摘要:在我國經濟發展的推動之下,其工程建設的數量逐漸增多,也對工程地質勘查提出了更高的要求,為了保證建設施工的質量需要對水文地質勘查情況進行分析。
關鍵詞:工程地質;水文地質;勘查
中圖分類號:P345文獻標識碼: A
引言
水文地質指的是自然界中地下水的變化和運動,而水文地質學則是研究地下水的科學。水文地質學主要是研究地下水的物理性質、化學性質、形成規律以及分布情況,同時水文地質學可以對地下水資源進行合理的利用,并且還可以減少對礦山開采的不利影響。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域。為了提高工程勘查的質量,則需要查明工程周邊的水文地質問題,對可能出現的問題提出較好的預防措施,這樣便可以減少地下水對工程可能產生的危害。
1、地質勘察與水文勘察的目的
明確地質勘察與水文勘察的主要目的、明確工作的重點與核心點,是開展相關項目的重要前提保障。
1.1、工程地質勘察
工程地質勘察工作是整個建設施工項目當中的基礎性環節,在實踐當中需要明確工程地質勘察工作的目的,即對建設區域周圍的環境進行深入了解、通過細致的勘察,明確施工區域的地質情況,掌握施工區域的可靠的、準確的地質信息資料,規劃施工的組織形式,對施工容易導致以及可能發生的地質狀況進行有效的預防。運用周邊的地質條件和相關資料,合理的避免施工過程之中的不利因素,或者對施工環境周圍的不良的地質因素以及不利于施工開展的條件進行充分改造,以求施工的規劃可以更加便捷、施工項目的設計形式更加符合地質環境、為各個項目的施工提供最為可靠的信息數據和地質勘察結果。地質勘察工作可以細分為多個環節,其中可行性研究、規劃方案、設計以及實施等是幾個基本步驟。在規劃方案階段之中,相關工作的重點是為后期的建設項目提供可靠的地質資料和地質信息,通過對區域地質信息的整編;同時,搜集相關的地形地貌資料、收集相應的地震資料,為施工提供相關的信息來源,另外,在實踐工作當中還需要深入的掌握周邊基本地質條件和可能出現的地質問題,研究工程施工的可行性,明確施工方案之中所需要的材料概況,并且對周邊建筑市場的材料情況進行深入的調查研究。在可行性勘察階段之中,需要在原先規劃方案的基礎之上進行深入的勘察。其中,包括有基本建筑的結構、形態特征、選址、引水路線、主要設施的布局形式、地質條件對施工可能產生的諸多影響,以此為依據提供初步的地質工程資料。而在設計勘察階段當中需要在上一階段工作的基礎之上,在選定的地址進行現場勘察,其目的是明確基本布局形式的可行性,為建筑的布置提供相應的地質信息和理論論證。最后一個階段是實施勘察階段,此項工作的基本目的是在建筑現場場地之上進行勘察,綜合深入的現場勘察和所搜集到的地質信息,對數據結果進行準確的分析,掌控施工周圍環境的地質結構和特征,優化施工技術。
1.2、水文地質勘察
水文地質勘察工作的主要目的是掌握施工周圍的地下水情況,幫助施工技術團隊可以對地下水的特性有著清醒和直觀的認識,并且在基礎數據等幫助之下對水質情況做出科學性的評價,為施工項目的開展提供重要的數據依據。因此,從整體上來講,水文地質勘察的主要目的是通過不同的勘察技術、測繪方式以及試驗等,對水文地質進行觀測和分析,并且依據既定的勘察工作程序,明確周邊水文地質狀況,進而通過專業的技術手段合理的解決水文問題。
2、巖土水理性質的測試和研究
巖土的工程地質性質包括巖土的水理性質和物理性質。巖土的強度和變形受巖土水理性質的影響,并直接影響建筑物的穩定能力。在巖土工程勘察中不能忽視巖土水理性質的影響,光靠側重巖土物理力學性質的測試是遠遠不夠的,因此應當更加全面的對巖土的水理性質進行評價。巖土的水理性質產生于巖土與地下水的相互作用,主要性質包括容水性、持水性、給水性、毛細管性以及透水性等方面。這些性質對于巖土的固液氣三態息息相關并產生重要的影響。地下水在巖土中按照埋藏條件分為上層滯水、潛水、承壓水;其中根據水層的空隙性質分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。巖土的水理性質受不同形式的地下水的影響,造成的影響程度又與巖土的類型息息相關??梢詫r土的水理性質指標作為應對地下水位變化時工程施工的設計依據。
