化
地下水位的升降變化會直接影響巖土內部整體結構的可靠性以及穩定性,造成不同程度的地表沉降或裂縫,嚴重時甚至會導致地表塌陷等自然災害現象的發生。首先,地下水位的上升若處于非正常狀態,則上升的水分很有可能會導致對建筑物的腐蝕,降低建筑物使用的安全性,進一步造成滑坡與斜坡的產生;其次,當地下水位發生大幅度下降的現象時,則極易有可能引起地表裂縫,地面塌陷以及地面沉降等地質災害現象的發生,進而產生地水質惡化,水資源枯竭等一系列環境資源問題,這對人類的健康和生存也構成了巨大的威脅;最后,地下水位若處于頻繁的升降狀態下時,極易導致膨脹性巖土發生由不均勻膨脹收縮導致的變形現象,長此以往,必然會引起巖土膨脹收縮幅度的不斷加強,進而產生地面開裂的危害,對建筑物造成極其嚴重的破壞。
3.2地下水動水壓力
地下水動水壓力是水文地質中影響巖土工程勘察的另一個重要因素,通常在巖土勘察的過程當中,這種自然條件狀態下的水也造成一些影響較大的問題。例如,人為因素的影響可能會導致地下水的自然條件處于不同程度的失衡狀態下。非正常狀態下的地下水往往會產生非常強大的動水壓力,在這種外來壓力不僅會嚴重阻礙巖土工程勘察工作的順利進行,而且還會對各種巖土工程的地質造成例如管涌等嚴重的危害[2]。
總之,水文地質中影響巖土工程勘察的這兩大因素既嚴重威脅巖土勘察人員的安全,也影響巖土工程勘察工作的進度和效率,是有關單位需要考慮和解決的首要問題。
4.1對基礎埋深的影響
對于巖土工程施工來說,地下的各種水文條件以及水壓動態都會對基礎埋深產生一定的影響,像水體軟化程度的下降早引起的基礎開裂現象等,因此基礎埋深應該根據地下的具體水文環境與埋深的要求進行?;A埋深需要考慮三個要素,第一,地下水水位。當出現地下水時,埋深基礎的地面應高于地下水位,若由于不可抗拒因素導致基礎地面只能深埋在地下水位以下時,則應該在采取相應的排水降水措施后再進行;第二,承壓水。在埋深具有承受水壓力或含有地下水層時,要重視承壓水這一因素,否則會給日后地基的開挖工作造成承壓水沖出的不良后果;第三,地表水流。該因素需要在埋深橋梁墩臺時注意,埋深的位置一定要設置在洪水極限沖刷線以內,以保證其具有良好的堅固穩定性。從經濟效益的角度來看,天然地基的成本造價相對較低,具有操作簡單便利的優勢,是目前巖土工程勘察中的最佳選擇。然而基礎若發生較大程度的沉降或所受承載力過大時,則需要對地基進行相應的處理,例如改變地基結構和加樁加固等。
4.2對基坑開挖支護的影響
開挖基坑支護最主要的目的就是保證地下結構的施工安全以及基坑周圍環境的安全,通過對周圍環境和基坑側圍采取支檔,保護以及加固等措施實現。隨著社會經濟與科技建筑水平的不斷提高,高層建筑物建設的數目不斷增多,其高度也逐年升高。特別是對于一些舊村改造的項目來說,由于受環境地形或者其他客觀因素的影響,大多數建筑的挖掘均采用的垂直式,不僅增加了施工的難度,而且對地下的水文環境也造成了很大的破壞。甚至在降低地下水位的時候,依然采用抽水傳統的方式,雖然這種方式也可以實現減少地下水對地表的壓力,但是會造成地下局部水位突然大幅度的降低,會對周圍的環境造成極大的破壞,例如建筑墻體的變形,地表土地的塌陷等。因此,巖土工程的勘察一定要設立相應的水帷幕,對開挖的坑基及周圍環境安裝防護體予以加固,此外還應注意防止地下水流入或滲入地下施工的區域,以免影響巖土工程施工的進度與質量[3]。
4.3對建筑物的影響
地下水對建筑物的影響是直接與不可抗拒的,而且當地表建筑物收到破壞時必然會對周圍的建筑物業造成一定的間接影響。當地下水的水位上升時,首先會使得建筑物的底端部分以及地下結構變得潮濕,軟化,進而使得建筑物的結構強度變弱,最終導致建筑物的堅固性與穩定性得不到有效的保障;當地下數位下降時,則極易有可能引起地表裂縫,地面塌陷以及地面沉降等地質災害現象的發生,大大降低了建筑物使用的安全性。因此,在采用人工措施降低地下水位時,要盡力避免地面塌陷與地表裂縫等自然災害的發生。當地下水位升降具有不確定性時,土壤的膨脹收縮作用也很有可能會導致地表建筑物發生倒塌的嚴重后果。
上述內容重點對水文地質對巖土工程勘察的具體影響進行了分析和探究,總的來說,巖土工程的勘察要積極重視水文地質因素的影響,在水文地質技術理論的支持下,利用科學合理的技術與設備對水文地質進行相應的勘測,發現問題及時采取有效的解決措施,不斷提高巖土工程勘察的準確性,可靠性。
[1]馬秋磊,淺談巖土工程勘查中的水文地質問題[J].科技創新與應用,2013.
[2]劉慧,林立春,鄒兆剛.巖土工程勘查中的水文地質的作用[J].科技致富向導,2012.
[3]李延坤.水文地質勘查中地下水的問題及應對措施分析[J].科技與企業,2013.
P5[文獻碼]B
1000-405X(2016)-1-148-2