岩溶地区工程地质勘察中水文地质评价内容与问题分析
2016-03-12张娟娟
张娟娟
(广西水文地质工程地质勘察院 广西柳州 545006)
岩溶地区工程地质勘察中水文地质评价内容与问题分析
张娟娟
(广西水文地质工程地质勘察院 广西柳州 545006)
在我国的岩溶地区,水文地质条件较为复杂,工程地质勘察中不得不引起我们得重视。而水文地质调查评价工作作为研究地下水的重要工作,是水文地质从业人员必须掌握的基本理论知识和方法,值得我们重视和深入研究的。本文就对岩溶地区的工程地质勘察中水文地质的评价内容与问题分析进行探讨。
岩溶地区;工程地质勘察;水文地质评价;问题
引言
近30多年来,随着我国社会科学和工程技术的不断进步,水文地质工程勘察也取得了较大发展成就,新技术、新设备、新工艺与新材料不断涌现,使得水文地质评价的研究思路、研究目标、研究内容也发生很大的变化。新的概念、理论与方法不断发展更新,对水文地质工程勘察专业的工作提出了更高的发展要求。而在我国的岩溶地区,水文地质条件较为复杂,这不得不引起我们得重视。本文将对岩溶地区工程地质勘察中常见的水文地质评价内容与问题作简要分析。
1 岩溶地区水文地质存在的问题
岩溶地区的水文地质条件较为复杂,人类活动范围和新建建设项目种类日益增多,可能引发多种岩溶地区的水文地质存在多种问题。人为或自然因素都可能导致地下水、物理、生物指标改变使地下水水质恶化,形成地下水污染问题。值得引起注意的是,区域地下水水位的变化可能造成更为严重的环境水文地质问题。如:区域地下水水位下降可能产生地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷、土地次生荒漠化等;局部地下水位上升可能产生土壤次生盐渍化、次生沼泽化等。
岩溶地区主要位于我国的西南地区,由于碳酸盐岩特殊的化学物理性质,易受水的溶解而发生溶蚀、沉淀、崩塌、陷落、堆积,形成特有的溶洞、溶蚀裂隙、溶井、岩溶漏斗等地下岩溶地貌。碳酸盐岩地区地表渗漏严重,大气降水、地表水可通过溶洞、溶蚀裂隙向地下渗漏,地表水转化为地下水,以地下河的形式径流、排泄。
在大石山区,深层地下水资源丰富,而地面却少有沟溪、河流,地表严重干旱缺水,造成山区饮水灌溉用水困难。在矿山开采中,无节制排放污水,存在严重渗漏现象,则可能严重污染岩溶地区的地下水;在岩溶岩体中开挖地下洞室时,突然发生大量涌水及洞穴泥石流灾害。从更广泛意义上,还可能发生水库诱发地震、水库渗漏、矿坑突水、工程中遇到的溶洞稳定、旱涝灾害、石漠化等一系列工程地质和环境地质问题,这使岩溶地区的水文地质评价工作具有独特性。
2 岩溶地区工程地质勘察水文地质评价的工程意义
根据碳酸盐岩地层被覆盖埋藏的情况,岩溶地基可分为裸露型岩溶、浅覆盖型岩溶、深覆盖型岩溶和埋藏型岩溶等四种类型。在进行岩溶地区工程地质勘察工作中,同时,会对当地的水文地质进行恰当的评价,有如下几方面的重要意义:
(1)重点开展对岩溶地区地下水给建筑物和岩土体可能带来的后果进行评价。并且,能够及时的对有可能发生的危害做出准确的预测,同时,做到在第一时间制作出对应危害的相关防范措施。
(2)在对岩溶地区开展地质工程的勘察工作中,同时,要思考建筑物地基条件。尽可能的满足勘察工作的需求,对于当地的地址情况要有一个全面的了解,并且,在勘察工作中可以及时的提供出工作中需要的相关信息资料。
(3)站在工程立场看问题,分析在可能出现的情况下,岩溶地区的地下水会给其工程作业带来怎样的后果。例如,我们要对处于地下水位以下的建筑进行分析,思考其水位对建筑的影响,是否会腐蚀其内部结构。
同时,建筑场地采用天然基础时,对于残积土、强风化岩、膨胀土等地基持力层来分析,应着重思考地基土质、基础建筑材料是否会受到建筑地下水活动的不利影响,并且,要提前分析评价场地是否会出现岩溶、土洞、塌陷及地面开裂等不良地质现象,做到第一时间发现,及时解决。还有一种值得注意的情况,就是在地下水位以下进行基坑的开挖时,对需要施工止(隔)水、降水的工程应进行水文试验,考虑由人工降水带来的土地可能出现的沉降现象及对周边建(构)筑物带来的影响。
