■劉志寬(云南南方地勘工程總公司云南大理671000)
巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究
■劉志寬
(云南南方地勘工程總公司云南大理671000)
本文以巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問題的相關(guān)研究為題展開相關(guān)論述。首先,對(duì)它做了簡(jiǎn)要的介紹,著重討論了巖土工程的影響因素,其中需要勘察的內(nèi)容,以及相關(guān)的注意事項(xiàng)。希望通過本文的初步探析,可以為巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究提供一些有價(jià)值的信息。
巖土工程勘察水文地質(zhì)問題
實(shí)踐證明,在工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問題。之所以重要,是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。至于容易被忽視,是在實(shí)際的勘察工作中,在勘探成果內(nèi)因?yàn)楹苌僦苯由婕八膮?shù)的利用,水文地質(zhì)問題往往只被認(rèn)為是象征性的工作,在勘察中大多只是簡(jiǎn)單地對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問題研究不深入,設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題,經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題,令勘察和設(shè)計(jì)處于難堪的境地。為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害。
1.1地下水升降作用產(chǎn)生的危害
(1)地下水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量增多、氣溫上升等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。例如:土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng);斜坡、河岸等巖土產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象;一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化;引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象;地下洞室充水淹沒,基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。
(2)地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水下降的原因較多,但最為主要的是由人為因素造成的。如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水位的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
(3)地下水位頻繁升降引起的巖土工程危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí),不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。由于這種不斷更迭,給土層本身帶來變異或松弛,引發(fā)土質(zhì)變化,從而降低承載能力等。
1.2地下水動(dòng)力作用所帶來的影響
地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。
2.1工程所在地的地理環(huán)境
巖土工程需要具備一定的自然條件,因而對(duì)于巖土工程水文地質(zhì)問題進(jìn)行勘察,首先應(yīng)該針對(duì)自然地理環(huán)境展開,對(duì)具體的地形地貌、氣象水文等特征加以分析;其次,應(yīng)該綜合考察,把地形地貌和地形特點(diǎn)與水系分布搞清楚,將它們做成平面圖與立體模型,從而直觀的把它們表現(xiàn)出來;第三,對(duì)于當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)境的認(rèn)知,也就是通過對(duì)常年的氣溫,季節(jié)的更替,氣候變化,以及降雨量等情況做具體觀測(cè)與細(xì)致把握,從而增加后期施工的精準(zhǔn)性與目的性。
2.2地質(zhì)情況分析
地質(zhì)構(gòu)造影響著工程所在地的安全性能與穩(wěn)定性能,所以對(duì)地層巖性的研究,對(duì)地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)的分析都非常重要,而且隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)與分析技術(shù)的進(jìn)步,也應(yīng)該對(duì)第四系厚度控制狀態(tài)加以認(rèn)知,弄清楚基底構(gòu)造形狀,對(duì)新生層的各種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)查。
2.3地下水位方面的情況
近代工業(yè)的發(fā)展給人類帶來了普遍化的物質(zhì)需求的滿足,但是由于這些過渡開采、爛伐、亂建等大大破壞了自然生態(tài);工業(yè)所排放的污水以及污染的河流;所以,應(yīng)該弄清楚這些地上、地下水之間的關(guān)系,把其中的排泄條件、補(bǔ)給方法、水位變化等詳細(xì)記錄,保證施工安全與質(zhì)量。在這方面,一是利用全球定位系統(tǒng)和地理測(cè)繪技術(shù)以及搖感技術(shù)等進(jìn)行定位分析,二是利用所得數(shù)據(jù)與所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行互相比對(duì),從中找到真實(shí)的能代表實(shí)際情況的數(shù)據(jù)參數(shù),以此為基礎(chǔ),展開設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置。
2.4地下水對(duì)巖土工程帶來的影響
這一點(diǎn)也屬于勘察內(nèi)容的范圍。上面已經(jīng)提及,不再重復(fù)。
巖土工程勘察中應(yīng)該注重對(duì)水文地質(zhì)問題的探究,應(yīng)該把握不同的地下水作用所造成的結(jié)果,對(duì)地表水與地下水,對(duì)自然地理環(huán)境,地質(zhì)條件等應(yīng)該加以分類,對(duì)號(hào)采樣、分析。
3.1了解相關(guān)水文地質(zhì)條件
主要有四點(diǎn)需要提及。一是對(duì)所勘測(cè)地區(qū),地下水的水位變化加以細(xì)化,比如,應(yīng)該測(cè)量日常水位變化,從中找出一些近似于規(guī)律的東西,把降水量與蒸發(fā)量進(jìn)行記錄與比較,繪制當(dāng)?shù)馗鞣N數(shù)據(jù)圖表,正確的理解地表水與地下水間的關(guān)系;二是對(duì)地下水的滲流狀況進(jìn)行分析;三是對(duì)其含水層,從各個(gè)維度進(jìn)行分析,掌握其中的數(shù)據(jù),而且對(duì)于所屬的類型、流動(dòng)方向等進(jìn)行認(rèn)真比對(duì),使其明確化;四是把相關(guān)的污染程度加以明確化,記錄數(shù)據(jù)并呈現(xiàn)為圖表形式。
3.2正確評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問題的內(nèi)容
水文地質(zhì)在短時(shí)期內(nèi)是比較穩(wěn)定的,但也會(huì)隨著時(shí)間的變化,外在客觀條件的影響與人為因素的干預(yù),不斷發(fā)生變化。因此應(yīng)該正確去評(píng)估、評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問題,不能以書本或教條去框、去套取,因?yàn)檫@些做法都是違反科學(xué),與事實(shí)不相符的。所以,應(yīng)該進(jìn)行大量實(shí)踐與實(shí)地考察:一是在施工前,對(duì)各種可能因水文地質(zhì)條件引發(fā)的影響等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析評(píng)估,提前預(yù)測(cè),并提出預(yù)防措施;二是對(duì)其中的問題進(jìn)行全面調(diào)查,多方面查找資料,互相比對(duì),確保準(zhǔn)確性;三是對(duì)地下水的天然狀態(tài)與人為干擾所造成的狀態(tài),進(jìn)行區(qū)分,并對(duì)其中的問題加以研究,提出處理意見;四是堅(jiān)持原則,因地制宜,應(yīng)該對(duì)不同的巖層地基選用不同的方法進(jìn)行處理。例如:對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石,應(yīng)該考慮地下水升降活動(dòng)或者動(dòng)力作用帶來的影響(注意區(qū)分,因?yàn)榫唧w原因的發(fā)現(xiàn),才是解決問題的根源);總之,應(yīng)該細(xì)致、全面,注重區(qū)分,認(rèn)真調(diào)研,做好比對(duì)工作,從而為巖土工程的建設(shè)提供一個(gè)良好的保障。
總而言之,通過以上分析,筆者認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問題的重視,正確、全面的認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)問題中需要注重的內(nèi)容,針對(duì)不同情況做出詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。由于巖土工程的落角點(diǎn)在于實(shí)踐應(yīng)用,所以,應(yīng)該以實(shí)際情況為主,結(jié)合以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從中分離出需要注意的主要事項(xiàng),有效實(shí)施對(duì)巖土工程中關(guān)于水文地質(zhì)的問題的分析,把問題明確化,清晰化,才能找到針對(duì)性的解決措施,才能更好的推動(dòng)這項(xiàng)工程更好的向前發(fā)展。水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。
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P5[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-1-219-2