王元領(lǐng)
摘 要: 在工程勘察過程中,水文地質(zhì)信息一直以來都是最為關(guān)鍵的信息內(nèi)容,但也是常常不被重視的問題之一。正是由于對水文地質(zhì)問題的重視程度不足,所以時常導(dǎo)致地下水而引發(fā)的巖土工程危害,對工程造成嚴(yán)重的質(zhì)量威脅?;诖?,在開展巖土工程勘察工作時,針對工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題進行詳細(xì)勘察、全面分析、科學(xué)評估等至關(guān)重要,確保水文地質(zhì)問題不會對建筑造成影響,為建筑的穩(wěn)定性和安全性提供保障。
關(guān)鍵詞: 巖土勘察;水文地質(zhì);問題
【中圖分類號】TU195 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【文章編號】1674-3733(2020)04-0011-01
1 巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題分析
1.1 地下水上升變化
自然因素對地下水會產(chǎn)生較大的影響,氣候、天氣等外界因素以及人為因素都會導(dǎo)致地下水出現(xiàn)不同程度的上升,進而引發(fā)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變。通常情況下,巖土具備較強的滲透性,若地下水位上升,會對地下工程或工程項目的地下結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的危害,影響施工的安全性。另外,地下水位上升后,巖土的強度會受到較大程度的削減,山體等巖層的硬度下降,進而造成山體崩塌等嚴(yán)重的安全事故。此外,地下水位上升會在一定范圍內(nèi)造成土壤鹽漬化、沼澤化,對附近的建筑結(jié)構(gòu)造成腐蝕,對整體工程質(zhì)量造成不良影響。
1.2 地下水位下降危害
許多地區(qū)的地下水位出現(xiàn)下降都是人為因素所致,比如,人們對地下水的過度抽取,礦產(chǎn)開采疏干,地下水上游建壩使下游地下水水位下降等。若地下水位下降幅度過大,會引發(fā)地裂、塌陷等問題,還會造成水質(zhì)惡化、水資源枯竭等問題,不利于巖土工程建設(shè)的順利開展。
1.3 頻繁的地下水位升降問題
在一定時期內(nèi),地下水位出現(xiàn)較為頻繁的上升或下降會使該區(qū)域范圍內(nèi)的巖土體發(fā)生不均勻漲縮變形,在此狀況的影響下,巖土體漲縮幅度慢慢加快,進而引發(fā)地裂問題,會對巖土工程建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成嚴(yán)重破壞。另外,地下水位出現(xiàn)頻繁變化,土層中的鐵、鋁元素的膠結(jié)效果降低,使土質(zhì)疏松,降低地基承載能力。
1.4 地下水壓力的危害
通常來說,地下水造成的壓力不會很大,也不會對建筑基礎(chǔ)承載力產(chǎn)生較大的影響和危害。然而巖土工程具備較強的系統(tǒng)性與復(fù)雜性,一些施工企業(yè)為了施工方便,人為地改變了當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件,使天然地下水失去平衡,引發(fā)地下水危害。若地下水壓力大于工程結(jié)構(gòu)能夠承受的能力,會導(dǎo)致流沙、基坑突涌等問題,嚴(yán)重破壞工程的穩(wěn)定性。
2 巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容
2.1 地下水環(huán)境調(diào)查
工程場地所在區(qū)域的地理環(huán)境調(diào)查是水文地質(zhì)勘察中最為基本的工作,同時也要全面收集工程區(qū)水文、氣象條件,以及地表水系分布,區(qū)域地下水分布概況等,還須收集近3至5年最高地下水位和歷史最高地下水位,是否存在抽取地下水情況,周邊是否有因開挖基坑而抽水造成局部區(qū)域地下水位下降等問題。有條件時也應(yīng)收集工程場地周邊防洪水位等。
