摘要:在对工程地质的研究中,水文地质勘察的重要性不言而喻,详细的水文勘察资料用于设计和施工后,能够有效的降低或者消除地下水对岩土的危害作用。本文首先认识工程地质和水文地质勘察的内容;接着重点说明了水文地质勘察过程中需要注意的事项;最后从预防工程地质灾害,保证建筑工程的顺利施工和正常使用的角度,论述了加强水文地质勘察的重要性。
关键词: 工程地质,水文地质勘察,工程地质灾害
前言:
在对工程地质进行勘察时,做好水文地质勘察工作是一个非常重要但又极易于被忽略的问题。因为从事这方面的设计研究人员往往侧重于对勘探揭露出来的岩土类型及其工程地质性质、地质结构的研究;对于水文地质参数方面的利用非常少。关于水文地质方面的问题在工程地质中长期得不到重视,只是成为一种象征性的工作。在一些水文地质条件相对复杂的地区,由于水文地质问题得不到重视和研究的不够深入,经常会出现地下水引起的各种岩土工程危害。所以只有加强水文地质勘察工作,为工程的设计与施工提供详尽的水文地质材料,才能减少和降低地下水对岩土工程的危害。
一、工程地质概述
工程地质主要是研究与调查各类地质问题,并着重解决在人类活动中和建筑工程中所涉及到的各种地质问题的科学。工程地质的研究有助于查清拟建工程项目地区内的地质条件状况,比较客观的对工程地区内的各种地质问题予以评价,并能科学的预测出在项目建设中,一旦出现地质条件变化将会对建筑施工带来何种影响;所以加强工程地质的研究,有助于建设单位选择出最佳的地点进行施工,在遇到不良地质问题时,能够提供出切实有效的解决方案,确保项目建设施工的顺利运行。工程地质研究的内容比较广泛,主要包括确定岩土的力学性质、物理与化学性质、岩土组成成分与组织结构以及有可能在工程项目稳定性方面造成的不利影响等。
二、水文地质勘察的内容
水文地质勘察工作在野外进行的比较多,在工作的结果方面需要提交水文地质勘察报告并且要附有相应的图件。水文地质勘察主要是对一个地区的区域水文地质条件进行详细的查明,从而对地下水和与其有关的各种地质作用进行勘察与研究的有关工作,水文地质勘察是工程地质中一个非常重要的方面。地下水作为岩土体的重要组成部分会直接影响到建筑工程地区基岩土体的工程特性。水文地质勘察的勘察内容涉及物探、测绘、地下水动态长期观测、钻探、试验和水质分析等工作。根据任务、要求、目的与比例尺的不同,可以把水文地质勘察分成两类,一类为综合性的水文地质普查,另一类为专门性的水文地质勘探。在我们从事工程勘探中,在涉及到工程地质的水文地质勘察内容时往往得不到重视,既没有充分结合的施工需求,也没有有针对性的地下水对岩土工程的影响与危害进行具体的评价。所以,因水文原因造成的建筑物开裂与基础下沉的情况频频出现,给工程建设带来了严重危害。总结水文地质原因引起灾害的经验与教训,告诫我们在今后的水文地质勘察工作中,必须要深刻考虑到岩土的水理性质,要对项目建设施工区域的水文地质问题进行比较客观的评价。岩土的水理性质可以表述为是岩土与地下水之间的相互作用而体现出的一些性质,它与岩土的物理性质基本相似。岩土的水理性质也是岩土工程地质标志的重要表现,它对岩土的强度有直接的关系,直接影响到项目工程的稳定性。在以前的水文地质勘察中只是过于对岩土的物理力学性质比较重视,而在其岩土的水理性质方面存在严重的认识不足,关于对水文参数的利用很少。这会直接导致在地质性质上有一些片面的评价出现。
三、 水文地质勘察过程中需要注意的事项
(一)明确水文地质勘察的基本要求
水文地质条件必须查清楚,比如含水层位置、水位情况、降雨量与蒸发量、补迳排条件、水位变化等,还要把地下水的排泄与补给情况以及它们给地下水位造成了何种影响等。主要含水层分布状况、厚度有多少以及埋深是多少;隔水层和含水层有着怎样的埋藏条件,地下水是怎样的类型,流向哪里,水位及其变化幅度的大小等。必须要通过现场的试验来对地层的渗透系数和水文的地质参数进行测定。项目建设地的地质条件对地下水赋存以及渗流状态会造成什么样的影响。项目建设会不会对地表水和地下水造成污染,污染的程度如何等。
