■黄治中(广东省地质局第十地质队广东中山528427)
分析水文地质对岩土工程勘察的影响
■黄治中
(广东省地质局第十地质队广东中山528427)
随着社会经济与科学技术水平的不断提高,我国岩土工程勘察工作也取得了重大进步。水文地质是影响岩土工程勘察工作效率的重要因素,因此需要对其进行全面的分析和探究。
水文地质岩土勘察影响
水文地质的调查和研究与岩土工程勘察质量息息相关,管理和控制不得当则会引起相应的地下水问题。本研究将主要探讨水文地质对岩土工程勘察的实际危害及具体影响。
水文地质是岩土工程勘察当中往往比较容易忽视的一类问题,近年来由此导致的各种工作漏洞也是层出不穷。从严格意义上来讲,水文地质对于岩土工程勘察有着十分重要的意义和价值,若施工单位对水文地质的勘察和监管工作落实不到位,则引起的地下水问题则势必会直接影响到岩土工程勘察工作的效率与质量,对于一些地质条件较为复杂的区域来说,若在水文地质问题还未完全了解的情况下进行施工,则很有可能会引起严重的岩土工程灾害,甚至还会导致自然灾害现象的发生。因此,相关单位要积极按照工程的指标,采用一定的技术和手段严格地对水文地质的条件进行查明,这样一来既能有效减少资源和财力的浪费,还能避免水文地质中存在的危险因素对岩土工程勘察造成的危害。
2.1勘察的原则
一般情况下,水文地质的勘察工作的涉及面比较广泛,包括地质环境条件,地理条件和地下水的水位等。水文地质勘察的基本原则是:第一,满足文件的基本要求,即参照当地的水文地质资料以及具体的工程要求,对该地区的水文地质状况进行详细地分析,并合理选择施工和检测的工作方式;第二,充分考虑当地的自然地形,地理位置,地质构造及特性以及地下水位与水质的特性等,其测定的参数有助于确定该地的地质条件及其与地下水之间的相互联系[1]。
2.2岩土水理性质的分析
岩土水理性质际上就是岩土与地下水组合所反映出来的特性,具有决定岩土硬度和密度的重要作用。因此,在岩土工程勘查中既要注重对岩土物理性质的研究,也要注重对岩土水理性质的分析。后者主要是指对岩土的渗透性,软化性,崩解性,胀缩性以及可塑性与稠度的状态等方面进行相应的分析。
3.1地下水位升降变化
地下水位的升降变化会直接影响岩土内部整体结构的可靠性以及稳定性,造成不同程度的地表沉降或裂缝,严重时甚至会导致地表塌陷等自然灾害现象的发生。首先,地下水位的上升若处于非正常状态,则上升的水分很有可能会导致对建筑物的腐蚀,降低建筑物使用的安全性,进一步造成滑坡与斜坡的产生;其次,当地下水位发生大幅度下降的现象时,则极易有可能引起地表裂缝,地面塌陷以及地面沉降等地质灾害现象的发生,进而产生地水质恶化,水资源枯竭等一系列环境资源问题,这对人类的健康和生存也构成了巨大的威胁;最后,地下水位若处于频繁的升降状态下时,极易导致膨胀性岩土发生由不均匀膨胀收缩导致的变形现象,长此以往,必然会引起岩土膨胀收缩幅度的不断加强,进而产生地面开裂的危害,对建筑物造成极其严重的破坏。
3.2地下水动水压力
地下水动水压力是水文地质中影响岩土工程勘察的另一个重要因素,通常在岩土勘察的过程当中,这种自然条件状态下的水也造成一些影响较大的问题。例如,人为因素的影响可能会导致地下水的自然条件处于不同程度的失衡状态下。非正常状态下的地下水往往会产生非常强大的动水压力,在这种外来压力不仅会严重阻碍岩土工程勘察工作的顺利进行,而且还会对各种岩土工程的地质造成例如管涌等严重的危害[2]。
