■方楚城
(廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000)
巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的問題研究
■方楚城
(廣東省工程勘察院 廣東 廣州510000)
隨著我國巖土工程勘察水文地質(zhì)勘察水平的深入發(fā)展與長足進(jìn)步,其發(fā)展過程中所帶來的問題也日益突出,巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的作用越來越關(guān)鍵,在加強(qiáng)施工穩(wěn)定與安全過程中,必須要防治由于人為因素誘發(fā)的巖土工程水文地質(zhì)災(zāi)害。本文詳細(xì)介紹了巖土的水理性,分析了從不同方面分析水理性的作用,探討了巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容,并且總結(jié)了巖土工程勘察中常見的水文地質(zhì)災(zāi)害,以供有關(guān)人士參考
巖土工程勘察水文地質(zhì)
近年來,隨著我國巖土工程勘察水文地質(zhì)勘察水平的深入發(fā)展與長足進(jìn)步,其發(fā)展過程中所帶來的問題也日益突出,特別是現(xiàn)階段巖土工程中我國對水文地質(zhì)問題不夠重視,并且相應(yīng)的投入資金也不足,這就導(dǎo)致該問題逐漸尖銳。由于巖土體中重要的組成部分為地下水,它不僅對基礎(chǔ)工程有著重要的影響,并且還極大地改變了巖土體的性質(zhì),進(jìn)而成為整個(gè)巖土工程安全與穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。
在此背景下,為了促進(jìn)我國巖土工程勘察質(zhì)量的提升,對勘察中水文地質(zhì)問題的重視是極為必要的,特別要深入分析水文地質(zhì)問題對整個(gè)巖土工程的影響,需要做哪些方面的安全評價(jià),會(huì)導(dǎo)致哪些危害發(fā)生。在實(shí)際的工程勘探中,一些勘察成果已然忽視了對水文地質(zhì)相關(guān)參數(shù)的測試,水文地質(zhì)僅僅被看做為象征性的程序,特別是在比較復(fù)雜的山區(qū),水文地質(zhì)問題被習(xí)慣性的忽略了。只有在掌握好水文地質(zhì)問題后,才能實(shí)施具有針對性的策略與方針。本文簡要分析了巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的主要內(nèi)容,并且詳細(xì)分析了巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的主要危害。
通過與地下水的相互作用而逐步表現(xiàn)出巖土的水理性,因而地下水賦存狀態(tài)會(huì)對巖土的水理性產(chǎn)生影響。地下水的存在方式主要有毛細(xì)管水、結(jié)合水、重力水三種,而結(jié)合水又細(xì)分為弱結(jié)合水與強(qiáng)結(jié)合水兩種。以此為據(jù),巖土的水理性測試主要包括五個(gè)方面:(1)脹縮性,即巖土在吸水或失水后體積發(fā)生的變化而造成的,這種特性會(huì)導(dǎo)致地表開裂、基坑隆起,從而誘發(fā)地基變形;(2)結(jié)水性,即處于飽和狀態(tài)的巖土,其內(nèi)部部分水由于重力的作用會(huì)從孔隙或者裂隙中自然流出的特性,其對施工的疏干時(shí)間產(chǎn)生影響;(3)透水性,水由于重力作用而從巖土體重透過的特性,巖土中孔隙與裂隙越多,透水性就越好;(4)軟化性,巖土遇水后其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)顯著降低,這種特性會(huì)導(dǎo)致巖層中易被軟化的巖層逐漸過渡為軟弱夾層;(5)崩解性,巖土遇水濕潤后,土壤顆粒間的粘結(jié)力會(huì)被削弱,進(jìn)而引起巖土解體與崩散。
在巖土工程勘察過程中,巖土工程勘察中重要的組成部分就是水文地質(zhì)勘察。但是由于復(fù)雜的水文地理?xiàng)l件,往往在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察的過程中,會(huì)遇到各種各樣的棘手問題,這就需要我們明確水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容。
2.1 施工勘察地區(qū)的自然地理?xiàng)l件