2.1、軟化性
軟化性是由于巖土被水體浸入后導致力學強度的降低,通??捎密浕禂当硎?。軟化性可以作為判斷耐風化、抵抗浸水能力的依據。當巖層中存在易軟化巖層時,在地下水的不斷作用下形成軟弱夾層。如:粘性土層、泥巖、頁巖、砂巖均普遍存在這種特性。
2.2、崩解性
崩解性是指巖土經過浸水工程后,導致削弱破壞土粒之間的連接,最終使土體離散解體。巖土的崩解性與土顆粒成分、礦物組成、自身結構有著密不可分的聯系。
2.3、給水性
在重力作用下飽水巖土能從自身的空隙、裂隙中溢出一定量的水分。以給水度表示其強弱,給水度影響場地疏干時間,是含水層的一個重要水文地質參數。
2.4、透水性
水在重力作用下,水能夠透過巖土自身。松散巖土的透水性受顆粒情況以及均勻度的影響,顆粒越細、越不均勻,透水性越弱;堅硬巖土的裂隙或巖溶越發育,相應的透水性也就越強。透水性的強弱用滲透系數表示,可通過透水、滲水、壓水等實驗測得。
2.5、脹縮性
脹縮性的產生是由于巖土顆粒表面結合水膜吸水變厚失水變薄引起的。巖土吸水后體積變大,失水后體積變小。地裂縫的產生以及基坑隆起等都是由于巖土的脹縮性所帶來的負面影響。其標定的指標包括:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。
3、地下水位下降引起的巖土工程危害
現在大部分城市工業消耗的、居民生活用的和農業生產用的水都來自地下水,其中尤其以華北平原和大城市特別嚴重。大量研究者調查研究表明:過量抽取地下水是導致水位降低的主要原因。除此以外,人類不合時宜地修建大型水庫,造成江河下游區域河段和部分相關湖泊水位下降。人類的采礦活動也是導致地下水位下降的原因之一。
地下水位下降給巖土工程帶來的危害主要包括以下幾方面:
3.1、地面塌陷、建筑物下沉、地裂等重大災害。
3.2、施工降水等活動中產生水頭差導致動水壓力的產生,使粉細砂、粉土層中的土顆粒受到沖刷,將細顆粒沖走,使巖土的結構遭到破壞。近年來,我國各地都出現了天坑、地陷等事件,這些都是由于地下水位降低,引起巖土結構變化造成的。因此工程勘察必須明確地下水位下降造成的影響,提出合理的預防措施。
3.3、地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害對于蒙脫石、伊犁石含量高巖土,地下水反復升降變化會引起不均勻脹縮變形,進一步引起巖土體強度發生重大變化。對于細小結晶物含量高的巖土,地下水位反復升降會將這些顆粒沖刷掉,使巖土疏松多孔,抗壓強度大大降低。因此在水文地質勘察中,地下水位反復升降問題要得到重視,防止其對建筑物地基造成嚴重破壞。
4、結語
在工程建設中,如果能夠對地質問題進行全面的了解,就會及時避免地質存在狀態以及可能的變動對工程的負面影響,從而全面提升建筑工程的質量。而在地質勘查過程中,水文地質勘查是重要的組成部分,其對于地質勘查水平具有決定性的影響。因此,相關工作人員應該加強對水文地質勘查及相關問題的研究。本文主要介紹和分析了工程地質勘查中水文地質勘查的相關內容,希望對工程建設中水文地質勘查工作有所借鑒。
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,2012,09:255+277.
[2]史元科.工程地質勘察中水文地質若干問題的探討[J].江西建材,2014,03:231.
[3]郭岐山.工程地質勘察中水文地質問題的探討[J].科技風,2010,16:117.
[4]陸清生.工程地質勘察中水文地質的探討[J].中華民居\\(下旬刊\\),2013,04:259-260.