3 岩溶地区工程地质勘察水文地质问题分析
在岩溶地区工程地质勘察中,因地制宜的对水文地质条件分析评价并给出建议是重要工作。在岩溶地区的岩土工程作业中,地下水对其影响是最为广泛,同时,后果也是最危险的。它的主要危害是来自于地下水位可能会有不同程度的升降,而这种程度是不可控的。同时,地下水水压力也会对岩土工程产生危害。其不利影响常见的有以下几个方面:
3.1 给基坑工程施工带来影响
在基坑工程施工过程中,可能会出现有地下水渗透到基坑中,从而导致工作面被地下水淹没,这种情况,会给工程的具体施工过程带来恶劣的影响,甚至影响整个基坑工程的结构稳定性。同时,过度的疏干坑内地下水可能会产生基坑坡顶的地面出现不同程度的横向、竖向位移及产生裂缝等情况,也可能导致周边建筑出现开裂、下沉、建筑变形,严重可能会出现建筑倾斜等情况。
在岩溶地区较复杂的水文地质环境,工程施工过程中特定条件下,可能会出流沙、管涌。如在冲洪积相土层中,层理紊乱交错,存在透镜体及夹层,局部含地下水,土质颗粒较大,边缘处颗粒较细,这种情况下,基坑开挖时,坑内外的水头会产生落差,极有可能会引发地下水渗透到基坑中去,严重情况会造成流沙与管涌的危害,会危害附件建筑、基坑工程的安全。
在基地工程作业中,由于会受到地下水的影响,在设计挡土止水结构时,其水土压力比较大,从而会使基坑支护的成本有所提高,同时,其工作难度也会相应提高。同时,降低基坑附件的土质的硬度,并且,会使基坑岩土体强度减弱,严重还可能出现基坑的边侧出现变形、底部鼓起等不良现象。
3.2 岩溶场地突出的岩土工程问题
地基主要受压层范围内,若有溶洞、地下暗河等存在,在附加荷载或振动作用下,溶洞、地下河顶板坍塌引起地基突然陷落;地基主要受压层范围内,岩溶发育场地通常下伏基岩面起伏较大,上部又有软弱土体分布,可能引起地基不均匀下沉;覆盖性岩溶区由于地下水活动产生的土洞,逐渐发展将可导致地面塌陷,造成对场地和地基稳定的影响;在岩溶岩体中开挖地下洞室时,突然发生大量涌水及洞穴泥石流灾害。岩溶地区常见的岩溶、土洞地基变形破坏主要形式为:地基承载力不足、地基不均匀沉降、地面塌陷及地基滑动等。
3.3 引发地下水位下降
地下水水位上升与下降都对给岩土工程带来一定的危害,引起地下水水位上升的诱因主要是外界的客观因素,而引发地下水水位下降的主要诱因大部分来自于人类自身的行为活动。例如,人们在天气条件恶劣,水表水干涸时,会有相当大的一部分人会大量的、频繁的抽取地下水。近年来,由于,采矿工作带来的巨大收益,人们采矿活动的增多,人们会疏干矿床和上游的堤坝,还有一些人由于集水需求,大量修建水库,在此过程中断截了地下水的补给。而地下水水位下降会引发地面的下沉、地面塌陷、地面开裂,严重会导致地下水资源干涸、水质恶化等一连串的自然生态问题,时刻威胁着岩土体、建筑的稳定性,同时威胁着人类的总体居住环境。另外,引起地下水水位上升的诱因是多样,如地质自身因素、人为因素、水文气象因素等。其中人为因素引起的问题是较为常见的,也是值得我们去重点关注与解决的。
4 结束语
从以上内容中,我们可以得出,影响岩溶地区水文地质工程勘察工作的因素有很多,最与之密切相关的是该场区的水文地质条件。水文地质勘察工作与工程地质之间相互密不可分,同时,它们之前相互影响,互相作用。地下水是岩土体的一个重要部分,同时,它还对岩土体工程产生特定的作用。而本文着重对岩溶地区工程地质勘察的水文地质条件评价内容与问题深入分析,目的在于可以更加高效的提升岩溶地区的水文地质评价工作的效率和质量。
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TU195
A
1004-7344(2016)03-0176-02
2016-1-11
张娟娟(1987-),女,广西柳州人,大学本科,主要从事水文地质工程地质环境地质方面的工作。