浅析水文地质勘察中地下水的问题及应对策略

2018-12-06 09:32:35
海峡科技与产业 2018年2期
关键词:水文地质岩石建筑物

李 强 杨 军

四川省地质工程勘察院 四川 成都 610000

由于建筑物本身具有质量重、使用寿命长的特点,如果在岩石勘察阶段不能准确进行地质勘察,将对建筑物本身质量,以及使用安全都会造成严重的影响。作为岩石勘察中非常重要的水文地质勘察,在建筑物的设计和施工中意义重大,因为主要涉及岩土勘察中的地下水问题,要求确保准确性和安全性。随着近年地下水问题日益严峻,导致水文地质勘察效果不明显,对建筑设计和施工困扰不断,因此找出地下水勘察存在的问题,提高水文勘察质量,才能最终有效保障建筑物设计和施工的质量和安全。

1 水文地质勘察的相关内涵

水文地质勘察指的是对拟建物周围环境的水文、地质实际情况进行精准研究的过程,通过采取不同的勘察技术和方法,对地下水位、岩土结构进行科学研究,指导绘制水文勘察图表,做出水文勘察详细报告,指导拟建物顺利实施。其中,水文地质勘察由于使用的方向不同,分为一般性水文地质勘察及专门性水文地质勘察。其侧重点不同,勘察内容也不一样。

在水文地质勘察中对地下水进行研究,一方面可以对拟建项目的地质情况做出更深入了解和把握,指导拟建项目的设计和施工,并能够有效确保项目的质量稳定和使用安全,确保地质勘探符合建筑设计和施工。另一方面,通过有效的地下水勘察,可以进一步对地下水的开采和利用做出贡献。所以在水文地质勘察中,搞清地下水的情况对于拟建项目意义重大,同时对地下水本身的开发和利用也非常重要。未来随着勘察技术不断提升,同时伴随制造业所带来的高精度勘察设备的广泛应用,水文地质勘察中的地下水勘察显得越来越重要,也越来越容易实现。

2 水文地质勘察中地下水存在的问题

随着水文勘察技术的不断提升,以及对勘察地下水问题的重视程度越来越高,地下水所导致的问题越来越被社会广泛关注。由于地质结构以及复杂的地下水问题对拟建项目的影响是终生的,所以地下水的勘察结果对整个建筑物而言都非常重要,因此地下水的勘察问题也值得地质勘探行业加以深入研究。

首先是地下水的潜水位,这是最大的一个问题。在勘察地区修建项目,其人为影响会造成地下水系发生巨大改变。例如周边河流湖泊的潜水位上升,会导致建筑物地基和结构发生一定改变。这种变化通常是长期且不易察觉的。如果在地下水潜水位发生改变的过程中不能有效关注到这些变化,对于整个建筑物的质量和安全会造成非常大的影响。一方面是对地基的影响,将增加粘性土的含水率,会造成整个地基的承载力下降,从而导致建筑物产生不均匀沉降,或者直接引发建筑物变形;其次,地下水直接对建筑物进行侵蚀,例如对建筑物基础造成软化,导致整个建筑物长期处于“浸泡”状态,不仅让建筑物处于潮湿环境,而且会腐蚀钢筋和混凝土,最终导致整个建筑的结构被破坏,降低建筑物的稳定性。

另外,下降后的地下水会对整个地质环境产生一定压力,从而导致土地密度上升,地面出现裂缝,同时伴随出现地面下沉。例如,中国长三角地区就曾经发生地下水位下降,最终许多地方都出现地基下降、建筑物不稳的现象。如果建筑物是木质结构,那么地下水下降会导致出现更严重的问题,不仅造成建筑结构强度下降,增大结构之间的内应力,而且下降后的地下水对整个结构的腐蚀作用难以预估,破坏性更大。

近年出现许多地下水被不合理开发和利用的问题。在水文地质勘察中,被探明的地下水往往都会被开发利用,但是过度抽取地下水,及对地下水造成的污染,都会对建筑周边人们生活和工作造成非常大的影响。这些影响都是长期不可逆的,对建筑物的长期稳定性及住户的生活会造成巨大的影响。

3 水文地质勘察应对地下水问题的策略

在了解了水文地质勘察中的地下水问题后,需要进一步预防地下水变化所带来问题,只有深刻认识到地下水勘察和地下水对建筑物的重要性,才能有效解决这一问题。

首先是对水文地质勘察的思想认识要提高。地下水勘察对建筑物影响巨大,要想解决地下水问题,就要全面认识与地下水有关的各种综合因素。在实际地下水勘察中,由于涉及的内容比较复杂,而且勘察项目较多,所以更需要清晰认识到这一地区水文地质的详细特征,如地下水类型、地下水位控制、地下水检测等,这样不仅可以有效完成地下水勘察工作,而且还能在后续分析地下水对建筑的潜在影响时做出准确评估。

其次要对整个地下水勘察结果做出详细评价,针对不同的地下水问题,要通过科学的分析和预防处置措施,最终为整个地下水勘察和后续建筑设计工作做出有力支持,降低地下水对建筑物的恶劣影响。

另外,需要对地下水的水理性质进行分析。例如岩石与地下水发生反应后,极有可能对整个地下水系以及岩石构造造成影响。只有对整个岩石和地下水的水理研究做出正确分析,才可能确保岩石与地下水“相处融洽”。针对岩石的吸水性、容水率等情况,要对地下水附近的不同岩石层进行采样分析,得出准确判断,包括对不同发育阶段的地下水情况做出分析说明,总结地下水的变化规律。由于地下水的种类较多,所以要结合实际的勘察情况,搞清地下水的化学成分和流速、流量等,有针对性地分析其对岩石的长期水理影响,从而确保拟建项目未来不会出现不均匀沉降、地基被地下水腐蚀,以及建筑承载力下降等问题。

最后,要建立长效评估机制。地下水的影响是长期而隐蔽的,所以针对地下水的影响机制要进行长期观察和评估。在实践工作中,要结合拟建项目,做好地下水的观测记录。如果在地下水观测中发现问题,需要及时启动应急预案,防治地下水破坏建筑,造成经济损失和人员伤亡。通过持续而有效的地下水观测,能够对该区域的水文地质勘察工作积累经验,有助于后续的地质勘察工作。

4 结语

本文通过对水文地质勘察工作中的地下水问题进行分析,找出现阶段经常出现的地下水潜水位和下降问题,并总结各类解决办法,从预防的角度提出如何做好水文地质勘察工作中的地下水勘察工作,分析地下水的水理性质影响,认为需要建立长期有效的评估机制,才能更好地解决地下水对建筑物的影响问题,促进我国水文地质勘察事业发展。

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