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【關鍵詞】巖土工程;水文地質;勘察
水文地質勘察在巖土工程中,是一個非常重要的工程環節,但由于施工人員對于這方面的知識較為缺乏,水文地質勘察通常得不到項目人的重視,所以巖石工程勘察中通常會出現一些問題,例如在地下巖石工程的勘查中,地下水是不可或缺的資源,但地下水的位置及范圍對巖石地質有著一定的影響。所以,水文地質勘察影響著巖石工程的分布概貌,在巖土工程中起到了非常重要的作用。
1 水文地質勘察對巖土工程的重要性
水文地質勘察在巖土工程中是不可或缺的一部分,它與巖土工程相互影響,在地下水質環境下的建筑物中,水文地質勘察技術具有一定的重要性。在建筑物周圍存在著地下水,這些地下水對建筑物周圍的土壤及巖石的耐久性有著一定程度的影響,因而建筑物也會受到影響。與此同時,地下水作為巖石資源的一部分,相對其巖土也會帶來影響,從而有效提高水文地質勘察工作的效率,可促進巖土工程的順利實施,同時還可為后續的水文地質勘察技術的實施提供可行性參考。但目前來看,在巖石工程的勘查工作中,水文地質往往被人們所忽視,因此在后續的施工中,由于相關水文地質的資料和分布狀態缺乏,難免會出現一些事故。所以說,水文地質的勘察對巖土工程具有非常重要的作用。
2 水文地質的評價內容
在傳統的勘察報告中,其大部分勘測信息往往不夠詳細、具體,缺乏工程的設計及巖土工程施工過程中與水文地質的勘察結果綜合分析的相關步驟,這使勘察工作不能真正發揮應有的作用,甚至導致建筑物發生開裂等不良現象,所以我們應該為以后的水質勘察工作制定需要重點把握的相關內容:(1)對水文地質進行精確地勘察,結合實際建設情況,對施工工程的后期工作可能會發生的問題進行歸納和總結,并制定有效的預防及解決措施。(2)結合建筑的種類及相關要求,對所需的水文地質環境進行確定,并合理選擇方案。(3)需要成分了解和掌握地下水在自然影響下的變動情況,并對可能發生的事故進行科學合理的預測,做好相應的準備工作,在最大程度上減少損失。(4)從巖石工程的角度來講,需要了解并掌握地下水對巖土工程的作用及影響,例如,地下水對建筑地基的腐蝕性;水位的變動造成基坑上浮;在選擇建筑場地的同時,需要對當地的巖石特征進行勘測,以保證建筑安全實施;在建筑地基時,需要充分考慮到水文地質的粉土、粉細砂、松軟情況及飽和程度,以防液化、管涌和流沙等不良現象的發生。
3 水文地質對巖土工程的危害
3.1 水文地質的水位上升對巖土工程的危害
導致水文地質的水位上升的因素有很多種,主要因素包括氣候因素,例如強降雨,降雪,等氣溫變化;人為因素,例如建筑工程中的水壩建立及水電站的建造等相關因素。這些因素會使巖土資源的分布及結構造成一定程度的影響,由于一些不可抗力因素,如強降雨會導致泥石流以及道路坍塌等不良現象,由于巖土具有一定的透水性,水位的上升會使地下項目受到影響,例如隧道、地鐵及挖礦等工程,另外,周圍的橋梁和山體的硬度會下降,容易引起橋梁斷裂和山體崩塌等不良現象。所以,水文地質的水位上升對巖土工程的危害比較大。
3.2 水文地質的水位下降對巖土工程的危害
水文地質的水位下降,同樣會給巖土工程帶來較大危害,其水位的降低一般是由于人為因素導致的,例如人們對下下水大量抽取,浪費水資源,導致植被受到嚴重破壞等問題。如果水文地質的水位下降過多,容易引起山崩、地裂等不良現象,同時由于巖土具有一定的脹縮性,會嚴重影響巖土的質量,導致土壤過硬,植被不能生存,另外,農作物的枯萎,還會大幅度降低農民的收入。所以,水文地質的水位下降對巖石工程有較大危害。
3.3 水文地質的水位頻繁升降對建筑工程的危害
水文地質的水位頻繁升降會使巖土不均勻,從而大大降低建筑的質量,由于水文地質的水位大幅度升降會導致土壤中的鐵和鋁等營養物質缺失,同時其水位的升降還會導致巖土層呈現疲勞狀態,土壤與巖石分解,還容易導致土地塌陷,使土地中的營養流失等不良現象,從而對建筑工程造成了很大危害。
4 巖土工程的水文地質勘察技術分析
在巖石工程的施工項目中,工程施工人員應該對巖石工程建設的影響因素進行了解和掌握,例如:地下水文地質的類型、地下巖土的水壓特點、和水文地質的水位變動幅度以及巖土結構的滲透性等,為了進一步達到水文地質勘察技術準確性的目的,減少因水文地質的水位升降引起的不良現象,保證巖土工程施工過程的安全性,就要對水文地質的勘察資料全面了解并加以掌握。
巖土工程的水溫地質勘察技術的步驟主要分為以下幾點:
(1)根據巖土工程施工現場的地理條件,對當地的氣候情況和地形特征進行全面了解和掌握,合理預測在其施工過程中可能會遇到的問題,并對其預測的問題及時做出有效的設計方案并合理調整。
(2)根據巖土工程施工現場的地質結構,對巖石層的特征等相關信息進行準確掌握,并對其施工方案作出合理調整,達到效率最大化。
(3)對水文地質的水位情況進行實時調研,由于其水位情況會對巖土工程的安全性及穩定性造成影響,所以控制水文地質的水位在合理范圍之內,具有一定的實際意義。
(4)根據水文地質水層的相關信息,通過實際勘測對水文地質的水位、類型、流向及變化幅度進行準確把控,從而有效保證巖土工程的順利實施。
5 結束語
做好水文地質勘察工作,可以有效促進巖土工程的順利實施,是巖土工程中的一項重要內容。水文地質對巖土的結構及分布有著一定的影響,由于巖土具有一定的透水性、脹縮性和軟化性,其強度隨著水文地質的變化而發生變化,為了有效預防水位地質對巖土工程帶來危害,就需要相關工程施工人員對水文地質勘查工作進行充分了解和掌握,并嚴格把關,同時按照規定的方式對巖土工程概貌進行勘察,使水文地質勘察工作切實發揮應有的作用。
參考文獻:
