丁德松
[摘 要]在工程地質(zhì)勘察中,除開水文物質(zhì)性質(zhì)之外,水文地質(zhì)問題同樣不可忽視,尤其是其巖土水理性質(zhì),地下水引起的巖土工程危害,如果不重視,必定會影響建筑物的穩(wěn)定性與壽命周期。所以,針對水文地質(zhì)問題,采取有效措施,才能滿足工程地質(zhì)勘察要求。本文在此從幾個(gè)不同的方面對地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)問題做了一定的分析。
[關(guān)鍵詞]水文地質(zhì);巖土水理
中圖分類號:TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)07-0229-01
一、工程地質(zhì)勘察工作中涉及的水文地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容
一般情況下,影響工程的水文地質(zhì)因素主要有:巖層中含水層與隔水層的厚度、分布和組合關(guān)系;地下水的類型、水位及水位變動幅度,承壓含水層的特征和水頭,土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱等等因素。為提高工程地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量,應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中對下述幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查和評價(jià):
1、評價(jià)的關(guān)鍵應(yīng)放在地下水給工程帶來的影響上,針對水文地質(zhì)對工程潛在危害,提出應(yīng)對辦法。
2、在工程地質(zhì)勘察中,應(yīng)在弄清建筑物地基基礎(chǔ)類型的基礎(chǔ)上,著重調(diào)查與該基礎(chǔ)類型相關(guān)的水文地質(zhì)條件。
3、在水文地質(zhì)條件調(diào)查工作中,重點(diǎn)要查清地下水的自然狀態(tài)及其發(fā)展變化規(guī)律,分析并預(yù)測工程實(shí)施過程中及實(shí)施后給地下地質(zhì)水文情況帶來的可能變化及不良影響,提前設(shè)計(jì)預(yù)防措施。
二、工程地質(zhì)勘察中的巖土水理測試
1、地下水存在形式
巖石中地下水存在的形式分別為毛細(xì)管水、重力稅和強(qiáng)弱結(jié)合水等。毛細(xì)管水主要是存在于巖石土層毛細(xì)管中,毛細(xì)管力變大時(shí),將在地下水潛水面上面形成濕度較大的濕水層。毛細(xì)管水是一種不恩給你抗剪切和水分子力無法影響的水,它可以傳導(dǎo)靜水水壓,其流動動力是依靠重力的推動。強(qiáng)結(jié)合稅是一種在處在強(qiáng)大壓強(qiáng)下巖石土體中的顆粒物因?yàn)榉肿右Φ淖饔脧?qiáng)力依附著一層超薄的水分子膜的水存在形式。這種水沒有一般水的彈性和粘性,更無法傳導(dǎo)靜水水壓且不被重力影響,但是有強(qiáng)大的抗剪切能力。弱結(jié)合水是一種依附在強(qiáng)結(jié)合水外的結(jié)合分子水膜,所在位置是吸著水的最外層,但是其厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過吸著水,并且比強(qiáng)結(jié)合水的吸附力要小,而且有往自由水逐漸過度的趨勢。弱結(jié)合水在外界壓力的影響下會變形,它同樣無法傳導(dǎo)靜水水壓,且不受重力影響。重力水是人們通常說的地下水,因?yàn)槠渲亓Φ挠绊懺趲r石土體裂縫中自由流動而命名。重力水沒有抗剪能力,分子運(yùn)動對其影響不大,可以傳導(dǎo)靜水水壓,是巖石土體內(nèi)流動十分活躍的一種水,對巖石土體的水理特征的分析研究始終重要。
2、巖石土體的水理特征
水理特征是地下水在巖石土體中存在的時(shí)候,通過和巖石土體的彼此影響,會顯露出多種不同的水理特性。水理特征與物理特征都是巖石土體重要的工程地質(zhì)特征。巖石土體中表現(xiàn)出水理特征對巖石變形趨勢和強(qiáng)度會有所影響,同時(shí)還影響所在區(qū)域的建筑物穩(wěn)定性和安全性。因?yàn)榈叵滤嬖诘男问礁鳟?,同過和不同性質(zhì)的巖石土體相互影響,最終表現(xiàn)出想水理特征也千差萬別。其中透水性是重要的巖石土體水利特征之一,多數(shù)的表示參數(shù)是滲透系數(shù)。滲透系數(shù)反映著巖石土體內(nèi)的間隙規(guī)模、連續(xù)性和數(shù)量,可以通過抽水實(shí)驗(yàn)得到。重力的影響,水從巖石土體中流出的狀況可以用結(jié)水性表示。崩解性是指水浸濕巖石土體導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低乃至徹底碎裂的狀況。巖石土體的水理特征還包括持水性、溶水性、毛細(xì)管性和可塑性等。