施工勘察地區(qū)的自然地理?xiàng)l件作為巖土工程勘察中最基礎(chǔ)的一項(xiàng)任務(wù),它是保障工程項(xiàng)目有序施工的基礎(chǔ)。自然地理?xiàng)l件在水文地質(zhì)勘察中多種多樣,例如地形地貌特征,該地區(qū)的氣象水文特征。氣象特征主要是指施工地區(qū)的氣候類型、季風(fēng)帶類型、濕潤程度、熱量、風(fēng)速與風(fēng)向指標(biāo)等等;地形地貌特征主要指的是施工地區(qū)周圍的地形狀況、堆積情況、水系、地貌侵蝕狀況等。
2.2 施工勘察地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件
施工勘察地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件指的是施工區(qū)域內(nèi)的基底構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造特征及其對第四系厚度的控制、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地層巖性等方面的勘察。
2.3 施工勘察地區(qū)的地下水位情況
在巖土工程實(shí)施前,必須要對地下水位進(jìn)行勘察。檢查地下水位的變動(dòng)情況,了解地下水位變動(dòng)歷史,更清楚地掌握地下水流動(dòng)情況,要把地下水位的勘察作為巖土工程勘察的重點(diǎn)。在測試地下水位時(shí),需要在靜水位中持續(xù)一定的時(shí)間,先檢測水層的滲透性;在利用泥漿鉆進(jìn)時(shí),測量水位前必須將側(cè)水管深入含水層中20cm或者洗孔后再進(jìn)行測量;對多層含水層測量時(shí),要采取相應(yīng)的止水措施與含水層隔離開來。
2.4 施工勘察地區(qū)的隔水層、含水層狀況
施工勘察地區(qū)的隔水層與含水層必須對隔水層與含水層的地下水類型、水位、埋藏條件、地下水流向及其變化幅度進(jìn)行調(diào)查;關(guān)鍵含水層的厚度分布、埋深等;采用現(xiàn)場試驗(yàn)的方法測試地層的滲透系數(shù)等;判定地下水水質(zhì)對工程材料的影響、現(xiàn)場條件對地下水的影響等。此外,在測量水徑流向時(shí),應(yīng)當(dāng)采用幾何的方法對每個(gè)孔內(nèi)的水位進(jìn)行測量進(jìn)而判斷出地下水的徑流方向。
3.1 地下水位的升降變化對巖土工程的危害
巖土工程中地下水位的變化對整個(gè)工程造成影響。水位的上升與下降是地下水位變化的兩個(gè)主要方面。無論是哪種情況的產(chǎn)生,都會(huì)對巖土工程產(chǎn)生一定危害性。主要危害包括:(1)地下水位上升會(huì)導(dǎo)致土壤酸堿不平衡,嚴(yán)重破壞土壤的酸堿度,在特定條件下,土壤內(nèi)的可溶性鹽類會(huì)腐蝕水泥;(2)地下水位的上升會(huì)加劇土壤的侵蝕,誘發(fā)滑坡災(zāi)害,威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全;(3)地下水位上升會(huì)促使土壤軟化,導(dǎo)致地基不穩(wěn);(4)地下水位上升會(huì)促進(jìn)建筑物底層出現(xiàn)積水現(xiàn)象,進(jìn)而引發(fā)建筑物地基不穩(wěn),從而對整個(gè)工程造成影響;(5)地下水位下降會(huì)誘發(fā)地面沉降、坍塌,會(huì)造成水資源的短缺,嚴(yán)重威脅人們的正常生活;(6)地下水位下降會(huì)促使土壤中的砂粉、顆粒含量下降,進(jìn)而導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞。地下水位的高頻變動(dòng)會(huì)使土壤中膠結(jié)物變得更為松軟,含水量增多,強(qiáng)度降低,孔隙比增大,壓縮性增大,給巖土工程造成嚴(yán)重影響。
3.2 地下水的動(dòng)水壓力對巖土工程的危害
在自然的條件下,地下水的動(dòng)水壓力一般相對較小,并不會(huì)對巖土工程產(chǎn)生多大影響,但是人類大量的工程性活動(dòng)會(huì)打破地下水的自然狀態(tài),而持續(xù)的動(dòng)水壓力對巖土工程的危害極大,會(huì)誘發(fā)如管涌、基坑突涌、流砂等。這些地質(zhì)異常情況的防治措施與形成條件以往學(xué)者已有詳細(xì)且深入的論述,在此就不再贅述。
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1000-405X(2016)-12-246-1