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關鍵詞:水文地質 野外實習 影響因素
中圖分類號:P624-4文獻標識碼:A文章編號:1009-5349(2016)09-0159-01
水文地質野外實習是水文地質專業三年級本科生的必修課,教學目的在于鞏固已學專業基礎知識、開拓專業視野、提高分析水文地質現象、解決生產問題的能力,并鍛煉學生意志、培養其對專業的熱愛。野外實習教學與課堂教學有較大差異,教學效果的影響因素也較多。分析主要因素,制定改進措施,對提高教學效果具有重要意義。
一、水文地質野外實習教學特點
水文地質野外實習具有以下特點:首先,知識類型不同,更多地從陳述性知識轉為程序性知識。這就需要采用啟發式教學,充分發揮學生的主體作用,因而學生的知識基礎、動手能力和學習熱情直接影響著教學效果。其次,教學資源是實地水文地質現象和具體生產實踐問題,其典型性和復雜性對于教學效果具有一定的制約作用。第三,水文地質現象或問題的解釋具有多解性,因教師專業背景不同,理解和解答的深度不同,也影響著教學效果。第四,野外實習受到天氣因素制約,影響著實習內容和時間的安排,從而影響教學效果。
二、水文地質野外實習教學效果主要影響因素
影響水文地質野外實習教學效果的因素主要包括:教師素質、學生素質、教學方法、教學資源條件和天氣條件等。
教師素質:教師專業背景不同,對水文地質問題理解不同。如對溫泉成因,可從新構造控水理論、蓄水構造理論、儲水構造理論等不同角度理解,解釋難度存在差異,影響學生的接受程度。
學生素質:學生學習能力和熱情存在差異,對教學效果有重要影響。主要表現在對水文地質問題的理解和與教師的溝通程度不同。身體素質不佳或知識儲備不足,直接影響其對于問題的理解;與教師的溝通不足,將導致對關鍵環節的理解缺失,從而影響到整體理解。
教學方法:因水文地質現象具有時空四維特征,教學上需從點上的水文地質現象擴展到平面上地層露頭分布、空間上地質體三維結構,再到地下水流場時空四維結構。需針對水文地質現象特點進行教學設計,使學生逐步達到對于現象的完整認識。教學中知識點安排、教學道具運用、有效互動對于教學效果都有重要影響。
教學資源條件:野外實習旨在鞏固學生對基礎知識的理解并建立解決實際問題的方法,故水文地質現象越典型,教學效果就越好。
天氣條件:因實習多在暑期雨季進行,若遇陰雨連綿天氣,多數路線無法出隊,造成教學時間縮短;或者因前期降水偏少,泉水干涸,都將影響教學效果。
三、提高水文地質野外實習教學效果的措施
針對以上影響水文地質野外實習教學效果的主要因素,需有針對性地采取改進措施:
提高教師素養:教師需據教學內容特點完善知識結構,在保證準確性的前提下,擴展學生知識視野,拓展其分析和解決問題的思路。這一方面要求教師注意拓廣自身的理論體系,一方面需互相研討以取長補短。
提高學生素養:學生在實習之前要充分復習必要的基礎知識;在實習中要預習和熟悉實習路線內容,帶著問題去觀察和思考。此外,還要考慮學生身體素質,適當安排活動量,對其身體和毅力進行合理的鍛煉,并加強溝通,使學生養成勤于思考、敢于提問的習慣。
改進教學方法:首先應重視和加強實習動員,這不但能提高學生的野外安全意識,還可使其重視和熱愛實習,保證教學任務順利完成;其次,可采用從點到面的多維教學方法,即從知識點準確解析,到面上全面踏勘,建立起水文地質現象的整體圖景。其關鍵在于從點到面的連接,需要教師用邏輯主線將知識點進行有機組織,用情感主線在關鍵節點對學生進行啟發和鼓舞,從而達到良好的互動和傳授效果。
有效利用教學資源:對已遭破壞的教學資源,可采用其他手段彌補。如采用視頻呈現原四零八溫泉泉口情景,盡可能使學生獲得感性認識;對于破壞嚴重的資源,需重新開辟相似的實習路線。此外,對典型教學路線,應與當地政府進行溝通,對其進行有效保護。
適應天氣條件:因天氣條件直接影響著水文地質現象尤其是泉的流量、河流水及實習路線的通過性,這就需要適應天氣條件,合理安排實習路線和實習時間,以求最大限度完成教學任務,提高教學效果。
四、結論
水文地質野外實習的教學與課堂教學有較大差異,主要表現在知識類型轉變、教學資源限制、現象多解性和天氣因素制約等,其教學效果的主要因素包括教師素質、學生素質、教學方法、教學資源條件和天氣條件等。根據野外實習教學實踐,采取有針對性的改進措施,有望有效提高野外實習的教學效果。
參考文獻:
煤礦水文地質條件較為復雜,水害防治整體的工作壓力較大,為煤礦的安全生產埋下了重大的安全隱患,需采用有效手段將地震勘探合理引入煤礦水文地質勘探和水害防治過程中。對地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用等方面展開深入探討,為相關研究工作提供一定的參考信息。
關鍵詞:
水文地質勘探;地震勘探;水害防治;經濟效益;參考信息
0引言
為保證煤礦企業安全生產不受影響,技術人員需要在開采過程中首先對礦區水文地質條件進行深入分析,采取可靠的地質勘探技術手段分析礦區整體地質條件,為后續煤炭開采活動順利開展提供可靠保障。同時,受地下水等自然因素的影響,煤炭企業整體的經濟效益受到了一定影響。水害防治的投入成本較大,水文地質勘探的技術要求非常高,直接影響礦區生產效率[1]。
1煤礦水害的主要表現形式
1.1礦井中存在積水的危害煤礦企業在正常作業過程中,礦井中存在一定量的積水,影響作業區的生產效率。這種礦井充水的煤礦水害產生原因較多,主要包括如下幾個方面:
a)斷層間的構造水。礦井內斷層體積較小,斷層數量相對較少,不同的含水層對于煤礦的正常生產有一定影響;
b)采空區積水及廢棄小窯積水;
