李红珠
(中国建筑材料工业地质勘查中心甘肃总队 甘肃天水 741000)
在工程设计、施工和勘察阶段,非常重要的问题就是水文地质问题,可是在实际工程建设中,该问题非常容易被忽视,它会直接影响到工程勘察质量。水文地质以及工程地质具有非常密切的关系,是相互作用的。对工程地质进行勘察的时候,一定要查清楚与之相关的具体水文地质问题,合理评价工程水文地质情况,给工程设计以及施工提供详细的水文地质信息,从而把可能由水文地质引起的危害发生率降到最低。
1.1.1 由变化于地下水升降使岩土工程受到危害
人为以及天然因素均会致使地下水位发生不同变化,从而危害到岩土工程,主要有以下三种方式:
(1)水位上升。使潜水位出现上升现象的关键影响因素是:人为因素、地质因素和工程水文气象因素以及三种因素形成的综合影响因素[1]。当潜水面上升很高后,会给岩土工程带来很多危害,主要有:土壤产生沼泽和盐碱化,工程受到地下水的严重腐蚀,岩土体产生崩塌、滑坡等地质现象;对于部分性质比较特殊的岩土体,其内部结构会崩坏。
(2)水位下降。一般地下水位下降是人为因素导致的。人们进行社会建设以及生活工作过程中,大范围抽取地下水或进行采矿作业时疏干处理矿床等活动均会导致地下水位产生过分下降问题,进而引发地面塌陷、崩裂以及沉降等现象。
(3)地下水位频繁升降。地下水位不断地升降会导致膨胀性岩土出现不均匀胀缩变形问题,如果地下水位升降非常频繁,那么岩土产生的膨胀收缩变形就频繁往复,使得岩土产生的膨胀收缩幅度越来越大,最终形成地裂,使得建筑物尤其是轻型建筑物遭到破坏。
1.1.2 地下水动压力引发的岩土工程危害
如果地下水处于天然状况,那么其内部动压力带来的影响作用非常小,同时不会危害到工程建筑物。可是若情况发生转变,需要进行工程活动,就会使地下水天然动力失去平衡。因为移动化动水压力带来的影响,一般会产生流砂等非常严重的危害现象,这种岩土工程危害很难治理,会消耗很多时间,从而对工程施工造成影响,尤其是整个工程的建设以及发展[2]。
部分特殊区域里面的地下水位并不仅仅是上升或者是下降,而是出现反复改变的趋势,该情况很有可能导致膨胀性岩土产生不均匀胀缩变形问题,若地下水位升降非常频繁,就会导致岩土反复产生膨胀收缩变形,并且会使得岩土膨胀收缩具体幅度不断增大,情况严重时候,会使建筑物遭到破坏。
所谓岩土水理性质,就是岩土和地下水产生相互作用的时候呈现出来的性质。岩土重要性质主要包含有岩土水理性质以及物理力学性质。岩土整体强度以及形状会受到岩土水理性质的直接影响,某些性质甚至会直接影响到对工程稳定性,主要是崩解性、软化性和工程胀缩性等[3]。其中影响岩土崩解性的因素主要有土质颗粒具体构成成分以及矿物质成分等。以往勘察岩土的时候,一般把工作重点放在岩土物理力学方面,而忽略其水理性。所以对岩土地质进行评价的时候,需要进一步加强全面性。岩土水理性是因为岩土以及地下水产生相互作用而出现的,在岩土体里面,地下水的存在方式有很多种,所以不同地下水对岩土的水理性质造成的影响不同,影响度和岩土类型有一定的关联。如果是粘土里面的地下水,其主要存在形式是一种结合水,和粘土相互作用后,性质一般是膨胀性以及收缩性,因为强力的束缚,其活动范围非常有限,所以不会对其水理性质造成严重的影响。
很多因素会影响到地下水位变化,其主要有:地上河流水位、气候改变、地球引力改变、大气环境气压改变等[4]。在水位不断上升的条件下,岩土土体密度会在一定范围内不断变大,岩土压会使得工程施工材料遭到腐蚀,随着地下水位的频繁改变,岩土胀缩变化会导致土体变形,进而出现裂缝以及突起,随着裂缝的进一步扩大,会导致岩土体的性质变差,最后使得地表建筑物变形,遭到破坏。如果自然条件下,工程地下水动力平衡出现变化,会给工程地质勘察带来不良影响。
随着人类生产活动越来越频繁,地下矿产资源以及水资源开发利用程度也越来越大,导致地下水位下降幅度非常大,产生地面裂缝、沉降以及塌陷等不良地质现象增多,同时地下水资源水质实际恶化情况正在不断加重,严重危害到了建筑工程稳定性和人类生存环境。
在地下水位反复升降的情况下,岩土体也会不断出现胀缩变化,进而出现变形,当变形达到某一程度之后,会导致裂缝的出现,该现象是引发地裂问题的主要原因之一。岩土变形会使地表轻型建筑物遭到破坏,同时使重型建筑物稳定性降低。对工程地质进行勘察的时候,如果是膨胀性岩土区域,就应该重点勘察工程现场实际水文地质条件,尤其是在勘察工程地下水的时候,一定要注重水位升降的变化,这样就可以给工程设计以及施工提供参考依据。
在施工处理建筑工程地基的时候,若底面压缩层具体地下水位出现升降变化,就会给建筑物稳定性带来不良影响。如果水位上升,那么地基土由于地下水的作用会出现软化现象,从而降低土体强度,提升土体压缩性,最终使得建筑物出现不均匀沉降问题[5]。如果水位降低,土体自重应力就会增加,使得地基出现附加沉降,最终导致建筑因为形变而被破坏。
经历了几十年发展之后,目前我国地质勘察工作已经具备了比较完善的具体规范以及规程体系,规范性文件里面明确规定了具体可行的勘察任务。勘察目的以及评价内容,这样工程地质相关技术人员实际工作过程中就有了科学依据。地质勘察中一定要高度重视规范性,掌握相关知识以及具体要求,从而在进行工程地质勘察工作的时候就可以布置充足,同时也让工作人员可以设置充足的原状土样具体测试数据,将抗震地段及时准确的划分出来。
进行工程勘探调查的时候,一定要掌握调查重点,利用已经设置好的具体调查指标体系,在规定时间里面完成任务目标,对地下水类型进行有效的分析,明确地下水补给和具体排泄条件,找出地下水位和其水位变化幅度与水位变化规律,并以此为基础,评价地下水给工程建筑材料带来的腐蚀影响,如果发现问题,就必须及时做实验进行分析研究,理性的分析评估对地下水可能引发的突涌或者是管涌等威胁进行理性的分析以及评估,从而制定出合理有效的具体防治措施。
在对工程地质进行勘察的时候,一定要重视水文地质问题,对水文地质进行准确的评估,了解岩土水理性质,同时对地下水进行全面的勘察以及采取正确的措施进行处理,这样不仅可以显著提升工程岩土勘察结果的可靠性,同时还可以有效利用岩土体所具有的潜在能力,改善人类居住环境。
[1]王万里.工程地质勘察中水文地质的影响分析[J].建筑工程技术与设计,2014,5(26):621.
[2]谢家宽.探究工程地质勘察中岩土水文地质[J].建材与装饰,2014,9(13):159,160.
[3]刘兴隆,赵恩勋.研讨工程地质勘察中水文地质的重要性[J].地球,2015,2(2):212.
[4]史元科.工程地质勘察中水文地质若干问题的探讨[J].江西建材,2014(3):231.
[5]付强,秦福锋.工程地质勘察中的水文地质危害与相关方法[J].企业导报,2015,4(13):140,145.