3、巖石土體水理特征在工程勘探上的作用
巖石土體的水理特征會對建筑工程的穩(wěn)定性和安全性造成很大的影響,因此成為工程地質(zhì)勘探中不能只重視物理特性的勘察和分析,而且要重視水理特征的作用。水理分析的忽視和片面會導(dǎo)致整個(gè)建筑施工存在地基不穩(wěn)、容易出現(xiàn)地質(zhì)性建筑裂縫等安全隱患,對建筑工程整體的質(zhì)量造成影響,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,而且有可能到導(dǎo)致建筑工程的使用者自身的生命安全受到威脅。因此,我們在建筑工程施工之前,進(jìn)行工程地質(zhì)勘探之時(shí),必須要要對巖石土體的水理特征進(jìn)行深入的調(diào)查和分析。研究建筑工程所在地的相關(guān)水理特征,分析其影響了,并為其可能對建筑工程產(chǎn)生的影響做出科學(xué)準(zhǔn)確的分析,再針對性的提出合理的安全保障措施,以保障建筑工程施工的穩(wěn)定性和安全性。
4、抽水試驗(yàn)
要驗(yàn)證地層的含水性能和失水性能,可以進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)。要保證準(zhǔn)確性和可靠性,必須采用多個(gè)空洞進(jìn)行抽水實(shí)驗(yàn)的方式,更為全面的分析地層含水性和失水性。抽水實(shí)驗(yàn)假定實(shí)驗(yàn)的含水層的各項(xiàng)水理特特征相同且厚度相同,并無限蔓延該的前提下進(jìn)行的定流量的不穩(wěn)定性抽水實(shí)驗(yàn)過程,并且對于測試點(diǎn)M的影響要和泰斯公式相符。
5、測試給水度
給水度的測試方法通常使用在原狀土中取樣進(jìn)行釋水測試的方法。這種做法要借助環(huán)刀采集含水層中原狀土,并經(jīng)過充分飽和之后把水排出,檢測這部分水的體積。這是一種在實(shí)際應(yīng)用中較為成熟的實(shí)驗(yàn)方法,然而在采集原狀土的過程中難以保證其水分的完整性,因此得出的結(jié)果還有一定偏差。
三、水文地質(zhì)條件對工程造成的危害
1、潛水位上升引起的巖土工程危害
造成潛水位上升的因素包括:附近修建水庫,附近河流、湖泊、水庫的水位升高,灌溉工程包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工、工業(yè)廢水和各種地下給排水管道的滲漏等。潛水位的上升對建筑物的安全是極其不利的:①它會軟化地基,使粘性土含水率增高而強(qiáng)度降低壓縮性增高,進(jìn)而使建筑物產(chǎn)生較大的沉降變形;②使地基隆起或產(chǎn)生側(cè)向位移,引起基礎(chǔ)上浮,建筑物失穩(wěn);③使原本并沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的砂土及粉土達(dá)到飽和狀態(tài),引發(fā)砂土地震液化問題,或者引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象;④斜坡、河岸臨空面因潛水位上升降低了巖土體力學(xué)性能而產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,導(dǎo)致破壞或失去正常的使用功能;⑤還可使原來未加防護(hù)的地下室浸水而不能用于原來目的;⑥引起土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng)。2、地下水位下降引起的巖土工程危害
地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水位的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題。
四、結(jié)語
總之,在地質(zhì)勘查中,對于水文地質(zhì)引起的工程的問題,我們要極為重視,只有做好了水文地質(zhì)的勘察工作,對可能產(chǎn)生的水文地質(zhì)問題做好有效的預(yù)防措施,才能使工程施工安全順利進(jìn)行,保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全及正常生活秩序。
參考文獻(xiàn)
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