c)地表水及自然降水。當自然降水較多,地表水含水量較大時,會加快礦井涌水量上升的速度,為礦區正常生產埋下一定的安全隱患;d)砂巖含水層水害;e)陷落柱易導水。除此之外,礦井內部巖土層縫隙、巖溶、頂板破裂等也會導致礦井充水現象的出現[2]。表1所示即為不同煤層采空塌陷產生的導水裂隙帶高度。
1.2古近系地質結構的危害古近系的地質結構較為復雜,砂巖較為豐富,含水性較強,特殊地段地質構造很容易出現地表斷裂的現象,此時附近的河床地表水及自然性降水將會不斷流入這些地表層,形成含水性較多的砂巖層。當砂巖層全部覆蓋在煤炭層上面時,加大了煤炭開采難度,對于具體的開采技術提出了更高要求。當古近系砂巖含水層較多時,將會造成煤炭開采過程中突水現象的出現,容易引起重大的安全事故,這種特殊地質層突水量較大時,將會直接淹沒礦井,阻礙礦區生產作業順利進行[3]。
1.3第四系松散層的危害第四系松散層主要是指粘土層、砂礫層等,這些層的內部結構受到相關作用力的影響,內部地質構造整體平衡性被打破,造成了第四系松散層內部結構不穩定現象。當風化帶的隔水層柱斷裂時,流沙、泥流等各種含水物質將會不斷涌入礦井內部,出現地面塌陷的現象。礦井內涌入的大量積水將會不斷沖擊井下作業區,導致作業面整體結構遭到破壞,堵塞巷道,當流沙等物質涌入礦井的總量不斷增大時,將會淹沒礦井。
2水文地質勘探的主要內容
礦井在正常使用過程中,巖溶的作用力將會引起礦井底板突水現象的出現。為保證煤礦企業正常生產,需要開展水文地質勘探活動。通過分析開采區地質構造特點,確定礦區地質構造條件,為后續水文地質開展工作的順利進行奠定堅實的基礎。水文地質勘探的主要內容包括:
a)利用相關技術手段分析礦井突水現象出現的原因,并找出相關影響因素;
b)分析礦區內部氣壓與水的氣壓之間的相互影響,掌握地質斷裂構造的發育規律;
c)總結礦區的巖溶形成條件、隔水層厚度及巖性變化規律,并綜合評估井下含水層水位的動態變化,豐富勘探內容,為后續勘探工作的順利開展提供可靠的參考依據。
3地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用
煤礦井下作業生產區水害現象的出現,需要準確地判斷出導水通道的具置,及時消除相關因素的影響,保證礦區生產作業正常進行。利用地震勘探的相關理論,能夠為礦井內部地質條件、巖性的變化規律、巖溶特點、斷裂層的形成原因等方面提供可靠的參考依據,提高煤礦水文地質勘探與水害防治工作的整體效率[4]。地震勘探技術對于礦區內的異常結構敏感度較高,對于巷道的開通狀況、巖層斷裂等提供了重要的參考信息。利用地震勘探技術能夠對落差在5m之內的斷層做出詳細說明,利用計算機處理系統可以顯示出礦井內部褶曲分布狀況,確定巖性變化的客觀規律。由于水文地質勘探需要對引起水害發生的原因做出必要解釋,而采用地震勘探技術可以客觀地反映出礦區陷落柱、采空區等不同區域的整體分布形態。同時,不同煤層之間的合并情況、煤層厚度變化、底板水文地質特點等也能夠利用地震勘探的相關技術手段進行分析。二維地震勘探技術主要是利用數字化的方式對礦區地質條件進行全方位剖析,確定出地震時間剖面,并對礦區地質構造做出充分說明。二維地震勘探能夠反映出礦區10m之內的斷層變化,并確定斷點位置。為了將煤層底板的深度誤差控制在2%之內,需要利用二維地震勘探技術確定10m左右的褶曲[5]。在此技術上,利用三維地震勘探技術能夠對三維空間內煤層構造、巖性的變化、確定煤礦開采區位置提供可靠的參考信息。礦區水害防治對于主巷道整體布局有著嚴格的要求,利用三維數據的動態變化,能夠及時顯示出水害發生時礦區的地質結構變化,提高技術人員處理實際問題的工作效率。利用三維地震勘探可視化技術手段,可以解決煤礦作業區的一系列問題,主要包括:
a)確定出新生界的厚度,具體的深度誤差保持在1.52%作業范圍之內;
b)對5m之內的褶曲幅度變化提供可靠的參考信息,為巷道突水問題預防機制的構建提供可靠的參考依據;
c)查明陷落柱發生的具體原因。由于反射波空白帶的存在,導致礦區生產作業中容易出現塌陷漏斗的現象。此時陷落柱邊緣存在著異常的擾曲反射波,利用三維地震勘探可視化技術可以通過查找結合水相干方差切片的具置,確定陷落柱的大概范圍。陷落柱在地震剖面上的示意圖如圖1所示。
4結語
地震勘探理論體系較為豐富,相關技術手段能夠為水文地質勘探工作的開展及水害防治措施的順利實施提供必要的參考依據。地震勘探的相關技術手段為礦區水文地質條件的深入分析提供了重要的參考信息,豐富了水文地質勘探工作內容,拓寬了礦區水害防治的工作思路,有利于提高煤礦企業生產效益。因此,研究地震勘探在煤礦水文地質勘探和水害防治中的應用,具有重要的現實參考意義。
參考文獻:
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關鍵詞:水文地質勘察;地下水問題;應對措施
前言
近年來,我國勘察工作已經得到不斷深入和大力發展,地下水作為巖土工程、建筑工程的重要組成部分,是影響工程質量的關鍵性因素,從而受到了越來越廣泛的關注。對地下水問題的忽略,將直接影響到工程建筑的質量穩定性。所以在水文地質勘察過程中,勘察人員應當結合不同地區的實際情況,在熟識水文地質差異的前提下,做好水文評估工作,尤其重視地下水的問題,及時采取有效應對措施,保證水文勘察工作的順利進行,從而進一步保證工程質量。對此,下文將重點圍繞于水文地質勘察中地下水的問題及其應對措施談一談自己的認識,以供廣大同行參考。
一、水文地質勘察的定義
