■方楚城
(廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000)
巖土工程勘察中水文地質勘察的問題研究
■方楚城
(廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000)
隨著我國巖土工程勘察水文地質勘察水平的深入發展與長足進步,其發展過程中所帶來的問題也日益突出,巖土工程勘察中水文地質勘察的作用越來越關鍵,在加強施工穩定與安全過程中,必須要防治由于人為因素誘發的巖土工程水文地質災害。本文詳細介紹了巖土的水理性,分析了從不同方面分析水理性的作用,探討了巖土工程勘察中水文地質勘察的主要內容,并且總結了巖土工程勘察中常見的水文地質災害,以供有關人士參考
巖土工程勘察水文地質
近年來,隨著我國巖土工程勘察水文地質勘察水平的深入發展與長足進步,其發展過程中所帶來的問題也日益突出,特別是現階段巖土工程中我國對水文地質問題不夠重視,并且相應的投入資金也不足,這就導致該問題逐漸尖銳。由于巖土體中重要的組成部分為地下水,它不僅對基礎工程有著重要的影響,并且還極大地改變了巖土體的性質,進而成為整個巖土工程安全與穩定的關鍵因素之一。
在此背景下,為了促進我國巖土工程勘察質量的提升,對勘察中水文地質問題的重視是極為必要的,特別要深入分析水文地質問題對整個巖土工程的影響,需要做哪些方面的安全評價,會導致哪些危害發生。在實際的工程勘探中,一些勘察成果已然忽視了對水文地質相關參數的測試,水文地質僅僅被看做為象征性的程序,特別是在比較復雜的山區,水文地質問題被習慣性的忽略了。只有在掌握好水文地質問題后,才能實施具有針對性的策略與方針。本文簡要分析了巖土工程勘察中水文地質問題的主要內容,并且詳細分析了巖土工程勘察中水文地質問題的主要危害。
通過與地下水的相互作用而逐步表現出巖土的水理性,因而地下水賦存狀態會對巖土的水理性產生影響。地下水的存在方式主要有毛細管水、結合水、重力水三種,而結合水又細分為弱結合水與強結合水兩種。以此為據,巖土的水理性測試主要包括五個方面:(1)脹縮性,即巖土在吸水或失水后體積發生的變化而造成的,這種特性會導致地表開裂、基坑隆起,從而誘發地基變形;(2)結水性,即處于飽和狀態的巖土,其內部部分水由于重力的作用會從孔隙或者裂隙中自然流出的特性,其對施工的疏干時間產生影響;(3)透水性,水由于重力作用而從巖土體重透過的特性,巖土中孔隙與裂隙越多,透水性就越好;(4)軟化性,巖土遇水后其力學強度會顯著降低,這種特性會導致巖層中易被軟化的巖層逐漸過渡為軟弱夾層;(5)崩解性,巖土遇水濕潤后,土壤顆粒間的粘結力會被削弱,進而引起巖土解體與崩散。
在巖土工程勘察過程中,巖土工程勘察中重要的組成部分就是水文地質勘察。但是由于復雜的水文地理條件,往往在進行水文地質勘察的過程中,會遇到各種各樣的棘手問題,這就需要我們明確水文地質勘察的主要內容。
2.1 施工勘察地區的自然地理條件
施工勘察地區的自然地理條件作為巖土工程勘察中最基礎的一項任務,它是保障工程項目有序施工的基礎。自然地理條件在水文地質勘察中多種多樣,例如地形地貌特征,該地區的氣象水文特征。氣象特征主要是指施工地區的氣候類型、季風帶類型、濕潤程度、熱量、風速與風向指標等等;地形地貌特征主要指的是施工地區周圍的地形狀況、堆積情況、水系、地貌侵蝕狀況等。
2.2 施工勘察地區的地質環境條件
施工勘察地區的地質環境條件指的是施工區域內的基底構造、地質構造特征及其對第四系厚度的控制、新構造運動、地層巖性等方面的勘察。
2.3 施工勘察地區的地下水位情況
在巖土工程實施前,必須要對地下水位進行勘察。檢查地下水位的變動情況,了解地下水位變動歷史,更清楚地掌握地下水流動情況,要把地下水位的勘察作為巖土工程勘察的重點。在測試地下水位時,需要在靜水位中持續一定的時間,先檢測水層的滲透性;在利用泥漿鉆進時,測量水位前必須將側水管深入含水層中20cm或者洗孔后再進行測量;對多層含水層測量時,要采取相應的止水措施與含水層隔離開來。
2.4 施工勘察地區的隔水層、含水層狀況
施工勘察地區的隔水層與含水層必須對隔水層與含水層的地下水類型、水位、埋藏條件、地下水流向及其變化幅度進行調查;關鍵含水層的厚度分布、埋深等;采用現場試驗的方法測試地層的滲透系數等;判定地下水水質對工程材料的影響、現場條件對地下水的影響等。此外,在測量水徑流向時,應當采用幾何的方法對每個孔內的水位進行測量進而判斷出地下水的徑流方向。
3.1 地下水位的升降變化對巖土工程的危害
巖土工程中地下水位的變化對整個工程造成影響。水位的上升與下降是地下水位變化的兩個主要方面。無論是哪種情況的產生,都會對巖土工程產生一定危害性。主要危害包括:(1)地下水位上升會導致土壤酸堿不平衡,嚴重破壞土壤的酸堿度,在特定條件下,土壤內的可溶性鹽類會腐蝕水泥;(2)地下水位的上升會加劇土壤的侵蝕,誘發滑坡災害,威脅人們的生命財產安全;(3)地下水位上升會促使土壤軟化,導致地基不穩;(4)地下水位上升會促進建筑物底層出現積水現象,進而引發建筑物地基不穩,從而對整個工程造成影響;(5)地下水位下降會誘發地面沉降、坍塌,會造成水資源的短缺,嚴重威脅人們的正常生活;(6)地下水位下降會促使土壤中的砂粉、顆粒含量下降,進而導致土壤結構破壞。地下水位的高頻變動會使土壤中膠結物變得更為松軟,含水量增多,強度降低,孔隙比增大,壓縮性增大,給巖土工程造成嚴重影響。
3.2 地下水的動水壓力對巖土工程的危害
在自然的條件下,地下水的動水壓力一般相對較小,并不會對巖土工程產生多大影響,但是人類大量的工程性活動會打破地下水的自然狀態,而持續的動水壓力對巖土工程的危害極大,會誘發如管涌、基坑突涌、流砂等。這些地質異常情況的防治措施與形成條件以往學者已有詳細且深入的論述,在此就不再贅述。
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