■严飞飞 谭皓天(贵州省煤田地质局一四二队贵州贵阳550009)
探析工程地质勘察中水文地质问题及应对措施
■严飞飞谭皓天
(贵州省煤田地质局一四二队贵州贵阳550009)
水文地质是岩土地质勘察的一部分,对地质勘察有重要意义。而地下水是岩土体的成分之一,也是水文地质的主要元素,其对建(构)筑物稳定及耐久性有极大的影响。在实际工程中,多数工程勘察与设计和施工均是简单的对天然状态下的水文地质条件,做出一般性的评估,对地下水的水位及其带来的影响不够重视,导致危害建筑工程,本文提出明确水文地质在工程地质勘察中的评价,重视岩土水理性质的研究与测试,掌握勘察地点地下水问题等观点,以保证工程得以顺利实施。
工程地质勘查水文地质问题应对措施
事实证明,水文地质问题一直是在工程勘察、设计与施工过程容易忽视,但很重要的问题。其重要在于工程地质勘察与水文地质之间的关系相当密切,地质勘察的研究目标是岩土体,而岩土体与水文地质之间存在相互联系,相互作用的密切关系。地下水是岩土体的成分之一,亦是水文地质的主要元素,其对建(构)筑物的稳定及耐久性有极大的影响。但在实际情况中,多数工程的勘察、设计与施工过程中只是简单地对天然状态下的水文地质条件,做出一般性估价[1]。从而导致在某些水文地质条件较为复杂的地区,因勘察与设计对水文地质问题研究不深、疏忽造成岩土工程危害。因此,为提高工程勘察质量,于勘察中加强水文地质研究是非常必要的。
以往工程地质勘察报告中,对水文地质问题的评价没有给予重视,导致岩土工程危害,因此在以后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,应主要考虑几方面的内容:首先要依据工程场地所处水文地质条件,岩土体所属性质,因地制宜重点评价地下水与地表水对岩土体及建(构)筑物的作用和影响,从而预测出可能产生的岩土工程危害,给出防治措施。其次在工程勘察中,应密切结合建(构)筑物地基基础类型所需,查清有关水文地质问题,为其提供所需的相关资料及给出应对措施。
工程地质勘察中,应站在工程角度,按地下水对工程的影响,给出不同条件下应着重评价的地质问题,例如:基础持力层选用的是软质岩土、膨胀土、强风化岩等岩土体的建筑场地,要着重评价地下水活动给上述岩体可能带来的软化、膨胀、崩解等作用。在基础下部存在承压含水层的情况下,需对突涌的可能性进行计算与评估。在地下水位以下开挖基坑,须进行富水性和渗透性实验,并对因人工降水引起的边坡失稳、土体沉降导致建(构)筑物稳定性所到影响做出评价。
地下水与岩土相互作用现出来的各种性质就是岩土水理性质,其与岩土的物理性质一起,同为岩土的重要性质。水理性质不止影响岩土的强度与变形,且某些性质会对建筑物的稳定性带来直接的影响,如:膨缩性、透水性、软化性、崩解行、给水性等。许多工程仅重视岩土勘察中对岩土物理理学的测试,忽视岩土水理性质,因此给出的岩土工程地质性质的评价是不全面的。
地下水造成的危害主要是由于地下水位升降与地下水位动水压力作用造成的。当地下水位因为自然因素和人为因素发生变化,达到一定程度后就会造成危害。其存在的主要问题有:
3.1潜水位上升
造成潜水位上升的问题是多方面的,如含水层颗粒细小、渗透性弱,特别是上覆粗粒松散地层时,地表水下渗造成潜水位上升;因地下流体度小或平缓时,排泄不畅造成潜水位上升等等。潜水位上升会给水文地质勘察工作的进行带来影响,造成一定的危害:会软化地基,增高粘性土含水率,降低岩石强度,造成建(构)筑物变形或沉降;会导致地基向两侧产生位移或隆起,造成建筑基础上浮、缺乏稳定性;岩土的力学性能降低、造成斜坡与河岸的临空面出现滑移、崩塌等现象,破坏岩土的正常功能或无法使用;会造成土壤的盐碱化和沼泽化,加大了对建(构)筑物的腐蚀[2]。
3.2地下水位下降
地下水位下降造成的工程危害有:地下水位的变化会直接影响到岩土密度,水位下降会造成岩土压密,加大土体的承载力度,造成土体密度变大,从而导致地面沉降或坍塌的现象;随着地下水位下降,木桩干湿交替就容易造成腐烂;因石膏层与钠盐层等含盐地层的溶解,导致建(构)筑物发生较大位移;地下水位下降还会使膨胀性岩土变形或不均匀膨胀,加剧岩土的膨胀收缩概率,加大岩土膨胀收缩力度,容易造成地裂、危害建(构)筑物。
地下水位局部过大下降的主因就是人为造成的,如过量、集中的抽取地下水,地下水的开采量大于补给量,造成地下水位持续过大的下降。此外,工程活动如降水工程、施工排水、矿场疏干等也能造成局部地下水位下降加剧。地下水位局部过大下降引起的地面沉降、地裂甚至坍塌等地质灾害会直接导致建(构)筑物稳定,影响人类居住环境。
前文已经将工程地质勘察中水文地质问题需要做的工作进行了讲解,为了提高工程勘察对建筑工程带来的安全性,加大水文地质勘察力度就是不可或缺的。首先要明确水文地质工作在工程勘察中的评估内容,为地质勘察的基础设计与施工提供准确的水文地质资料,减少地下水对工程建设的危害。其次须重视水理性质的研究与测试,以保证水文地质勘察工作的全面性。
对基坑突涌的防治则要首先判断是否会发生基坑突涌现象。水文地质勘察中要查明基坑周围内隔水层的厚度、重量、岩性、承压水头高度、承压含水层顶板埋深、含水层的富水性类型等等,再根据基坑开挖深度,判断其是否会产生突涌现象及突涌出现的形式和危害。在判断后发现有可能出现突涌,则需要提出防治措施的建议。突涌防治可考虑两个方案:控制好基坑开挖深度,是基底隔水层保留不导致产生突涌的厚度;在基坑外围设置排水孔,减少承压水头压力,降低承压水位。
工程地质勘察工作中,需要重视地下水存在的问题,重视水文地质勘察在地质勘察中的重要性,对造成问题的影响因素进行信息的收集和分析,结合勘察地区与建筑工程的实际情况,制定出相应的解决措施,保证水文地质勘察工作的真实性、有效性,从而促进建筑工程的顺利进行与发展,提高建筑工程质量。
[1]廖恒源.水文地质勘察中的注意问题及措施分析[J].城市建设理论研究,2012,24 (7):3-4.
[2]李坚.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品,2012,26(19): 16-18.
P641.4+3[文献码]B
1000-405X(2016)-1-179-1