結合實踐來看,水文地質勘察是指根據不同的水文地質條件情況,采用不同的手段和方式,對地下水狀況以及其他相關的各種物質進行調查分析的勘察工作。水文地質勘察工作要特別重視前期和后期兩部分的工作,其中前期工作重點在于做好準備工作,由于勘察工作是在野外進行,受天氣因素影響很大,因此在前期準備過程中,要特別注意天氣變化情況,將天氣因素充分考慮到勘察工作當中,選擇好具體勘察時間。而后期工作中的重點則是做好水文地質勘察報告,對勘察圖案,報告內容具備準確性和科學性,報告數據分析結論一定要根據勘察過程中的原始數據,做到有根有據。只有將這兩項工作做好才能有效地保障水文地質勘察工作成效。
二、地下水勘察的重要性
地下水是地下巖石和礦床區的重要組成部分,地下水的性質和變化情況的不同對巖石工程和礦產開采的影響也十分重要,另一方面,做好地下水的勘察對合理開采和利用地下水資源還有著非常現實的意義。但目前仍然有很大部分的勘察工作人員對地下水問題不夠重視,認為地下水和巖土工程和礦產工程的建設沒有直接關系,在進行水文地質勘察工作時往往忽視地下水問題。這就直接導致了工程日后建設會出現各種地質危害,給工程的質量安全埋下隱患。因此,相關人員在對水文地質環境進行全面分析和研究時,首先加強對地下水情況的分析,并提出有效解決對策,只有這樣,才能有效避免因地下水問題對工程質量的不良影響。
三、水文地質勘察中地下水的問題
通過對相關文獻研究以及結合筆者實踐來看,地下水的問題主要是受到地下水位的變化和壓力的影響,同時還有自然因素,環境因素以及人為因素等的影響,相關工作人員只有掌握地下水運動和變化規律,才能采取正確應對措施,避免因地下水問題造成的損害。
1. 潛水位上升
潛水位上升問題是影響水文地質勘察工作的一個較為普遍和常見的問題。在勘察區域進行工程建筑施工,會直接導致周圍河流、湖泊、水庫等的潛水位上升,潛水位上升會對地質勘察產生不利影響,造成不少的安全危害,具體而言,有以下四點:①將對建筑物地基泥土起軟化作用,使得土壤的粘性增加,土壤含水量增加,一定程度上削弱了巖石的硬度,嚴重的還將導致建筑物下沉或者變形。②潛水位上升會促使地基隆起或者內外兩邊方向移動,從而直接影響到建筑物的地基穩定性,對建筑物質量埋下安全隱患。③使得巖土功能被破壞或不能正常使用,導致河岸和斜坡發生滑移,嚴重的甚至有可能崩塌。④會出現土壤沼澤化、鹽堿化等現象,腐蝕著建筑物外墻或者地基,從而影響建筑物的使用壽命。
2. 地下水位下降
地下水位的下降,首先會對巖土增加壓力,壓密巖石,同時使得土體密度加大,增加了土體承重力,造成地面出現下沉或塌陷的現象。其次,建筑物中的木質材料會出現腐爛現象,由于長期受地下水位變化的影響,有時候干,有時候濕,威脅著建筑物的使用安全和壽命;最后,地下水文下降,會導致建筑物地基在石膏層和鈉鹽層的溶解下產生偏移,威脅著建筑物的安全性和穩定性,如果長期得不到重視,將會造成無法預計的后果。
3. 降低建筑物穩定性
人為以及自然都是導致地下水發生變化的因素,一方面人為過多修建過度抽取地下水、修建水庫等,造成地下水位上升或下降,地下巖土會不均勻膨脹,會引起地面塌陷、地面沉降以及地裂等問題,直接影響著建筑物的穩定性。同時,這些人為因素還會造成地下水資源枯竭、地下水質惡化等問題,對人們生存環境以及日常生活產生消極影響。所以,現階段的水文勘察工作應該充分重視起地下水問題,把地下水問題作為勘察工作的重點,借助先進科學技術,采取相應解決措施,進一步提升水文地質勘察工作的科學性和合理性,保證地質工程以及建筑工程的穩定性和安全性。
四、解決水文地質勘察地下水問題的措施
針對上文所提及的水文地質勘察中地下水所存在問題,筆者認為地質勘察單位應采取以下幾方面應對措施:
1. 重視地下水對水文地質勘察工作的作用和影響
大多數水文地質勘察工作中,比較重視勘察巖石類型、地質條件、地質結構等的作用和影響,對地下水問題的作用和影響重視程度不夠,而在實際勘察過程中,只有重視水文地質的地下水研究勘察,才能真正在復雜的地理環境中發現地下水問題,并及時制定解決措施,保證工程質量安全。目前我國水質研究內容主要有鈣離子、氯離子、二氧化鎂、pH值和硬度等幾個方面,在實際勘察過程中,還應當增加對銨離子、二價鐵離子等項目的測定。對水質進行全方位的參數分析和測定,了解與熟練掌握地下水成分以及各種元素,這樣才能夠采取有針對性措施去解決地下水問題,最大程度去降低因地下水問題而對工程或建筑物造成的損害。
2. 確定水文地質勘察的評價內容
在實際的水文地質勘察工作中,受到較多的外在內在因素影響,必須找出主要因素和范圍,其中地下水類型、地下水位和地下水幅度變化是一個主要方向,相關勘察人員應當要熟識與掌握,另外,對地下水含水層與隔水層的厚度和分布組合關系以及巖層滲透強度和滲透系數等也必須了解,做到心中有數。只有在重視地下水研究和分析的前提下,確定水文地質勘察的評價內容,才能正確評價出地下水對巖石層和建筑物的作用與影響,并對水文地質勘探中出現的問題制定出科學有效的措施方案,為后面水文地質勘察的基礎設計和施工提供數據準確的水文地質報告。才能真正降低因地下水問題而威脅工 程建筑質量安全的現象發生,并進一步減少地下水對工程建設的危害。
3. 建立和完善科學的勘察機制體系
在實際的水文地質勘察工作中,離不開一個科學合理的勘察機制的有效指導。任何事情都不是一成不變的,實際勘察工作中一方面要順應變化發展的規律,不斷創新和完善水文地質的勘察機制,要求相關的工作人員在實際勘察過程中,對周圍環境的變化情況全權掌控,并能通過勘察機制的指導下,結合不同的實際情況采取不同的應對措施。另一方面,健全的水文地質勘察機制還應當包括良好的地質勘察評價體系,能夠及時對地下水問題做出評價、分析、預測和預防,進一步減少因地下水問題造成的損傷和危害。
五、結束語
