摘要:水文地質作為工程施工的方案設計的重要依據,水文地質勘察工作所起到的作用的是不可替代的。文章能夠分析其水文地質問題,探討其危害。
關鍵詞:工程地質勘察;水文地質問題;危害
中圖分類號:P64文獻標識碼: A
引言
眾所周知對地下水文的勘探在建筑中有重要的作用和影響,它為設計和施工方提供了必需的消除或減少地下水文地質對巖土工程的危害所需要的水文地質資料。
一、重視水文地質勘察的必要性
(一)預防因地下水升降而引起的巖土工程危害
地下水位的升降超過一定程度有可能造成粉土以及粉細砂飽和液化而出現流砂、管涌等問題,也可能導致土壤鹽漬化、沼澤化而腐蝕建筑物。因此在水文地質勘察工作當中要密切注意并調查掌握地下水位的條件以及升降變化的情況。在自然環境中,地下水位往往是季節性變化,旱季水位下降而雨季水位上升,這種變換幅度小,并且是漸變的、區域性的。但是,城市中由于人為因素導致的地下水位局部地區的升降變化往往要比自然變化的幅度大,導致的巖土工程危害也更加嚴重,需要引起高度警惕。對巖土的主要物理力學性質指標、原位測試數據進行分析、統計,并對巖土參數的可靠性、適用性進行評價,說明采用的試驗方法和取值標準、不同測試方法所得結果的分析比較,分層提供各項統計指標的范圍值\\( 最小值、最大值\\) 、平均值、標準差、變異系數、樣本數\\( 參加統計的數據的個數\\) 、巖土參數的標準值或設計值。
(二)預防因地下水動水壓力作用而引起的巖土工程危害
在自然狀態下,地下水動水壓力的作用十分微弱。但是在建筑工程活動當中,由于地下水天然動力平衡的條件被改變,在動水壓力作用下也會導致一些后果嚴重的巖土工程危害。如管涌、流砂以及基坑突涌等,需要做好這方面的水文地質勘察工作。當建議采用樁基時,應評價采用樁的適宜性; 對樁的類型、平面布置、直徑、長度和樁基持力層,提出建議; 對樁尖持力層的選擇進行論證; 提出樁的側摩阻力和端阻力; 提出單樁承載力的建議; 在大面積堆載及欠壓密地區,尚應分析樁周土對樁的負摩阻力; 對預制樁或沉管樁的沉樁可能性,進行論證; 挖孔樁、鉆孔樁、沖孔樁的成孔工藝,成孔過程可能出現的問題及施工技術措施,樁的施工質量控制方法和要求;對樁基工程設計、施工、檢測、監測的其他建議; 一般應提出以樁的靜載荷試驗驗證或確定單樁承載力的建議。
(三)預防地下水位對巖土物理力學性質的影響
地下巖層分為很多種,但是其中一些風化較為嚴重的受到巖層物理力的影響較大,而巖層物理力與水文狀況之間的關系較為密切,因而從某種層度上來說水文狀況之接影響著地下巖層物理力的變化,也就是直接影響著地下巖層的變化,其對于建筑施工的安全有著很大的影響。
二、常見水文地質問題
(一)地下水污染問題
地下水潔凈與否關乎人類的身體健康,但是地下水污染成為主要的水文地質問題。地下水之所以容易被污染 是由它的特點所決定的,地下水自流速度慢,自凈能力差;流動性強,一旦污染,很可能擴散;地下水污染后,很難被發現。地下水污染后必須在地質勘探時期及時發現,雖然地下水會大面積擴散,但是我們要利用地下水自流速度慢這個特點,與時間賽跑,及時將已經被污染的地下水控制在一定范圍內,凈化控制。追根溯源,天氣,土壤,氣候都有可能成為地下水污染的直接原因,但這些都不是可以人為干預的,但可以改變耕種方式,改變耕種品種來間接改變土壤性質來達到保護地下水,改善地下水的目的。積極的普及地下水污染危害與保護地下水的知識,調動人們群眾的積極性,全民運動,提
高保護地下水意識。
(二)巖石水理性質與建筑物
現在大部分的施工之前的勘察報告僅僅是巖石勘察報告,巖石層也是水文地質重要的一部分。施工之前,要考察施工地下的巖石水理性質與巖石的物理性質,巖石水理性質就是巖石與地下水長期的相互作用而形成的各種各樣的性質。巖石遇水后,會變的軟化,它不僅僅影響巖石的物理承受力而且對地上的建筑物也有巨大影響。如果選用軟質巖石作為基礎基坑,那一定要對地下水進行勘測是否會對巖層軟化甚至解崩。如果建筑工程已經進行或者已經竣工,那一定要著重評價與勘察,及時補救,加固地基,治理地下水,防止軟化巖石崩塌導致地面偏頗,建筑物倒坍。
