试论水文地质问题对工程地质的勘查影响

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科学家
2021年08月10日 18:13

工程地质勘察水文地质的问题研究.doc

冯燕

摘 要 工程地质勘探是开展正式的工程建设前的重要工作,而水文地质情况是影响工程地质勘查施工工作的一项重要问题。不同的水文地质条件将对工程地质勘查的质量和工期带来直接影响,需要高度重视对水文地质问题的研究,以保证建筑工程施工的最终质量。

关键词 水文地质问题;工程地质;勘查影响

中图分类号 P6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)16-0232-01

工程地质勘查工作是通过设备综合了解掌握工程建设范围内的地质地貌综合情况,结合实地具体情况,分析建筑施工中可能遇到的地质问题,提出具有针对性的解决办法,以从地质条件角度上为工程建设的安全提供积极保证。水文地质情况是工程地质勘查中重要勘查的内容,一般包括地下水的分布、物理和化学性质等等。本文主要是分析地下水对工程建设的影响问题。

1 地下水对工程建筑的影响

地下水在岩土质土壤里比较常见,它对工程建筑施工会带来直接影响,与建筑工程质量息息相关,对建筑完工后的安全使用周期具有深远意义。在工程建设的地质勘查阶段,一般都需要对施工现场区域的地下水进行细致的探查,主要弄清楚地下水的运行轨迹、存储特点、水量水质变化情况,为工程建设避开地下水或者减少地下水的影响,提供最真实可靠的依据。如果对施工区域内的水文地质条件了解不清楚,很容易让建筑面临施工中断、基础不牢,甚至无法正常施工,或者建筑使用寿命达不到设计要求的情况。

2 地下水文地质的主要研究内容

1)在工程建设施工勘查中,对地下水水文地质情况的调查研究主要包括4个方面的内容。一是要认真研究地下水对岩土土壤地质、建筑物的作用,判断可能出现的影响和危害,提出具有预防性的补救措施和施工建议。二是在根据对地下水的走向、流量等参数的检测,与工程地质勘查的设计结合起来进行研究,重点研究地下水对工程地基的影响程度和可能带来的危害。三是要研究地下水在正常状态下的流速等情况,研究人为因素对地下水的运行可能带来的影响,以及地下水的变化对地上建筑物的影响。四是要认真对地下水对建筑工程带来的影响进行深入研究。比如,要在建设工程基础时,重点研究地下水对钢筋混凝土、土方基础等可能带来的腐蚀、软化、侵蚀、膨胀等影响。要开展针对性研究,如果在岩土层上开展建筑施工,要研究土壤基础中的粉细砂、细土、粉土等可能带来的流沙、管涌等危害进行重点探讨。要研究地下水可能对建筑基础坑底带来的影响,主要是研究地下水的渗透性、集水性、含水率,以及对边坡稳定、基础沉降等带来的各种情况进行重点

研究。

2)地下水在岩土层中的机理状态。地下水根据其在岩土层里的状态,主要有3种存在形式,一是结合状态水,二是毛细管状水,三是重力状态水。对岩土层中水文条件的检测主要包括5个方面。一是地下水的软化性能。它主要是用软化系数指标来反映岩土层中对抗风化的能力和抗水渗透的能力,这种软化性能主要在粘土土壤、泥质岩层、泥砂性岩层里要着重考虑。二是地下水的渗透性能。它是指水在重力的影响下渗透到岩土土壤中的性能,因为与所在岩土层的颗粒形状大小和分布有关,所以渗透性能用渗透参数来检查岩土层的透水状态,一般是采用抽水试验来进行检测。三是地下水带来的崩解性能。这个性能参数主要是检测岩土层在被水浸透后含水上升,当岩土颗粒被水导致结构破坏,造成岩体崩塌、解体等情况。岩土层的颗粒大小、组成成分和矿物结构的崩解性能息息相关。四是地下水的给水性能,它主要以水度参数来检测,表现的是地下水在重力作用下从岩体层体的孔洞、裂缝、缝隙里自主流出的水量的技术性能。水度作为含水地层最重要的水文地质资料,对施工时建筑工程的基础底层的干疏情况有重要的影响。五是地下水的涨缩性能,它是指在岩土层在吸收水后体积增加,水流失后体积缩小的性质。它主要是因为岩土结构里的颗粒表面受水进入、流出造成的体积厚薄的变化。

3 地下水在工程地质勘查中的应用分析

1)地下水量的大小变化引起的危害。地下水水量的大小变化会给建筑工程施工带来重要的影响,对其进行危害研究,在实际地质勘查工作的应用里有十分重要的意义。地下水水量的变化,与地下水所处的地理、气候环境有关系。在处于雨季和旱季里,地下水的流量会变化,不同的水位状态下会对岩土土层带来影响,直接影响建筑工作的施工进度和质量。在水位上升的情况下,对工程建设的主要危害表现在:地下水潜水水位的上升会带来岩层滑坡、崩塌、垮陷等情况,潜水水位收到天气、地球磁场等多种因素的混合影响,带来的变化往往没有特定的规律,还可能会让已经竣工的建筑物被腐蚀、被侵蚀。在水位下降的情况下,对工程建设的主要危害表现在出现大面积的地陷、地裂、坍塌等情况。这是因为当前社会工业发展加快,对地下水的使用过度,无限制、不经过审核就使用地下水,或者修建大型贮水水库、无计划大规模开采开发,都会给地下水带来直接影响,让水位水量直线下降。现在最大的问题是,地下水是很多地区赖以生存的水源,地下水水位的降低给人们生活、工业生产、建筑安全带来隐患。

2)地下水量大小变化引起的岩层物理性危害。地下水的水量大小会让岩土土层因为膨胀性能带来不均匀的变形。在实际工程地质勘查发现,如果地下水水量变化巨大,会发生地裂等情况,能直接对地面建筑结构带来造成影响。当地下水水位低于基础面时,地层中的压缩层会发生变化,直接对地上建筑的稳定产生破坏,地基造成损伤。最极端的情况是,地下水水位急剧降低,让建筑物直接发生坍塌、倾倒。地下水在正常情况下的变化具有一定的规律。在地下水水位以上部分主要受到地面雨水等渗透,铁铝等聚集,会给地层带来填充、紧实作用,从而有效果增加土壤的强度,让地层变成硬壳状态。在地下水水位变动带上,岩土层因为地下水的运动比较活跃,岩土中铁铝等成分会水的流动流失,土壤变得含水量过大、空隙增多、承载能力差。在地下水水位一下,岩土层因地下水的运行减少而变得含水减少、承载能力增强。

3)地下水量动力压力变化引起的岩层危害。地下水水量的变化,除了会给岩土层带来的物理性质帶来变化和影响。还会带来水量动能压力的变化,导致一些新的危害发生。一般情况下,地下水自然状态下水位的变化带来的动能压力不是很大,对地面上的建筑物影响有限。但是,让人为因素造成地下水水位集聚下降或者是突然增加的情况下,地下水动能和压力对岩土土层、地面建筑物的危害影响的范围会增大、效果更加巨大。最常见的现象就是,会发生管涌、基底流砂、突涌。发生这种情况的原因是人为改变了地下水的动力条件。

4 结论

水文地质研究对工程地质勘查工作起着关键性的影响。分析地下水的运行、结构、状态等,是一项需要高度重视的研究。要努力降低地下水对工程建设的影响,熟悉水文地质问题带来的直接影响,并根据研究成果,在具体工作中提前制定相应的措施。

参考文献

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