綜上所述,影響水文地質勘察中地下水問題的因素有很多,要合理解決地下水問題,首先要加強對地下水問題的認識和重視程度,了解與掌握現階段地下水的問題所在,并認真分析地下水問題對水文地質勘察的作用與影響。最后在完善和健全的水文地質勘察機制的指導下,結合不同的實際情況,采取不同的相對應措施,把科學合理解決地下水問題工作真正落到實處,以推動水文地質勘察工作的順利展開與長遠發展。
參考文獻:
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【關鍵字】建筑工程;水文地質;問題;分析
一、水文地質
水文地質和工程建筑二者之間的關系極為密切,水文地質會對建筑工程施工帶來很大程度上的影響。但是在實際的施工過程中,很少有施工單位能夠對施工地點的水文條件做一個詳細的勘察,即使在實際的勘察過程中,因為很少涉及到對水文參數的直接利用,水文條件往往都是被視為一個象征性的條件,而得不到重視。但是在實際的建筑施工實踐表明,水文地質問題始終是建筑工程施工過程中最容易被忽視但是也絕對不能被忽視的一個環節。在實際的施工過程中,經常會因為水文地質問題對建筑施工造成一定程度上的影響,一些由地下水引發的巖土工程危害情況會實時影響到建筑施工的進程。為了提高建筑工程施工的效率及減少建筑施工過程中出現的問題,提高建筑施工的質量,在施工前就對當地的水文情況做一個詳細的勘察對于建筑施工來講具有重要的意義。
傳統的評價報告往往只是對自然狀態的水文地質做一個一般性的評估,很少結合工程建設的需要來對地下水文特征做一個詳細的評估。在一些水文條件較為復雜的地區,經常存在一些對水文條件勘察不夠到位導致的工程危害發生。對于水文地質的勘察,一定要從建筑施工工程的自身角度出發,應當針對不同的條件對具體的水文地質做出詳細的分析,并且為后期的建筑施工提供良好的決策依據。在對水文地質進行分析時,要分析人為工程可能對地下水和天然水造成的變化,以及對巖石土層以及建筑物的反作用。還要預測地下水可能對未來的建筑施工造成的影響和工程危害,提出重點防治措施。
二、水文地質評價方法及危害
(一)水文地質的評價方法
隨著科學技術水平的不斷提高,水文地質工作成果越來越多的開始向信息化方向發展,當前的水文地質調查甚至出現了查詢結果的數字化、調查信息的網絡化傳輸以及地質空間的三維可視化操作等先進技術。我國幅員遼闊,地大物博,各地的水文條件各不相同。針對不同區域的水文條件,可以采取不同的評價方式。目前較為常用的評價方法大概有以下幾個方面:
1、綜合判斷法。由于水文地質存在一定的復雜性,針對同一地點的水文地質,不同的資料往往會有不同的記載,在多種資料中進行綜合判斷成為當前許多水文地質調查過程中對水文情況進行判斷的重要方法之一。在多種資料的綜合分析當中,運用模糊的綜合判斷法,可以有效地針對所考慮的因素進行定量的描述,從而取得較好的評價效果。
2、定量測試法。定量測試法就是在測試之前先選擇好一種量化方法,并且合理的對定性因素進行處理,最終將量化好的評價結果以評分表的方式表達出來,對于水文地質的實際評價,只需要對表格中的數據進行相加,就能得出一個地點實際的水文地質情況。
3、綜合評價方法。對于水文地質條件較為復雜,并且對于基礎性資料較為缺乏的地區,應當采取綜合測評的方法。通過實地的調查,現場鉆孔、水質分析等多種方式方法來對水文地質條件進行綜合分析。
4、灰色系統理論方法。水文地質系統是一個較為復雜的系統,由于其影響因素不確定性以及地下水運動的不確定性,又被稱為灰色系統。其灰色還主要表現在水文地質參數的不確定性、水文地質邊界的不確定性等等。根據水文地質的灰色性特征,可以根據灰色理論建立起預測模型,能夠更好地掌握到水文地質的特征。
(二)水文地質的危害性分析
水文地質會對建筑工程施工帶來一定程度上的危害性,主要表現在以下幾個方面。
1、地下水位的變化會對建筑工程施工帶來影響。地下水位的變化一般可以分為兩種模式,一種是自然原因造成的地下水位變化,另外一種就是人為因素造成的地下水位降低。不論是何種因素造成的地下水位的變化,都會對建筑工程施工造成影響。首先,當地的降水條件會對地下水造成影響,突然性的降水或者持續性的干旱都會造成地下水位的變化,會引起巖土工程性的危害。其次,地下水水位下降會使得一些具有特殊性的巖土結構發生變化,會使得這些土質的承載能力降低,并且造成土質的軟化,最終甚至會出現沼澤化甚至鹽堿化現象,引發巖土體發生滑坡、坍塌等現象。再次,人類過度開采地下水,對地下水的過度使用導致了地下水位的迅速下降,在很大程度上會對建筑施工帶來危害,造成地基的沉降,建筑物開裂、傾斜甚至倒塌。最后,地下水位的頻繁變化會導致土層成分的流失,造成土層間隙的變大,承載能力降低,形成地裂等現象。
2、地下水壓力給建筑工程帶來的危害
地下水是存在著壓力的。地下水在介質的孔隙當中流動,由于水的流動,會對土壤骨架產生一種拖曳力,導致土層發生變化。同時,地下水壓力的變化也會導致流土、管涌等現象的發生,會導致工程施工的中斷,不僅僅對建設施工的項目造成影響,甚至會對周邊的環境以及周邊的建筑造成不良的影響。
三、針對水文地質問題的對策
在建筑施工過程前,一定要對施工地的水文情況做一個詳細的勘察,并且針對施工地點的實際水文情況制定詳細的針對措施。在處理水文地質造成的危害過程中,要以符合地下水運動規律為總體的指導原則,在不破壞地下水運動規律的基礎上,嚴格的遵循客觀規律,才能更好的處理好水文地質問題。
(一)裂縫處理
由于地下水存在較強的沖刷力,會對建筑物的基層構造穩定性造成影響,甚至會引起裂縫的產生。裂縫的處理不能僅僅局限于對現有裂縫的處理,還應當針對地下水的運動規律做出一定的加固處理。對于現有的裂縫,往往是采用高強度的粘合劑進行填充。對于一些較大的裂縫,則需要使用高質量的混凝土進行修補處理。
(二)沉降
