姚文生
(辽宁有色勘察研究院有限责任公司,辽宁 沈阳 110013)
近年来我国的国民经济的快速发展,我国地质工程行业得到了非常迅速的发展。在这一背景之下,工程对地质勘查中的水文地质的要求也越来越高。众所周知,工程地质勘查对工程施工具有十分重要的作用,同时水文地质的勘查是工程地质勘查工作的重要内容和关键环节。水文地质勘查的主要内容是通过地质勘查手段和方法,对工程所在区域的水文地质情况进行详细调查了解,为后期的工程的设计、施工等提供详细准确的水文地质参考,确保工程质量[1]。在我国早期的大量工程案例当中,往往会忽略掉水文地质的勘查工作,相关单位和人员对水文地质队工程质量安全的影响作用没有引起足够的重视。事实证明,工程地质勘查中的水文地质的调查不仔细、不全面往往会导致大量的危害对工程质量的安全具有十分巨大的威胁[2]。因此,针对工程地质勘查中水文地质问题的危害性及相关防止措施进行讨论分析具有十分明显的现实意义[1]。本文首先根据工程地质水文勘查工作的基本内容和研究条件对水文地质队工程产生的灾害进行了分析和讨论,针对这些典型的工程地质灾害提出了一些相应的防治措施,旨在为推动我国工程建设的良好发展提供一些参考性意见。
首先,对于工程地质工程勘查中水文地质工作而言,其主要的工作就是顾名思义就是指对地下工程当中的水文的变化、运动及分步等情况的详细参数进行分析研究的一项工作。同时还可以通过地下水文地质的勘查工作对地下水的化学组成成分,物理性质进行试验了解,进而在工程施工过程当中可以根据实际勘查情况对地下水进行合理的利用以及风险规避,最大程度上预防地下水对工程施工安全的影响[1]。另一方面,在地下水系发育较为完全的区域,地下水位很容易受到实时气候的影响上升或下降,这就导致了在工程当中,地下水的孔隙水压的不稳定,会导致地基内的力发生变化,往往会发生地下水的越域渗流,进而导致地基的承载力降低或者地下水浮力增大等问题,会造成工程施工的地基、地下室等地下施工由于受力不均匀和荷载突变产生大变形甚至会产生破坏;与此同时,地下水含有各种化学元素,不可避免的会包含对工程施工器械腐蚀的化学元素,这势必会对工程的基数以及主要受力构件的安全性和稳定性造成很大的影响。综上所述,可以发现工地地质勘查中水文地质的调查研究对整个工程安全具有不可忽略的意义[2]。
通过对大量的工程实例的分析研究发现,水文地质中的地下水是施工安全的一个主要影响因素。分析发现,地下水文的变化都可能会对地质工程产生影响。下面将分别地下水文的上升和下将对地质工程的影响进行分析。
(1)地下水位上升对地质的危害。当地下水位在受到降雨等因素的影响时会发生地下水位的上升,此时会对地质工程的基础工程周围的土壤产生很大的影响,具体变现为突然会发生软化甚至会液化降低地基承载力,减少工程的凝聚力造成边坡、斜坡土体滑落、塌方等地质灾害,与此同时,地下水位的上升也会导致地下水当中的化学元素含量产生变化,可能会对工程的当地下基础产生腐蚀作用。
(2)地下水位下降的危害。另一方面可以发现当地下水位下降时往往也会造成地面沉降、地裂等,这就不可避免的对工程地质的结构造成不良影响,严重时会导致建筑基础的不均匀沉降,甚至倒塌。
一般而言,底下水处于一个稳定的状态是其地下水压也会处于一个相对稳定的状态,这种情况下其对地质工程产生的影响一般会比较小可以忽略不计。但是,往往会发生由于对地下会的地质勘查工作的不仔细严谨,导致在进行工程施工时会产生不合理的施工规划采取不恰当的施工方法等,这就会导致地下水的水压失衡,进而产生严重的工程地质灾害,例如常见的基坑突涌、流砂等,这种工程地质灾害会对工程基础的稳定性造成破坏。
为了更好的解决上述的水文地质问题,首先需要对矿体水文地质的环境进行分析。一般而言,地下水环境是受自然环境的影响,会跟随着自然环境的变化而变化。正常自然情况下,在工程地质勘查过称中受到地下水变动造成的动水压力时很小的,可以忽略不计。但是一旦当认为的因素参与到其中时,地下水压力就会产生巨大的变化,使地下水压力快速的失衡,并产生巨大的动水压力差。这种情况下就很大概率引发继生地质灾害,例如基坑突涌、管涌等问题。
如上节所述,一般情况下地下水位的下降都是受到了人为外在因素的干扰和影响。往往地下水位的下降会给工程地质水文矿产工作带来极大的影响。
例如,在有些区域人为的抽取地下水导致整个区域的地下水被大量抽离,同时上游补水又不足就会使得地下水位快速下降数米甚至几十米,这一情况就会导致工程所在地区的发生地质灾害的概率急剧上升。如最常见的灾害为地面开裂、塌陷、滑坡等地质灾害;与此同时,由于过度的地下水开采会导致地下水的水源枯竭、水质恶化等问题,进而导致工程的力学参数发生本质的改变,工程结构也会失稳,给建筑带来了巨大的安全影响。
另一方面地下水位的上升也会对工程造成一定程度的影响,甚至也会严重影响到建筑结构的安全和稳定性。通过大量的工程实例的分析发现,导致地下水位上升具有很多的影响因素,其中最重要的影响因素为地质因素,其次水文自身因素也是一个导致地下水位上涨的关键影响因素。研究表明,当地下水位的上升时会对建筑物产生比较严重的腐蚀作用。除此之外,地下水位的上升也会导致基层含水率增高导致地基承载力降低,同时地下水位的上升也会导致地下建筑出现漏水,涌水等情况[3]。
为了解决地质勘查中水文地质灾害,首先必须加强工程地质勘查工作人员对勘查过程中对水文地质勘查工作重要性的认识。树立起规范科学的工作态度,严禁随便应对的工作行为。由于工程地质勘查是一项复杂的工作对操作人员的专业素质和专业水平要求较高。因此,需要在平时工作之余,需要不断加强工作人员的培训工作,通过系统性的专业培训不断提高工作人员的专业素质和工作能力,同时也能够极大程度的促进工作人员对工程地质勘查工作的相关标准的熟悉和掌握,规范地质勘查工作,提高工作质量和效率。
在以往的工程地质勘查工作当中,往往会忽略了水文地质的勘查工作,通过上文所述地下水对地质工程具有重要的影响。因此在进行工程地质勘查时必须制定出严格详细的水文地质勘查工作计划和制度,在加强工作人员对地下水位勘查工作重视程度的同时还需要明确水文地质勘查工作的目的。第一,需要根据实际工程情况和业主要求对水文地质勘查内容和目的进行详细的调查研究,同时设置相应的勘查标准和规范。第二,加强地下水文变化的检测监控工作。详细了解地下水位的升降幅度对地质工程可能存在的损害进行准确的判断和建议为后期的设计施工提供参考。第三,对地下水文的化学成分,空隙水压力以及水文分布走向进行详细勘查,同时对地下水可能造成的危害进行分析,并以此为基础制定出可能存在的水文地质灾害做出预防和整治措施和建议[4]。
大量的工程实例表明,加强对地质勘查中的水文地质的勘查工作,对后期的设计和施工具有十分重要的参考意义。同时也能够提高地质工程的安全性和稳定性,对提高结构的耐久性和延长结构寿命起到了不可忽略的作用。