水文地质调查评价问题分析

2016-11-19 00:17李楠赵丹宋晓雨
中国新技术新产品 2016年4期

李楠 赵丹 宋晓雨

摘 要:水文地质调查不仅关系到建筑行业发展,也关系到其他与水文地质条件息息相关的行业的发展。实际上,地下水动水压力作业对岩土工程会产生非常严重的危害,其中最为突出的危害就是突涌。因此在进行岩土工程施工时,施工单位必须要有效预防突涌问题。本文首先分析了地下水动水压力作业引起的岩土工程危害,其次对水文地质调查评价问题进行了分析,希望提供帮助。

关键词:水文地质调查;评价问题;岩土工程危害

中图分类号:P2 文献标识码:A

一、地下水动水压力作业引起的岩土工程危害

通常情况下,地下水如果不受任何外界的影响,仅处在天然状态下,动水压力非常微小,但是由于现代人为工程活动非常多,使得地下水的天然动力条件发生了改变,如果动力压力足够大,会对岩土工程产生非常大的危害。比较典型的有流砂、基坑突涌。现实生活中,比较常见对地下水压力发生改变的工程活动就是深基坑开挖。如果基坑下部有含水层,基坑开挖越深,含水层上部的土层厚度也就越薄,当土层厚度薄到一定程度时,含水层水头压力会将底板冲毁,最终导致突涌。

承压含水层形式有很多种,如果含水层出现了岩溶水、砾砂等情况时,基底会被顶裂,此时地下水就会沿着裂缝涌出,时间一长,基坑就会出现大量的积水,如果承压含水层中存在着大量的细粒砂,基底就会出现喷水冒砂的情况。上述这两种情况,既会影响施工质量,也会影响地基强度,使得边坡失稳,因此施工人员必须做好防治工作。

深基坑突涌的有效预防对策如下:施工人员要依据地质情况来判断是否有可能会出现突涌。为此,施工人员必须预先做好工程勘察工作,对基坑隔水层进行全面的了解分析,比如厚度、重度、埋深等。之后施工人员要按照工程开挖深度来识别出现突涌问题的可能性,最终制定预防方案。一般情况下,有效预防突涌的方法有两个,分别为:基坑开挖深度要进行严格控制,保证隔水层厚度足以抵抗突涌压力;在基坑设计相应的排水孔,以使承压水位能够达到一定的程度,使得承压水头不会产生过大的压力。

如果地下水在比较松散的介质中进行流动,此时土粒以及水流形成相互包围的状态。因为水流流线彼此之间存在着摩擦力,而水流以及土体之间也存在摩擦阻力,这两组形式的摩擦阻力都会相应的减少水头损失,使得水头降低。土粒在水头差的影响下,需要承担水流自身产生的作用力。水在不断渗透的过程中,土骨架形成了各种拖曳力,这就使得土体应力发生了改变,而土体也因此发生了变形。地下水动水压力也会随着发生改变,出现渗透变形、管涌等问题,这就会影响工程施工,如果渗透变形等足够严重,可能邻近建筑物也会遭受牵连动水压力在施工过程中,具有移动性,如果渗流从下到上,动水压力方向会发生改变,而重力方向也会呈现出相反状态,此时土颗粒之间的压力将会明显的减轻。

二、水文地质调查评价问题分析

首先,工作人员需要进行水质采样,对样品成分进行分析,以此分析出腐蚀成分所占比重,在此基础上,工作人员需要分离出各个不同的腐蚀成分,之后按照腐蚀成分对材质展开调整,以此制定降低腐蚀性的对策。尤其是对地下水活动进行严格采样,以此了解岩土体发生的各种作用,比如软化作用、涨缩作用等。

如果没有特殊要求,尽量不要选择使用强风化岩等类型的岩土体。在基础持力层中存在粉细砂,工作人员要立即对管涌压强进行测算,依据测算结果采用相应的技术手段,提高基础抗压性,这样就能够有效的防止缓性下陷给工程产生影响。另外还需要进行渗透以及富水试验,以此对土地沉降程度有一个全面的了解,同时也能够了解边坡失稳程度。工作人员在选择渗透以及富水实验时,选定的值应该达到当地地区50年一遇的洪水水容量值,这样施工时,开挖基坑的具体深度以及宽度才能够达到技术标准要求。这样就不会因为地表水大量的沉积而导致建筑失稳。另外,承压含水层也有必要进行相应的测试,同时对基坑底板的抗承压水的能力进行计算,以此保证基坑底板达到标准要求。岩土层所具备的水理性,对建筑稳定性有着十分重要的影响。所谓水理性,简单的说就是指岩土与地下水长时间发生作用,而形成的特性。岩土水理性直接决定着岩土的性能,尤其是强度性能。很多时候,正是因为岩土水理性,而使得岩土发生了变形。

对于这种性质,主要表现为以下几种:第一,水理性质的容水性指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比,以容水度来表示。第二,持水性指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,饱水岩土在重力作用下释水后,所能持水量的体积与该岩土总体积之比,以持水度表示。第三,给水性主要指在萤力作用下,从饱水岩土孔隙中自由流出水的一种性能,常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比,以给水度表示。第四,毛细管性是毛细管上升高度和速度用毛细管水压力来表示。第五,透水性指在水的重力作用下水透过岩土的能力通常用渗透系数表示。第六,含水量分为“重量含水量与体积含水量”岩土中含水的重量或者体积和干燥岩土重量比值岩土中的水赋存形式对岩土水理性质也会产生影响。

基于上述问题,首先,要对地下水位进行测定,在进行工程地质勘查工作时,只要遇到含水地层情况,就要对地下水位进行测定。另外,对地下水流向进行测定,主要运用几何法,并对各个孔内的水位进行测量,准确确定地下水位的流向,对地下水流速进行测定时,可以运用批示剂法或者充电法。此外,进行压水试验,在水文地质勘查过程中最重要的工作是将压水试验和工程地质测绘、钻探资料相结合。依据工程实际需求,确定试验孔位,根据岩层渗透特性进行划分,然后确定试验的起始压力、最大压力以及压力基数。

结语

综上所述,可知水文地质调查评价与勘查工作的发展息息相关,同时也会影响到工程地质的发展。水文地质调查评价的重要内容就是地下水,在进行工程建设时,地质调查人员必须对地下水展开详细的调查,如果隔水层比较薄,必须采取有效的预防的措施,控制基坑开挖的深度。

參考文献

[1]杨建锋,张翠光.美国地质调查局环境地质科学现状、战略及启示[J].国土资源情报,2013(10).

[2]黄征学,宋建军.未来我国主要矿产资源的供求形势分析[J].经济研究参考,2013(58).