沉降是影響建筑工程施工的一個重要問題,也是水文地質破壞建筑工程的一個重要因素。水文造成的沉降一般在建設之初就應當采取加固措施。先把地下層過多的水抽取出來,然后再灌入水泥砂漿,充分凝固后增強穩定性。另外針對地基的沉降也可以采取加固方法,設置鋼筋網或者是鋼筋混凝土作為加固支撐,對建筑物進行加固。
總 結:
建筑施工過程中,水文地質問題對施工造成的影響是不容忽視的。在施工之前就應當對當地的水文地質情況做詳細的勘察,并且針對不同的水文情況制定不同的應對措施,保障建筑施工的有效實施。
參考文獻:
[1]張悼元.工程地質分析原理[M].地質出版社,2007,9.
關鍵詞:巖土工程;地質勘察;水文地質;研究
中圖分類號:P2文獻標識碼: A
隨著我國建筑行業的快速發展,各項工程項目的實施,其工程勘察工作量將不斷的增加,工程勘察工作的質量將受到更多的關注,因此做好水文地質的勘察工作,對提高工程勘察技術的水平將起到極大的促進作用,推動我國工程勘察工作的發展,從而確保工程的質量,保證人們的生命和財產的安全。
1地質勘察中水文地質研究的重要性
工程地質勘察中對水文地質的研究,能夠充分了解水文地質的條件,勘察結束后根據工程需要對所勘察的水文地質進行分析,詳細提交水文地質勘察報告,有助于后期工程質量的保證和對地下水資源進行開發利用。在水文地質勘察時,需要對所勘察范圍的水文地質環境做全方位的分析評價,重視地下水對工程地質的影響。地下水位的上升和下降,都會對巖土體和工程質量造成危害,因此詳實的水文地質數據和合理的防范措施是工程質量的保證。另外不同的地基基礎,不同的地質條件,不同的建筑類型,不同的水文地質環境等,在工程地質勘察中水文地質勘察時,都應考慮具體條件,對不同的水文地質情況,采取具體問題具體分析的辦法來解決。水文地質勘察中地下水對工程建筑有著不可分割的聯系和影響,地下水問題帶來的危害應引起高度重視。
2巖土工程中水文地質的勘察要求
在巖土工程勘察中,應根據工程的具體要求,通過搜集資料和水文地質勘察工作,查明工程所屬區域的水文地質條件。
2.1自然地理條件。這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風氣候,濕潤程度與熱量等。地形地貌是指工程區域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
2.2地質環境。包括工程所在區域的地質構造特征、基底構造及其對第四系厚度的控制、地層巖性、新構造運動等方面的內容。
2.3地下水位情況。包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢;地下水補給排泄條件、地表水與地下水的補排關系及對地下水位的影響等。地下水位的變化對巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點內容。
2.4各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度;主要含水層的分布、厚度及埋深;通過現場試驗測定地層滲透系數等水文地質參數等;場地地質條件下對地下水賦存和滲流狀態的影響、判定地下水水質對建筑材料的腐蝕性等。
3巖土的水理性質
巖土的工程地質性質不僅包括巖土的物理性質,也包括巖土的水理性質。巖土的水理性質是值得我們在工程地質勘察過程中應考慮的一個重要因素,因為其不僅能夠影響巖土的強度性能和塑性性能,有些特殊的性質還能夠直接對巖土工程的穩定性產生影響。
3.1地下水儲存形式
依據地下水巖土中的儲存形式,地下水可以分為以下三種:重力水、毛細管水以及結合水,其中,以結合水形式存在的地下水又可分為弱結合水和強結合水。
3.2地下水對巖土水理性質的影響
3.2.1脹縮性
巖土在失去地下水后體積變小、吸取地下水后體積變大的特性即為巖土的脹縮性。巖土的脹縮性能夠直接影響土坡表層穩定性以及地基的變形情況,巖土工程產生裂縫、基坑隆起等的現象大多是由巖土的脹縮性所引起的。
3.2.2給水性
飽水巖土在受到重力的作用時,能夠從巖土孔隙中流出一定的水量即為巖土的給水性,可以用給水度表示。給水度不僅會影響工程施工區域疏干的時間,也是地下含水層重要的水文地質參數之一,其測定方法一般采用實驗室方法。
3.2.3崩解性
由于巖土的土粒不斷被破壞和削弱,巖土在受到水浸后會發生土體解體和崩散的性質即為巖土的崩解行。巖土的結構、礦物成分以及顆粒大小等都會影響巖土的崩解性。其中不同的巖土具有不同的崩解形式,主要成分為石英的巖土多以裂開狀形式崩解,而主要成分為高嶺土、水云母以及蒙脫石的巖土在崩解時多呈散開的方式。
3.2.4透水性
巖土透水為巖土容許水在受到重力作用時透過巖土的性質。一般堅硬巖石的巖溶或者裂隙發育現象越嚴重,巖土的透水能力就越強;松散巖土的顆粒越不均勻、越細,則巖土的透水能力就越弱。一般可以用滲透系數表示巖土的透水性,我們可以通過壓水試驗、滲水試驗以及抽水試驗等求取巖土的滲透系數。
3.2.5軟化性
巖土在受到水浸后其力學性能降低的性質即為巖土的軟化性,可以用軟化系數來表示。巖土軟化性是影響巖石耐水浸能力以及耐風化重要因子。軟化是巖土的一種特性,普遍存在于各類成因的泥質砂巖、頁巖、泥巖以及粘性土層等。
4水文地質危害分析及對策研究
4.1水文地質危害
地下水對巖土工程造成的水文地質危害,主要有兩個方面,一是地下水位的升降變化造成的;二是地下水的動水壓力造成的。
4.1.1水位變化造成的水文地質危害
