探讨水文地质在工程地质勘察中的应用
2018-09-10王庆元
王庆元
摘 要:近年来,我国经济发展迅速,便随而来的是城市建筑施工的工程项目逐年增多。建筑物的耐久性和稳定性与地下的水文地质情况关系密切。在工程勘察中,工程的地质紧密联系着水文地质研究,提高水文地质研究在工程地质研究中的地位,是势在必行的。
关键词:工程地质勘察;水文地质;水理性质;岩土工程
1、水文地质勘察的必要性
在实际的工程地质勘察工作中,水文地质勘察是地质勘查中必不可少的部分,却也是通常被轻视的环节。一般来说,施工单位开始对施工场地进行地质勘察时,为了保证得到精确的地质勘查结果,首先要对该地区的地下水分布情况做到详细的了解;其次对周围建筑物的结构情况进行详细具体的掌握,同时对岩土工程中的水文地质情况要进行全面的勘察,从根本上认识到水位地质灾害的危害性,并且要根据得到的勘察数据,制定相应的治理措施,并付诸行动。
2、工程地质勘察中水文地质评价内容
(1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
(2)工程勘察中还应密切結合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
(3)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。
3、地下水的赋存形式
地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
3.1强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜,是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达10MPa,在强压下其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切但不受重力作用,也不能传递静水压力。弱结合水:又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。
3.2毛细管水:是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。
4、地下水引起的岩土工程危害
4.1地下水升降变化引起的岩土工程危害
(1)水位上升引起的岩土工程危害。地下水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素、水文气象因素及人为因素的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于地下水位上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。
(2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
4.2地下水动压力作用引起岩土工程危害
地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。
5、如何提高水文地质勘察工作的质量
5.1做好水文地质勘察结果的分析和评价工作
根据勘察得到的资料和数据,结合工程实际的情况,对水文地质的勘察结果进行整理和分析,从而对建筑工程的设计和施工做出具体的判断和方案的制定。对水文地质问题对建筑工程可能存道德影响力,还能促使技术发展朝满足网络伦理建设需求道路发展。同时,还应以诚信体系为基础,设置专项特区,根据不同网络主体,分化、分配利益和权利,让网络用户能够在规范体系中,履行网络义务,行使网络使用权利。因为不同网络行为的功能特征不同,所以在制定诚信体系、规范网络伦理道德时,一定要注意网络发展的个性化需求,既不要一味以技术创新突破为发展目的,也不要盲目、盲从的追求与社会伦理道德发展相悖的新鲜事物和事件。
5.2认真全面的做好勘察工作
建筑行业要充分的认识到水文地质勘察对建筑工程的重要性,提高认识,认真全面地做好水文勘察工作。对地下水的水理进行勘察分析,掌握地下水的类型、埋深、分布状态、水压等资料,对于重点问题要加大调查力度,可借助先进的探测技术和探测设备,努力得到科学、准确、全面地勘察结果,提高水文勘察资料的参考价值。
结语
水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,在工程地质勘察中切实加强对水文地质问题的分析,使工程地质勘察成果的实用性和预见性更好,为实际的工程建设打下坚实的基础。切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起到极大的推动作用。