【摘要】在現代工程地質勘察研究中,巖土水文地質是一項發展歷史較短的領域,然而我國古代人民很早就已經進行過類似的工程處理,當前盛行的一些巖土水文地質處理方法可以在古代研究中尋找到其類似手段。工程地質勘探的準確與否對房屋的建筑成本有著直接的影響作用。而水文地質著重研究地下水的分布規則和形成規律,地下水的化學、物理成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響因素及其防治等。本文就工程地質勘察中巖土水文地質等內容進行了淺要的探討。
【關鍵詞】:地質勘察;巖土水文地質;研究
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
引言:
在工程地質勘察中工作中,水文地質研究是一個容易被忽視的前提準備工作。實際操作中,巖土工程的勘察報告很少直接涉及水文參數的利用,水文地質問題被認為是象征性的工作,不被納入具體工作規劃之中,只是簡單地對水文地質條件進行較為一般性的評價。而實際上,水文地質工作在巖土工程勘察、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用。下文對工程地質勘察中巖土水文地質做簡單研究分析。
一、工程勘察中巖土水文地質問題分析的主要內容
當進行巖土工程勘察工作時,如何做到合理的對遇到的水文地質問題做出科學的研究是不可或缺的重要過程。
第一:必須認真的分析出地下水可能會對上層的建筑物,或者是巖土體造成什么樣的影響,保證在勘探工程開始之前就做到對這一影響做出合理的預測分析,進而當問題出現時,能夠及時的給出解決問題的辦法。
第二:在勘探工程中出現了一些水文地質方面的問題,應科學合理的結合擬建場地地層特征、擬建建筑物的地基性質特征以及基礎工程的性質特征,系統的分析出場地出現水文地質問題的具體原因;通過對整個區域、場地、建筑物特征分析并把握住水文地質方面的主要特點,進而才能提出出合理、實用的水文地質參數,指導實際生產建設。
第三:在處理一些地下建筑物的地基處于地下水位之下的問題時,往往需要考慮地下水對建筑物的腐蝕作用。對于那些基礎持力層為強風化巖層、軟質巖層、膨脹土層或者殘積土層等巖土體的工程場地,就應當對其地下水活動導致持力層出現崩解、脹縮或者軟化等作用的可能性進行重點分析和評價;對于那些在地基與基礎的壓縮層范圍之內有飽和或者松散的粉細砂層的工程場地,就應當對其出現流砂、潛蝕或者管涌等現場所出現的可能性進行重點分析和評價;對于那些地基與基礎下部有承壓含水層的工程場地,就應當對其在開挖基坑之后承壓水將基坑底板破壞的可能性進行重點計算、分析和評價;而對于那些在高于地下水位的位置進行基坑開挖的工程場地,則應當考慮采取富水試驗和滲透試驗。
二、工程地質勘察中水文地質評價內容
在工程地質勘察過程中,對于考慮對水文地質問題的評價問題,主要應該考慮以下幾個方面的內容:
1.應當重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的巖土工程危害,提出防治措施。當地下水位發生變化,會對工程產生極大的影響。例如地下水位如果突然上升,必然會降低淺基礎地基的承載力。而在有地震、砂土液化的地區則會加劇液化速度,進而巖土體產生變形、失穩等不良的地質作用。另外,在寒冷地區也會產生凍脹方面的不良影響。進一步來說,如果地下水位在地基主要壓縮層內,由于地下水位上升,水浸濕和軟化巖土會造成地基土強度及壓縮模量的減弱作用,此時建筑物就可能會產生過大的沉降問題,最終影響到建筑物的正常使用。
2.工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。 在地質工作中,做好資料的收集工作和熟悉工作是對后續工作的前提準備。
3. 應從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題,如:
(1)對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。
(2)對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉上時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
(3)當基礎下部存在承壓含水層,應計算和評價基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性。
(4)當在地下水位以下開挖基坑的時候,應當進行富水、滲透試驗,并對因人工降水而引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定的可能性做出評價。
三、工程勘察中巖土水文地質問題的主要危害分析
1.由于地下水的動水壓力產生的影響與危害
一般來說,在巖土工程的勘察時遇到的地下水的動水壓力不會對勘探工程造成太大的影響,但如果人為的去破壞動態水壓力的平衡性,就會造成勘探過程中遇到較大的動態水壓,進而產生了一些較為嚴重的勘探工程問題,比如說管涌以及流砂等,出現此類問題,會對勘探工程的準確性、勘察質量等方面產生影響;情況復雜的,可能會影響到整個勘探工程能否順利進行。
2.由于地下水位的升降變化導致產生的危害
由于地下水位下降導致產生的危害。通常情況下,自然條件不會導致地下水有明顯的下降行為,只有人為的因素才是導致地下水下降的主要原因。造成地下水水位下降的人為因素主要包括勘探地區的地下水被嚴重的抽取、礦業企業生產過程中對地下水的抽取、勘探地區的水利工程建設等,這些都可以嚴重的造成地下水水位的下降。當某一地區的地下水下降程度非常大時,這一地區就很可能會產生各種地質災害,比如說地質塌陷等,并且能夠造成當地的地下水嚴重缺失以及地下水質量下降的嚴重影響,這些由于地下水水位下降造成的問題都從很大程度上對人類的生產生活造成影響。
由于地下水位上升導致產生的危害。一般來說,很多因素都能導致地下水水位的升高,其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時往往是幾種因素的綜合結果。而一旦地下水位非正常上升,就很有可能增強對建筑物基礎的腐蝕效果,促進斜坡與河岸等土體的滑移甚至崩塌,軟化土體結構并降低土層的承載能力,加速部分土層的液化現象,嚴重時甚至會導致流砂、管涌等嚴重的地質危害,給工程尤其是基礎工程帶來極大的破壞。
由于地下水位頻繁升降導致產生的危害。對于一些膨脹性的巖土來說,如果地下水水位發生了很大程度上的變化,很可能會導致巖土層的膨脹,或者是巖土層的收縮等地質變化,而一旦地下水位升降過于頻繁,則不但會造成巖土往復地產生膨脹收縮變形,而且還可能會引起巖土膨脹收縮幅度的持續加強,從而產生地裂等危害,并最終造成建筑物尤其是輕型建筑物出現嚴重的破壞。因此,地下水位頻繁變化地區應注意地下水作用及地下水控制評價,并應對地基與基礎工程提出相對高的要求,同時,要求勘探工程擁有更成熟的勘探技術,進而提供更準確的水文地質參數及地下水作用及地下水控制評價結果。
結束語:
鑒于工程地質勘探的準確與否對房屋的建筑成本有著直接的影響作用,并直接影響著建筑項目的綜合效益,而巖土水文地質工作在工程地質勘探中也占據著相當重要的地位。在勘探中,做好水文地質的研究工作,對于后續項目的順利進行有著重要的意義。
參考文獻:
[1]王燕.工程地質勘察中的水文地質危害分析及對策研究[J].科技致富向導,2012(09).
[2]粟俊江.重慶地區環境影響評估中水文地質勘察研究[J].科協論壇(下半月),2012
[3] 唐輝明.《工程地質學基礎》[M].化學工業出版社,2008.
[4] 中國建筑工業出版社 編著,《建筑工程地質勘探與取樣技術規程》[M].中國建筑工業出版社,2012.