地下水水位升降變化對巖土工程造成的危害主要有以下三種方式,水位上升造成的危害;水位下降造成的危害;水位頻繁升降變化造成的危害。潛水位上升可造成土壤鹽堿化、沼澤化,增強了對巖土工程的腐蝕性;在一些地質環境不穩定的地區易發生滑坡、崩塌等地質災害;在一些工程場地容易出現砂土液化、管涌、流砂等現象,還會造成基礎上浮,工程失穩等。地下水水位的大幅度下降,經常會導致地面沉降,地裂縫等地質災害,同時會出現水質惡化,水源枯竭等問題,給人類的生活造成重大惡劣影響。地下水水位頻繁波動,由于巖土體的脹縮性,會導致工程地基的失去穩定性,甚至造成建筑體變形破壞。
4.1.2動水壓力造成的水文地質危害
由于人為工程的作用破壞了地下水的天然動力平衡條件,在浮動的動水壓力條件下,經常出現基坑突涌,流砂以及管涌等嚴重的水位地質危害。
4.2水文地質危害的對策研究
4.2.1工程地質勘察的最終成果是巖土工程勘察報告,它為建筑工程地基基礎設計及施工提供必要的依據。報告內容是否全面可靠,關系到后期工程設計施工的安全與否。因此報告中水文地質評價中的內容必須包含:地下水類型,含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度、靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度等;各個含水層間的水力聯系以及含水層與地表水體間的水力聯系;地下水的補給和排泄情況;水文地質的各種有關參數,包括軟化系數、滲透系數、給水度以及膨脹率等;地下水水位的季節變化趨勢等。
4.2.2工程地質勘察中的工程地質條件包括地形地貌、水文地質、巖土的物理力學性質,地質現象等。待查明工程地質條件之后,在結合項目的具體結構特點,預測工程地質作用的帶來的影響,對此給出正確的客觀的評價,為確保建筑的安全防護措施提供相關依據。
4.2.3開展水文與環境地球物理勘探調查地質、水文地質情況以及地下水分布狀態。重點在地面調查較困難無法解決問題的地段進行物探工作,將高密度電法勘探和激發極化法電法勘探結合起來,既保證了深度的要求又考慮了分辨率的問題。同時在工程地質勘探和水文地質勘探中還可應用瞬變電磁法和高密度電發勘探結合使用進行深部精細地質結構的勘察工作。
結語
在建筑工程基礎地質勘察中要高度重視水文地質調查,作為建筑工程地質環境的組成部分,較差的水文地質條件會給建筑工程帶來多方面的危害,建筑工程項目的組織者、實施者在建筑工程實施前就應該調查清楚地基基礎的水文地質情況,制定出有針對性防治措施,提高工程的穩定性和安全性,更好地完成工程建設。
參考文獻:
關鍵詞:巖土工程;勘察;水文地質;問題
中圖分類號: [P345] 文獻標識碼: A 文章編號:
水文地質問題是工程勘察的重要問題,其重要性不容忽視。水文地質和工程地質二者關系極為密切,互相聯系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎工程的環境,影響建筑物的穩定性和耐久性。但往往易于被忽視,因為在實際的勘察工作中,在勘探成果內因為很少直接涉及水文參數的利用,水文地質問題往往只被認為是象征性的工作,在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價。水文地質問題應引起高度重視,為提高工程勘察質量,在勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的。
一、工程地質勘察中水文地質評價內容
1、工程勘察中應通過重點評價研究地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的危害 ,提出相應的防治措施。
2、工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。如山區一基巖為主—斷裂發育—基巖裂隙水為主—物理地質現象發育—石料豐富模式;平原區—沖積土層巨厚—砂土、粘性土層頻繁交互—物理地質現象不發育—孔隙水為主—土料豐富石料缺乏模式;深雪峽谷區—炭酸鹽巖發育巨厚—地質結構中等復雜程度—巖溶水為主—巖溶強烈—石料豐富土料缺乏模式等。不同的模式對建筑的適宜性相差甚遠,存在的工程地質問題也不一致。
3、工程勘察中不僅要查明地下水的天然狀態和天然條件下地下水的類型、賦存狀態及主要含水層的分布規律等水文問題,更重要的是分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況,及對巖土體和建筑物的反作用。
4、工程勘察中的水文地質評價內容應從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題。
二、地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。
1、 地下水位變化引起巖土工程危害
地下水位變化包括地下水位上升、地下水位下降、地下水位頻繁升降三個方面。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當地下水位的變化達到一定程度時,都將對巖土工程造成危害。
( 1) 地下水位上升引起的巖土工程危害
引起潛水位上升的原因有多種多樣,主要有人類活動因素如工程建設施工、工業廢水和生活污水的滲透等影響; 水文氣象因素如氣溫、降雨量等影響; 地質因素如含水層顆粒大小、總體巖性水平變化等的影響。地下水位上升可能引起巖土工程的危害體現在以下幾方面。
①引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象,給施工帶來很大困難。
②斜坡、河岸等巖土產生滑移、崩塌等不良地質現象,影響其穩定性。
③具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。