总之,水文地质中影响岩土工程勘察的这两大因素既严重威胁岩土勘察人员的安全,也影响岩土工程勘察工作的进度和效率,是有关单位需要考虑和解决的首要问题。
4.1对基础埋深的影响
对于岩土工程施工来说,地下的各种水文条件以及水压动态都会对基础埋深产生一定的影响,像水体软化程度的下降早引起的基础开裂现象等,因此基础埋深应该根据地下的具体水文环境与埋深的要求进行。基础埋深需要考虑三个要素,第一,地下水水位。当出现地下水时,埋深基础的地面应高于地下水位,若由于不可抗拒因素导致基础地面只能深埋在地下水位以下时,则应该在采取相应的排水降水措施后再进行;第二,承压水。在埋深具有承受水压力或含有地下水层时,要重视承压水这一因素,否则会给日后地基的开挖工作造成承压水冲出的不良后果;第三,地表水流。该因素需要在埋深桥梁墩台时注意,埋深的位置一定要设置在洪水极限冲刷线以内,以保证其具有良好的坚固稳定性。从经济效益的角度来看,天然地基的成本造价相对较低,具有操作简单便利的优势,是目前岩土工程勘察中的最佳选择。然而基础若发生较大程度的沉降或所受承载力过大时,则需要对地基进行相应的处理,例如改变地基结构和加桩加固等。
4.2对基坑开挖支护的影响
开挖基坑支护最主要的目的就是保证地下结构的施工安全以及基坑周围环境的安全,通过对周围环境和基坑侧围采取支档,保护以及加固等措施实现。随着社会经济与科技建筑水平的不断提高,高层建筑物建设的数目不断增多,其高度也逐年升高。特别是对于一些旧村改造的项目来说,由于受环境地形或者其他客观因素的影响,大多数建筑的挖掘均采用的垂直式,不仅增加了施工的难度,而且对地下的水文环境也造成了很大的破坏。甚至在降低地下水位的时候,依然采用抽水传统的方式,虽然这种方式也可以实现减少地下水对地表的压力,但是会造成地下局部水位突然大幅度的降低,会对周围的环境造成极大的破坏,例如建筑墙体的变形,地表土地的塌陷等。因此,岩土工程的勘察一定要设立相应的水帷幕,对开挖的坑基及周围环境安装防护体予以加固,此外还应注意防止地下水流入或渗入地下施工的区域,以免影响岩土工程施工的进度与质量[3]。
4.3对建筑物的影响
地下水对建筑物的影响是直接与不可抗拒的,而且当地表建筑物收到破坏时必然会对周围的建筑物业造成一定的间接影响。当地下水的水位上升时,首先会使得建筑物的底端部分以及地下结构变得潮湿,软化,进而使得建筑物的结构强度变弱,最终导致建筑物的坚固性与稳定性得不到有效的保障;当地下数位下降时,则极易有可能引起地表裂缝,地面塌陷以及地面沉降等地质灾害现象的发生,大大降低了建筑物使用的安全性。因此,在采用人工措施降低地下水位时,要尽力避免地面塌陷与地表裂缝等自然灾害的发生。当地下水位升降具有不确定性时,土壤的膨胀收缩作用也很有可能会导致地表建筑物发生倒塌的严重后果。
上述内容重点对水文地质对岩土工程勘察的具体影响进行了分析和探究,总的来说,岩土工程的勘察要积极重视水文地质因素的影响,在水文地质技术理论的支持下,利用科学合理的技术与设备对水文地质进行相应的勘测,发现问题及时采取有效的解决措施,不断提高岩土工程勘察的准确性,可靠性。
[1]马秋磊,浅谈岩土工程勘查中的水文地质问题[J].科技创新与应用,2013.
[2]刘慧,林立春,邹兆刚.岩土工程勘查中的水文地质的作用[J].科技致富向导,2012.
[3]李延坤.水文地质勘查中地下水的问题及应对措施分析[J].科技与企业,2013.
P5[文献码]B
1000-405X(2016)-1-148-2