论工程勘察中的水文地质问题

2016-03-15刘景龙

科学中国人 2016年26期

关键词：水文地质水位勘探

刘景龙

辽宁省工程勘查研究院

论工程勘察中的水文地质问题

刘景龙

辽宁省工程勘查研究院

工程勘察是指在进行工程建设时，为了满足自身的设计，施工，维护等等方面的需求，对工程所在区域的地质情况与水文状况进行勘探以及描绘记录。在工程搭建地址的勘探当中，水文地质问题是其十分重要的一个方面。工程勘探与水文地质之间存在着紧密的联系，由于水文地质研究的主要是自然界中的地下水的变化与运动，其对于工程土地的影响较大。

工程勘察；水文；地质

前言

在诸多工程的搭建以及勘探，施工的过程中，水文地质问题的影响极其容易被忽视，然而它却具有着巨大的影响。由于地下水的影响，会使得工程搭建地的土壤与岩石状况发生改变，这种影响不但会使建筑工程的搭建过程变的缓慢，还会对工程完毕后的建筑设施的牢固性与耐久度发生改变。为提升工程质量，降低勘探的难度，本文将对工程勘探中水文地质的评价内容及水理性质进行分析，并就地下水的变动对岩石工程的影响进行分析讨论，力求为我国进行工程设计与施工提供可以参考的资料，减少地下水对于工程的影响，促进我国工程勘探技术的完善。

1.工程勘察中的水文地质评价的内容

1.1地下水的作用与工程选型

在进行工程建设时，在前期的方案设计当中如果没有充分对地下水对于承载建设的岩石层的影响进行分析的话，就会导致施工单位建设的工程设施受到地下水的影响，既会拖延工程建设完毕的时间，又会应将工程自身的耐久度与稳固性。所以在进行工程前期的设计时，要因地制宜，依据当地的水文地质条件与岩石层条件的不同，预测地下水对于岩石层可能产生的影响。充分考虑在工程搭建过程中可能由于地下水而产生的危害或由于地下水影响岩石层发生的改变进而对工程产生的影响。并依据预测出的这些状况制定正确的预防措施。在进行工程的地质勘探中，要与建筑设施的地基基础类型进行联系，依据不同的设施情况进行专门的水文地质的勘探，为工程的设计与搭建提供充分的前期地质资料，进而进行正确的工程选型与合理设计，减少地下水产生的危害性影响。

1.2专业人员进行周边自然影响分析

施工单位在进行工程所在地的水文地质勘探时，一定要清晰明确工程下的地下水的分布情况。由于自然因素的影响，土壤层中有一定的自然水分布。这一部分地下水在没有人为因素干预时会有其自定的运动规律与模式。但是，一旦在地下水上层的土壤当中进行工程搭建时，人类活动的影响就会使得地下水状况发生变化。这包括有地下水水位的上升，地下水水位的下降或者地下水水位的频繁变化。这些变化都会影响到承载工程设施的土壤层，进而影响到工程自身的牢固性。因此，一定要请专业人员进行人为影响地下河变化的预测，提前掌握岩石层与地下水发生的变化。某些地质由于前期进行过工程的建设，因此可能具有相应的水文地质资料，对于这些工程可以用相应资料辅佐进行地质勘探与水文地质分析。然而，某些开发较少或相应资料匮乏的区域，就需要专业的勘探分析人员进行准确的针对性的地质勘探，保证探测出的地质资料的准确性，保证工程建设质量。

1.3不同地质条件的不同预防措施

由于岩石层在地下水的影响下会产生不同的变化，形成不同的地质条件，因此，要针对这些不同的条件采取不同的预防措施，才能防止水文地质的影响。当岩石层受到地下水的渗透时，强度与硬度都会在一定程度上降低，这种软化性就会用软化系数描绘。这种表示方式可以有效的判断岩石的耐风力与耐水力。而由于重力作用，水会从岩石的缝隙中穿过，这种岩石通过水的性质被称之为透水性。透水性可以通过试验测得，测后的数据可以有效的反映出岩石的颗粒程度，均匀程度以及松散程度。岩石的崩解性是由于岩石受地下水浸润后使得岩石颗粒变的松散，进而崩散，解题。给水性是当岩石被地下水浸润后，在岩石缝隙中存在一定量的水分，这些水分在中立的影响下逐渐析出，通常用给水度来描述岩石的给水性。

2.地下水的升降变化引起的岩土工程危害

2.1水位上升引起的岩石工程危害

造成地下水位上升的因素多种多样，有自然因素的影响。例如，当在雨季或特定的某一段时间，工程区域的降雨量有所增加，水分通过土壤层进入地下，使得地下水储量增加，地下水水位上升。轻微的地下水上升并不会对工程产生较大的影响，然而当潜水位上升较大时，就容易使施工区域的土壤沼泽化，既增加了施工的难度，且容易对建筑物产生较大的腐蚀，极大的影响建筑工程的质量与稳定性。当水位上升较高时还会造成工程周边斜坡与山体区域发生滑坡，泥石流等状况，既影响工作人员与居民的生命财产安全，又会对工程产生破坏性的影响。水位上升造成某些具有特殊结构的岩石层的分散崩解，使得承载工程的土地区域出现流砂现象，还容易造成工程地下充水，降低建筑物的稳固性。

2.2水位下降引起的岩石工程危害

不仅地下水位的上升会对工程产生危害，当水位有所下降时，同样会对岩石工程产生危害。就如同水位上升一样，水位的下降也受到季节与人类活动的影响。当处在旱季或人类活动采水量较大时，地下水的水位就会下降。修建水库后，地下水的补给就会被截断，采矿活动等也会使得地下水量有较大的减少。一旦地下水量降低较多，就容易导致承载工程的地面层产生裂隙，严重时会发生地面塌陷，沉降的现象。既影响了工程自身的稳固性，又会使得环境进一步的恶化，使地下水进一步枯竭，水质变差，极大的影响人类居民的居住环境与生命安全。地下水位一旦下降剧烈，会使得承载工程设施的土壤层蕴含水量逐渐减少，破坏其原有的稳定性结构，水分的逐渐流失使得湿润土壤沙化甚至岩石崩散，既加大了工程的施工难度，又使得影响工程完毕后的耐久性与稳定性。

2.3水位频繁升降引起的岩石工程危害

地下水位的上升与下降都会对岩石工程产生危害，一旦在某一段时间内工程下部的土壤层中的地下水位发生频繁的升降，则会造成巨大的危害。地下水位的频繁改变大多是由于人类活动的影响。这种频繁的变化会导致岩石吸水与析水较频繁，导致岩石的膨胀与收缩来回变化，且这种频繁的变化会加大岩石层变化的范围以及收缩幅度。进而破坏了岩石层的结构，导致岩石层分崩离析，对其承载的工程建筑设施造成较大的危害。特别是一些质量较轻的建筑，这种岩石的剧烈变化很容易导致建筑物的崩塌。土壤的凝结性是由于土壤中存在一些金属元素，这些金属元素起到粘合的作用，使得土壤具有紧实性。然而，地下水的频繁变化会导致土壤中的铁，铝等胶结物发生流失，导致原本紧实的土壤变的松散，透水空隙变大，既增加了工程设施施工过程中的难度，也对建造完成后的建筑设施产生影响，威胁着人类的生命财产安全。