(三)過度開采地下水
水,是人類生命的源泉,沒有水,也不會有人類。盡管人們明白過量開采地下水后果不堪設想,但是,人類的生理需求促使著人類一而再再而三的過量開采地下水。過量開采地下水導致地下水位下降,地下水位降低往往導致地面干裂,塌陷,地面下沉等等地質災害,地下水位下降也會導致巖土工程收縮變形,地面上的建筑物,尤其是小建筑物受到嚴重影響。
三、工程地質勘察中水文地質問題的危害探討
(一)由地下水引起的巖土性危害
(1)地下水升降變化引起的巖土工程危容
第一種,由水位上升導致。導致潛水位上升的最主要原因為地質因素、水文氣象因素以及人為因素影響,或者這三種因素的綜合影響。在潛水面上升后,其對巖土工程造成的危害是多方面的,如土壤開始出現沼澤以及鹽堿化,地下水對于工程的腐蝕性開始增強;巖土體巖開始出現一系列的地質現象,如崩塌等;部分具有一定特性的巖土體其內部結構開始出現崩壞,強度與穩定性被減弱;地下的洞室開始被水所淹沒,部分基礎物上升,工程建筑物的穩定性受到影響。
第二種,由水位下降導致。地下水位的下降通常是由人為的因素引起。人們在社會的建設生活工作中,對地下水進行大范圍的抽取或是在采礦作業過程中,對礦床進行的疏干處理等。這些活動均會使得地下水位出現過分下降的情況,從而導致出現地面崩裂、沉降或是塌陷等情況。情況危急時甚至會出現地下水源枯竭,其質量受到惡化等情況,對于工程建筑物而言,其穩定安全性會受到不小的影響,人們的居住及生命安全也會造成相應的威脅。
第三種,由地下水的頻繁升降導致。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,巖土的膨脹收縮變形會往復,而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水的頻繁升降活動還會將土地層中存在的膠結物,如鋁等成分會相應的流失掉,而失去了膠結物的土層,其堅硬度會受到一定的影響,土質會出現松軟的情況,含水量中的相應孔縫隙比例也會逐步地增大,其承載能力減弱,在巖土工程的基礎性選擇方面及相關的解決處理帶來了阻礙。
(2)地下水動壓力影響導致的巖土工程危害
處于天然狀況下的地下水,其內部的動壓力影響作用會相對較小,并不會給工程建筑物造成大的影響危害。但如果情況轉變,出現認為的工程活動,那么其天然的動力便會失去平衡。由于移動化的動水壓力影響,通常會導致出現如基坑、流砂等具有較大影響的巖土工程危害,治理起來較為麻煩耗時,以此影響整個工程建筑物的使用以及整個建筑工程的建設發展。
(二)重視巖土水理性質的測試研究
巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質。巖土水理性質與巖土的物理力學性質都是巖土的重要性質。巖土內部的水理性質會對其整體的強度與形狀造成一定的影響,有部分性質甚至會對工程的穩定性能造成直接性的影響,其中包含了軟化性、脹縮性以及崩解性等。巖土崩解性的相關因素是其土質顆粒的構成成分、礦物質的成分等。過去在對巖土的勘察過程中,往往會將著重點放置在其物理的力學相關方面,其水理性受到了忽視,因此,在對巖土方面的地質評價過程中,其全面性有待加強。巖土內部的水理性主要是由其巖土與地下水之間發生相互的作用產生,地下水在巖土中的存在方式各有不同,其對巖土水理性質的總體影響也存在著不同,其影響度又與巖土自身的類型有所關聯。地下水在粘土中的主要存在形式是結合水,結合水在粘土中作用后的性質通常為膨脹性與收縮性,由于受到一定強力的束縛限制,其活動的整體范圍較為有限,對其水理性質的影響較小。
結語
綜上所述,隨著科技的不斷進步和完善,工程地質勘察工作可以借助先進的設備和技術,保證工程能夠順利的施工,有效的降低地質災害而給工程造成的損失。在實際操作中,要加強研究水文地質問題,提高工程的安全性,提升經濟效益。
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