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工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析

2018-04-21赵吉贤

科学与财富 2017年36期
关键词:水理透水性工程地质

赵吉贤

摘 要:对于工程的施工建设来说,地质勘察是非常重要的一个环节,只有做好该环节的工作,才能确保工程的顺利有效施工,工程地质勘察涉及的内容十分广泛,其中,水文地质方面的数据信息具有最为重要的参考价值,根据实地勘察所得出的水文地质信息可预测工程施工过程中可能遇到的困难,本文就针对地质勘察中水文地质问题的必要性进行了分析和研究。

关键词:工程;地质勘察;水文地质问题;必要性

许多工程的施工场地都位于水文地质环境比较复杂的区域,一些勘察人员由于对水文地质问题没有足够的重视,导致工程在施工过程中经常发生因地下水等问题而造成的工程事故,最终不仅延误工程进度,同时也难以确保工程质量,由此可见,在工程地质勘察中重视水文地质问题是非常必要的。

一、岩土的水理性质

了解岩土的水理性质对工程地质勘察工作的开展来说十分关键,岩土主要的工程性质包括水理性质和物理性质两类,以往的工程在勘察过程中一般比较重视对岩土物理性质的勘测,而忽视了对其水理性质的了解,实施上,岩土的水理性质要重要的多,它既和岩石的强度和变形具有十分密切的联系,同时也会对工程结构的整体稳定性产生极大影响。岩土的水理性质主要通过岩石和地下水之间的相互影响来得以展示,以下是对岩土水理性质的简要介绍:

第一,岩土的崩解性,所谓岩土的崩解性,指的就是当岩土被水浸湿后,由于其土粒结构遭到破坏,而出现土体疏散、解体等特征。岩土的崩解方式大致可分为散开方式和裂开状崩解方式,水云母、高岭土等均以散开方式崩解,而石英等残积土则大多以裂开方式崩解。

第二,岩土的透水性,所谓透水性,主要是指受到重力作用的水穿透岩土本身的特性,对于松散的岩土来说,其透水性往往与岩石颗粒的密集程度、不均匀性成反比,颗粒越细密、越不均匀,透水性则会越差。对于坚硬的岩石来说,其透水性则与裂隙、岩溶的发育程度成正比,岩溶和裂隙发育越旺盛,岩石的透水性就越好。一般情况下,岩土的透水性可用渗透系数来表示,而渗透系数的获取则需开展抽水试验、渗水试验等。

第三,岩土的胀缩性,所谓胀缩性,指的就是岩土在失去水分之后体积下降的程度和吸收水分之后体积增大的程度。之所以会出现胀缩性特征,主要原因在于岩土吸收水分之后厚度会增加,而失去水分之后会变薄。岩土的胀缩性是导致基坑裂缝、凸起等问题的重要原因之一,具有明显胀缩性的岩土在施工过程中极易发生地基变形和表层不稳定等状况,判断岩土胀缩性的参数主要包括膨胀率、体缩率、收缩系数等。

第四,岩土的软化性,岩土在被水浸透后而出现的力学强度下降的特性即“软化性”。一般来说可用软化系数来表示,根据岩土的软化性特征,可判断岩石的耐风化等多方面的性能,泥岩、粘性土层、泥质砂岩等大多具有比较明显的软化性特征。

第五,岩土的给水性,水分处于饱和状态的岩石在受到重力作用时可自由控制孔隙中水流量的特性即“给水性”,巖土给水性能的衡量标准是给水度,在水文地质参数中,给水度是非常重要的一个参数,通常来说,给水度的测量应采用实验室操作的方法。