(二)水文地质问题评价内容
把地下水在天然的条件与状态下会给建设项目造成的影响查清楚,主要是把地下水在建设项目的影响下会引起怎样的变化做好分析和预测,看看是否会对建筑物和岩土造成不良的作用。如果会对工程项目产生一定的影响,应当结合实际提出在不同条件下对于一些重点评价的地质问题,做好有针对性和科学性的预防与治理措施。比如有的建筑物基础埋藏在地下水位以下,那么水是否会对混凝土及其内部的钢筋产生腐蚀性作用进而影响到建筑效果。在一些建筑场地经常会选用强风化岩、软质岩石、膨胀土和残积土等岩土体作为基础持力层,在面对这些情况时,要着重弄清这些岩体是否会在水的作用下发生崩解、软化和胀缩等作用。在地基基础压缩层有时会存在呈松散或者饱和状态下的粉土或者是粉细沙,必须要对其进行预测,以防潜蚀、液化、管涌和流砂事件的发生。在进行水文地质勘察时还要弄清建筑物的地基基础是什么类型,再结合项目施工的实际需求,把水文地质问题查清楚,提供详细而精确的水文地质参数。
四、在工程地质中加强水文地质勘查的重要性
(一)因地下水升降而引起的岩土工程危害应加强预防
在地下水的升降幅度超出一定的限度之后就会使粉土和粉细沙出现饱和液化,从而导致流砂、管涌问题的频发,或者会使土壤出现沼泽化或者盐渍化,建筑物在一定程度上会遭到腐蚀。在自然条件下地下水容易受到季节的影响,危害不大。但是随着开发力度的不断加大,在城市中人为因素造成的局部水位升降幅度较大,也比较容易引起工程地质灾害,不得不防。比如,由于人类对地下水的大量抽取,肆无忌惮的进行矿山开采,不科学的在上游筑坝和修建水库截取下游的地下水补给等行为,会引起地面的沉降、地裂的发生、地表的塌陷、水质恶化和水源枯竭等问题。总之,因地下水升降而引起的岩土工程危害有多种多样,为避免灾害的发生,在进行水文地质勘察工作时必须对岩土的物理力学性质指标和原位测试数据进行科学的统计与分析,而且还要对岩土的适用性与可靠性进行比较科学的评价;把采用的取值标准以及试验方法予以必要性的说明,采用多种不同的测试方法进行测试,并对结果进行科学的分析与比较,各项统计指标用分层的方法来提供,比如最小值、最大值、平均值、标准差、变异系数、样本数与岩土参数的标准值或设计值等。
(二)加强预防因地下水动水压力作用而引起的岩土工程危害
在自然条件下地下水的动力压水作用是比较薄弱的,但是在一些建筑工程之中,由于不科学的施工,使地下水的天然动水压力平衡条件遭到破坏,平衡条件发生了变化,导致管涌、流砂和基坑地下水渗漏等问题出现。所以,为预防因地下水动水压力作用而引起的岩土工程危害要认真进行分析研究。在进行工程地质勘察时需对勘探钻孔进行仔细封堵,必免因动水压力的改变而形成过水通道;在采用降水施工方案时,需对不同的降水方式进行充分的论证,确定适宜的降水井数量、科学的降水井结构,在地下水的抽取过程中还需对地下水位和周边环境进行监测以得到地下水的动力特征;采用桩基时要考虑桩身穿越的地下含水层的性质,必免下部承压水通过桩周向上渗透,给工程施工造成危害;在靠近地表流水地区,必须充分论证地表水对建筑物基础施工的影响;对拟建物周边存在其他施工场地或存在降排水时,要考虑其排水通道可能对本地区地下水的补给,人为造成地下水位的抬升而对本地区的影响。
结语;
随着我国建筑行业的不断发展,水文地质勘探工作将会得到越来越多的关注。切实提高水文地质勘察能力,对于预防水文地质灾害的发生和保证建筑物的质量有着巨大的推动作用,施工和建筑人员应当予以充分的重视。
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