摘 要:工程地质勘察是保证工程安全的关键环节,在工程地质勘察中,水文地质条件会对勘察结果产生重要影响。为了有效降低水文地质条件对工程地质勘察的影响,在分析水文地质工程勘察中存在的问题及危害的基础上,探讨解决水文地质问题的措施,以提高工程地质勘察结果的准确性。
关键词:水文地质;工程勘察;问题;危害
水文地质条件不仅会影响地基的沉降和稳定性,同时还会影响施工安全。在工程施工中,首要环节就是地质勘察,但地质勘察结果往往会受到水文地质问题的影响。因此,探讨水文地质问题,并提出有效的解决措施,对保证勘察结果的准确性,提高工程质量具有重要的意义。
一、水文地质工程勘察中的问题及危害
(一)地下水位下降的危害
随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。
(二)地下水位上升的危害
自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。
(三)地下水压产生的危害
通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。
(四)地下水的腐蚀危害
1.地下水中腐蚀剂的腐蚀作用。地下水的各种化学成分都可能对建筑物的混泥土结构和石材特别是钢铁器材等造成腐蚀。具体原因是地下水中的氯离子破坏混泥土表面的保护层即氧化膜,这层氧化膜被破坏后水和氧气很快就会锈蚀钢筋,混泥土中钢筋部分受锈蚀后第一种可能是体积成倍膨胀,混泥土被分层剥落,进一步加剧地下水对钢筋的腐蚀,周而复始建筑物耐久性严重受损。第二种可能是锈蚀导致钢筋横截面积变小,钢筋负荷力减弱,建筑物整体使用寿命缩短。
2.气候变化导致地下水腐蚀加速。气候条件对地下水的影响导致混泥土受腐蚀的速度加快。其原理是地下水和湿土中的盐溶液随毛隙水上升渗透進混泥土毛细孔中,经环境不断的干湿交替,毛细孔中的盐溶液被浓缩直至饱和,降温时饱和的盐溶液析出结晶并膨胀腐蚀破坏混泥土,升温时,结晶会吸收的水分而潮解,通过温度的循环升降,钢筋混泥土被逐步加深、加速腐蚀,建筑物的耐久性和稳定性被加速减弱,造成了人民生命财产安全隐患的同时也势必致使国家经济遭受损失。
二、水文地质工程勘察对策
(一)重视水文地质勘察的影响
地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。
(二)提高工程地质勘察工作的规范性
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。
(三)深入调查地下水状态
对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。
(四)保证所测得参数的准确性
地质勘察工作经常会测定地下水的水位,为确保实际测量工作具有较高准确性,需要先了解水位是多层含水层还是静止水位,结合不同情况合理选取测量方法。若水位静止,需要在一定时间内完成测定,若是多层的含水层,测量过程中必须运用一些隔离方法。 测定地下水流向过程中,可以运用几何方法,得出地下水流向。与此同时,巧妙运用压水试验,将压水试验和地质测绘紧密联系在一起,结合岩土通常的实际需要,确定试验孔位,根据岩层渗透特征合理划分试验段,参照需要确定试验压力基础及起始压力等。
(五)水文地质问题评价内容
通过对水文地质各项条件的检测,对可能发生水质问题进行评估,同时估量其对岩土工程可能造成的影响,根据其实际影响状况采取一些可行方法进行纠正。假如在地下水位进行施工建筑,应对基础地基的建造进行水文地质评估,测算其对混凝土或钢筋等的腐蚀作用,通过对选材的岩石进行检测,估量其膨胀或收缩或软化的数据,评价其发生管涌或腐蚀的严重程度。因此,应该加对工程建筑类型的了解,掌握其地基类型,根据检测的水文地质参数,采取相应的控制措施。对高大的工程建筑,施工前应加强对水文地质进行检测,根据参数评价其对建筑地基的浮力和稳固性。对某一区域没有岩土勘察基本资料的情况,初探时需要仔细,各项检查条件都应详细检测,加设观测孔,便于观察和对水位的勘探。
三、结语
岩土工程勘察结果决定着建筑工程地基设计的安全性、经济性、可行性。地基设计和施工需严格按照岩土工程勘察提供的地质资料和参数开展。而岩土工程勘察的重中之重是地下水问题勘察。作为工程地质条件重要因素之一的地下水,其水层分布和涌水量以及流向、静止水位等都是工程勘察中需要精确分析和完整报告的。只有准确的查明了地下水对岩土工程存在的各种有力或不利影响,才能预测其导致的后果并据此采取有效的工程防治措施,提高建筑物的耐久性和稳定性,保障国家经济和人民生命、财产安全。
参考文献
[1] 周相国,黄艳萍,李亚飞,高梓旺,王士国.天津地区岩土工程勘察中地下水重点问题分析[J].工程勘察,2010(04).
[2] 徐小军,付彩霞.刍议当前岩土工程勘察中的地下水问题[J].中国新技术新产品,2012(15).
作者简介:彭兵(1981.04- ),男,四川仁寿人,四川省地矿局九一五水文地质工程地质队,工程师,研究方向:地质调查及地灾治理工程勘查工作。