■李超
(广东省地质局第八地质大队 广东 梅州514089)
工程地质勘查中水文地质的重要性分析
■李超
(广东省地质局第八地质大队 广东 梅州514089)
在许多工程项目中,进行地质勘查是不可或缺的一部分,由此可见,地质勘查在工程项目中的作用极为重要。而在地质勘查中,必须透彻地了解有关岩土工程的水文地质的全部状况,才能争取最大限度地提高地质勘查的质量,所以,水文地质在地质勘查中占据极其关键的位置。本文将会从岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害以及水文地质评价内容三个方面来分析水文地质的重要性。
地质勘查水文地质重要性
许多工程都只有在严谨、科学的地质勘查,并且熟悉了解工程地质条件后,才能进行选择施工方法、选择地址、制定施工方案等工作。如果实际情况和勘查结果差距太大,极易出现工程事故,导致最后的工程质量降低。因此,确保地质勘查的精确性和完整性是十分重要的,而水文地质条件作为地质勘查中的重要部分,对工程的影响颇大。如果要保证不影响相关分析决策以及勘查结果,就必须重视水文地质,并且要保证勘查的准确性。以上所述可以看出,水文地质在地质勘查中的重要性。
2.1 从岩土水理性质层面分析水文地质的重要性
岩土水理性质就是地下水与岩土在相互作用的过程中表现出来的性质,它会影响岩土的形变成都和强度,在一些特殊情况下甚至直接影响岩土表面建筑物的稳定性。但是,在从前的地质勘查中,人们常常忽视岩土水理性质,从而导致最后的勘查结果不准确。其中,地下水在岩土中不同的赋存形式对水理性质的影响程度也不同,所以,需要做一定的分析。
根据地下水在岩土中的赋存形式,地下水可以分为三种:毛细管水、重力水、结合水。
岩土的主要水理性质及其测试方法是透水性、软化性、给水性、崩解性、和胀缩性。透水性是指岩土能使水下渗、通过的性能。岩土的均匀状况和岩土的颗粒大小会影响到透水性。通常用渗透系数来表示透水性,岩土体的渗透系数可以通过抽水实验计算出。软化性可以用软化系数表示,耐水浸的性能以及岩石的抗风化性就是通过软化系数反映出来的。岩土的给水性指在重力作用下,饱水岩土能够自由流出一定水量的能力,用给水度表示。给水度等于岩土给出的水量与岩土体积的比值。崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的矿物成分、颗粒、矿物结构与岩土的崩解性有密切的联系。岩土吸水胀大,失水缩小的特性就是胀缩性。颗粒表面的结合水膜吸水变厚,失水变薄是导致胀缩性出现的原因。岩土的胀缩性一般会引起基坑隆起和地裂缝。岩土的胀缩性可以由自由膨胀率、膨胀率、收缩系数、体缩率等标定。
2.2 从地下水引起的岩土工程的危害来分析水文地质的重要性
2.2.1 地下水动压力造成的危害
在自然条件下,地下水的动水压力作用较弱,通常不会造成什么危害,然而,在人为条件下,因为地下水天然的动力平衡条件遭到破坏,地下水的动水压力作用就会引起一些严重的岩土工程危害,例如基坑突涌、管涌、流砂等。
2.2.2 地下水水位升降造成的危害
地下水水位升降会对岩土工程造成一定的危害,所以准确的分析和了解地下水位升降变化情况是极其重要的。雨季和旱季直接影响地下水位的升降。不过雨季和旱季对地下水升降幅度的影响较小,反而有些人为活动会对地下水水位造成极大的影响,除此之外,人为引起的地下水位升降变化对工程的影响更加严重。下面从水位上升和水位下降两方面来分析其对岩土工程造成的危害:
(1)水位上升对岩土工程造成的危害。由于地质因素和水文气象因素的交叉影响,潜水面会上升。而潜水位上升会引起一些自然灾害,如山体滑坡、崩塌。除此之外,潜水为上升会加大地下水对建筑物的腐蚀,甚至影响到土壤的质量。
(2)水位下降对岩土工程造成的危害。人为活动是造成地下水水位下降的最大的原因。现如今,由于大多数人无节制地使用地下水,并且随意建造建水库、再加上没有规划的大规模地采矿,地下水位出现了异常地下降现象,从而引发一系列的问题,例如,地面下沉、大面积的地裂、地面坍塌等等自然灾害。
图2-1 干旱季节对水位的影响
图2-2 地下水水位变化引起的地面沉降
2.3 从水文地质评价内容的层面来分析水文地质的重要性
从实际工程建设中可以发现,岩土工程出现工程事故的主要原因有两点,首先,与水文地质有关的资料极度匮乏;其次,实际施工与设计方案一些部分脱节。所以,为了避免事故的发生,在以后的地质勘查中我们应当注意以下几点:
第一,要加强对水文地质条件的了解。并且要通过对岩土工程和建筑物与地下水之间的相互关系的分析,工作人员要能够尽可能准确地预测出其中潜在危害,同时,做好预防措施。
第二,勘察要求应当根据建筑物的地基类型来设定。所以实际勘查时应结合实际情况,充分了解该地基形式所能适应的水文地质情况,同时,搜集相关资料。
第三,地下水在不同条件下,对岩土工程造成的影响不同,所以,需要具体分析应当评价的关键问题。主要的问题有以下几点:
(1)当建筑物地基位于地下水水位之下时,应当考虑水体是否会腐蚀钢筋;
(2)若建筑地基下部存在承压含水层,那么,在基坑开挖时,承压含水层的水有可能会冲毁基坑底板,此时,需要对这种可能性进行预测分析;
(3)如果工程现场的基础持力层为强风化岩、膨胀土、软质岩石等岩土体,那么,在施工的时候,地下水的活动也许会造成土体软化甚至崩解,所以,需要考虑这种情况;
(4)基坑开挖需要进行到水位线以下时,必须进行渗透性和富水性的试验,从而避免工程发生渗水现象。除此之外,人工降水也会造成岩土体一定程度的沉降,进而影响建筑物的稳定性,所以,必须加强注意;
(5)如果地基的压缩层内有松散、饱和的粉土或者细小的沙粒的存在,一定要注意管涌、液化潜蚀等情况的发生。
总之,在工程施工前,必须做好地质勘查,而在地质勘察时最重要的是要分析透彻施工地段的水文地质,这样才能保证之后的施工顺利进行。同时,还要收集好关于水文地质的研究资料,以便于能够比较准确地分析地下水水位升降的规律。因此,千万不能忽视水文地质在地质勘查中的重要性,否则,严重损害到工程的勘察结果、工程质量和岩土性能。所以,在今后的地质勘察中,一定要加强对水文地质的分析。
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TU195[文献码]A
1000-405X(2016)-12-248-2