二、工程地质勘察中水文地质评价的内容

在工程地质勘察中,对水文地质评价内容的全面准确把握是非常重要的,在过往的许多工程勘察报告中,由于在评价内容中缺乏地下水对岩土工程影响的评价,导致工程出现基础裂缝、下沉等诸多严重问题,吸取曾经的经验教训,我们必须在以后的工程勘察工作中着重做好对水文地质问题的评价工作,把下列内容纳入评价内容之中:首先,应站在工程施工角度,根据地下水可能对工程造成的不良影响或作用,制定针对不同地质问题的解决方案。例如,对于膨胀土、强风化岩、软质岩石等岩土体作为基础的工程施工场地,应当重点关注地下水可能对岩土造成的崩解、软化等影响,并提前做好预防措施。其次,工程地质勘察必须和建筑物的基础地基类型相协调,详细了解以往的工程施工实践中出现的水文地质问题,全面搜集可能用到的水文地质资料。最后,应将地下水对建筑物、岩土体的影响作为重点评价内容,提前预测可能性较大的工程危害,并制定恰当的防控策略。

三、工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析

(一)避免或降低地下水位对岩土物理力学性质的不良影响

地下岩层的类型多种多样,其风化程度也各不相同,其中,风化最为严重的地下岩层最容易受到岩层物理力的影响,同时,地下水文情况与岩层物理力之间的联系也十分密切,从某种程度上甚至可以说水文条件直接影响着地下岩层物理力的变化,也就是对地下岩层的变化情况起着决定性作用,这对建筑工程的施工安全也会产生极大影响。

(二)防止由于地下水压力而导致的岩土工程危害

通常来说,在自然状况下,地下水动水压力的影响是非常小的,甚至可以直接忽略。但若是在建筑工程施工过程中,因为地下水本身的动力平衡状态被打破,此时动水压力的作用会明显增强,严重时会引发岩土工程危害,包括流砂、管涌、基坑突涌等问题,因此,做好这方面的水文地质勘察工作是非常必要的。在决定选用何种桩基的时候,首先应当对桩基的适用性进行全面评价,对于桩基的类型、长度、直径、设置等都必须严格考虑到位,提出最佳的意见和建议。其次,应对桩尖持力层的确定展开论证,确定桩的端阻力和侧摩阻力以及桩体承载力大小的意见,再次,应注意对沉管桩、预制桩的沉桩可能性的预测和论证,注重成孔工艺流程以及成孔期间可能面临的各类问题。最后,应针对桩基工程设计、施工、监控、称量等方面的工作提出合理的建议,尤其是单桩承载力和桩体的静荷载试验验证建议。

(三)预防由于地下水位上升或下降而导致的工程危害[5]肖亮.浅议工程地质勘察中水文地质问题的必要性[J].城市建筑,2015,(29):130.

众所周知,地下水位上升或下降一旦超过一定的限度就很容易引发管涌、流砂等问题,同时还可能导致建筑结构腐蚀、土壤沼泽化等问题,所以,在水文地质勘察过程中必须尤其重视对地下水位升降状况的监控。一般来说,在自然条件下,地下水位在夏季的变化幅度较大,雨季水位上升,旱季水位则会下降,但这种变化并不明显,而且具有渐变性、区域性特征。然而,现代城市中因人为因素而造成地下水位升降变化通常要比因自然因素而发生的变化大得多,由此而引发的岩土工程危害也更加频繁,要求相关人员必须引起高度重视。在工程地质勘察中全方位了解岩土的物理力学性质和水理性质,对岩土的适用性、可靠性等进行科学评价,比较在不同试验手段下所得出的研究结果,分析所有统计参数的标准差、平均数、样本数等。

结语:

综上所述,现代工程的施工具有规模大、要求高等特点,工程建设面临的地质环境也越发复杂,这就要求工程勘察人员进一步提高对工程地质勘察的重视度,重点关注施工场地可能出现的水文地质问题,并针对这些问题制定适当的预防或解决措施,以免因地下水位升降、动水压力变化等而对工程施工造成危害,确保工程建设的顺利进行。

参考文献:

[1]张树明,张邵楠.工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析[J].科技传播,2012,(2):43,50.

[2]臧建军.工程地质勘察中水文地质问题的必要性分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(29).

[3]党黎明.工程地质勘察中水文地质问题的必要性解析[J].环球人文地理,2016,(12):61-62.

[4]杨长烜.工程地质勘察中重视水文地质问题的必要性分析[J].黑龙江水利科技,2014,(5):196-197.

[6]黄立安.工程地质勘察中水文地质问题的必要性[J].科技风,2014,(8):135-135,137.

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