2.2 地質(zhì)勘察及試驗工作
除了環(huán)境條件調(diào)查外,水文地質(zhì)勘察工作還應(yīng)對場地地質(zhì)情況進行勘察。劃分含水層和隔水層,含水層的透水性和富水性。一般而言,顆粒粗的砂卵石層透水性和富水性均強,而黏性土因透水能力差,其透水性和富水性均極弱。因此,場地巖土層的性狀與其水文地質(zhì)特征緊密相關(guān)。在進行水文地質(zhì)勘察時,一定詳細(xì)查明地層的分布情況,同時,應(yīng)進行必要的水文地質(zhì)試驗工作,如進行含水層的抽水試驗、注水試驗,對基巖風(fēng)化層也可進行壓水試驗,以獲得水文地質(zhì)參數(shù)。水文地質(zhì)試驗是獲得場地水文地質(zhì)參數(shù)較為準(zhǔn)確可靠的方法,抽水試驗孔的布置有帶觀測孔和不帶觀測孔方式,不帶觀測孔的單井抽水試驗常因抽水井內(nèi)水躍現(xiàn)象存在,使得井內(nèi)水位降深較實際降深大,導(dǎo)致滲透系數(shù)計算值偏小。帶觀測孔抽水試驗可以消除水躍現(xiàn)象的影響,但受成井工藝及含水層性狀的影響,觀測孔水位降深在不同出水量情況下,水位變動不敏感,使得滲透系數(shù)的計算結(jié)果可能與實際差異較大。因此,在進行抽水試驗時,應(yīng)采取有效的措施保證抽水井和觀測孔成孔質(zhì)量。
2.3 地下水位觀測
查明地下水位埋深和分布情況,也是水文地質(zhì)勘察工作的重點內(nèi)容之一。地下水位觀測包括對初見水位、穩(wěn)定水位和承壓水頭觀測,初見水位觀測時應(yīng)采取干鉆方法,遇水即測其水位埋深,而穩(wěn)定水位觀測則是待鉆孔結(jié)束后進行水位觀測。為評價承壓水是否對開挖的基坑產(chǎn)生突涌影響,需要進行承壓水頭觀測。承壓水頭觀測常采取止隔水措施,將被測含水層與其他含水層隔開。以上各種水位數(shù)據(jù)的獲得需要按相關(guān)規(guī)范進行操作,排除觀測數(shù)據(jù)的不真實。根據(jù)工程需要,采取地下水樣進行水質(zhì)分析,評價其對建筑材料的腐蝕性。地下水位觀測應(yīng)根據(jù)工程特點和要求進行。穩(wěn)定水位觀測和分層水位觀測對工程設(shè)計和施工影響大。為獲得較可靠的地下水位資料,應(yīng)根據(jù)工程場地內(nèi)含水層的特征,采取可靠的成孔方法和止隔水措施。
2.4 含水層及隔水層特點
查明場地含水層及隔水層分布情況,是水文地質(zhì)勘察工作內(nèi)容之一。對某個具體場地來說,含水層和隔水層的劃分應(yīng)該比較清楚,組成含水層的物質(zhì)一般顆粒較粗或孔隙裂隙較發(fā)育,孔隙聯(lián)通性較好,其透水性和富水性隨含水層的空間分布、性狀等因素而變化。相對含水層而言,隔水層的透水性和富水性極弱,其物質(zhì)組成多為黏性土,結(jié)構(gòu)致密,滲透系數(shù)極小。含水層和隔水層的區(qū)分一般可根據(jù)現(xiàn)場抽水試驗、室內(nèi)滲透試驗或工程經(jīng)驗等獲得的滲透系數(shù)確定,是一個相對比較的概念,比如砂層和黏性土層,節(jié)理裂隙發(fā)育、破碎的巖層與完整的巖層。
結(jié)束語:總而言之,在進行巖土工程勘察工作過程中,水文地質(zhì)勘察作為重要組成部分,對于巖土工程起著十分關(guān)鍵的意義,直接影響著工程施工質(zhì)量,也影響到了工程施工的整體效率。本文才對巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的重要性進行了反復(fù)說明,希望能夠為相關(guān)人員帶來一些有價值的建議,從而推動我國巖土工程中水文地質(zhì)勘察工作的發(fā)展。
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