④對地下室、地下構筑物的防潮、防濕、防水或穩定性產生影響。
⑤土壤沼澤化、鹽漬化,增強巖土及地下水對建筑物腐蝕性。
⑥引起堅硬巖土軟化、水解、膨脹、抗剪強度降低,導致建筑物破壞。
(2) 地下水位下降引起的巖土工程危害
地下水位的持續下降,不僅影響農業的生產、人民的生活,而且會引起許多巖土工程問題。地下水位的降低大部分是由于人為因素造成的,如大量抽取地下水、對河流進行人工改道,上游筑壩、修建水庫截止下游地下水的補給等。地下水位下降可能引起巖土工程的危害體現在以下幾方面。
① 地下水的過大下降會引發地質災害,如地裂縫的產生、海水入侵、地表塌陷及地面沉降等。
② 地下水的過大下降會引發環境問題,如地下水資源枯竭、地下水中有害離子增多,礦化度增高以及水質惡化等,對人類自身的居住環境造成很大威脅。
( 3) 地下水位頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水位頻繁升降可能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。
①地下水的季節性升降或巖體中水分的增減變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形,當地下水升降頻繁時,會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進而形成地裂引起建筑的破壞。
②當地下水在建筑工程基礎底面以下發生變化時,會軟化地基土,使其強度降低、壓縮性增大,可能引起地基土附加沉降和變形,從而造成建筑物變形破壞。
2、地下水動水壓力作用對巖土工程造成的危害
地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,往往會引起流砂、管涌、基坑突涌等一些嚴重的工程危害,造成安全隱患及影響工程質量。
三、明確工程勘察中水文地質勘察的基本要求
在明確了地下水對巖土工程的危害之后我們必須嚴格工程勘察中水文地質勘察的要求。具體的水文地質勘察要求主要有以下兩個方面。
1、查明相關的水文地質條件
首先要查明當地的氣候條件,例如降水量、蒸發量、地下水日常水位以及水位變化規律;地下水與地表水的相互補排關系等;其次要查明當地含水層的厚度、深度以及各含水層中地下水的類型、流動方向、水位的變化等;再次要根據地質條件查明其對地下水滲流狀態的影響程度;最后要查明地下水和地表水是否被污染以及污染的程度如何。
2、水文地質問題評價內容
鑒于以往的工作經驗和教訓,我們認為水文地質問題的評價內容主要應當包括以下幾點:
(1) 施工之前重點評價水文地質條件對建筑物和巖土體的影響程度,預測可能帶來的危害,并提出相應的防治措施。
(2) 根據建筑物地基基礎的需要,要盡可能的根據查明的水文地質問題,提供需要的水文地質資料。
(3) 在查明地下水天然存在狀態的條件下,重點查明人為因素造成的地下水的變化情況以及可能產生的影響。
(4)針對不同的條件評價的重點要有所改變。例如對于以軟質巖石、強風化巖等巖土體作為基礎的建筑場地,其地質水文評價的重點應當放在,地下水活動可能造成的巖土層的軟化、崩解、脹縮等作用;當地基基礎中存在粉細砂、粉土等極為松散的物質時,應當預測地下水帶來潛蝕、管涌等現象的可能性。
3、重視工程勘察中水文地質參數的測定
明確闡述水文地質問題僅僅依靠文字敘述缺乏一定的可靠性,此時就需要我們用數字來說話,因此在實際的勘察中要重視水文地質參數的測定。如何測定水文地質參數則是我們接下來要研究的問題。
總之,水文地質工作在建( 構) 筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用,只有充分認識到水文地質對工程建設的作用,深入了解防治措施,加強施工監管,才能真正做到防患于未然。隨著工程勘察技術的發展,其必將受到越來越廣泛的重視,切實做好水文地質工作將對工程地質勘察以及地質災害防預水平的提高起著極大的推動作用。
參考文獻:
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巖土工程勘察中,水文地質是一個最容易被忽視的問題,而水文地質又會對巖石工程產生一定的影響。因此,在巖土工程勘測中,要對區域水文地質進行必要的勘察,并針對水文地質狀況制定出相應的防護措施、施工計劃,保證巖土工程質量不受水文地質等因素的影響。筆者主要對巖石水文地質的性質進行簡要分析,對巖土工程勘察中水文地質的作用進行研究。
關鍵詞:
巖土工程勘察;水文地質
1前言
巖土工程施工中,對工程質量影響最大的因素便是水文地質,很多施工團隊在施工過程中最關注的也是水文地質。因此,在巖土工程中,須進行必要的水文地質勘察工作,對地下水、地質構造等基礎環境進行詳細的勘察,為巖土工程的施工提供有利的環境,最大限度地保證施工質量。巖石工程施工前,施工團隊需要先對水文地質與巖石土間的關系進行充分了解,對如何做好水文地質勘查工作進行深入的思考,結合巖石施工工程要求,提出相應的水文治理措施,以防地質環境惡化,地質危害加深。
2巖石水文地理的性質
巖石水文地理具有一定的性質,包括軟化性、滲水性、崩解性、給水性、脹縮性五個主要的性質。
(1)軟化性是指巖石土體在浸水后,其結構力學強度會有所降低,特別是巖土層內存在大量易軟化層時,其結構更容易在地下水的作用下形成軟弱夾層,最終致使巖土整體強度受到削弱。
(2)滲水性是指巖石土體滲透水的功能。一般來說,堅硬巖石裂隙越多或是巖溶越發育,則巖石的滲水性就越強。
(3)崩解性是指巖土在受到水的浸濕后,由于巖石內的土粒連接被破壞或受到削弱,致使巖石土體整體或局部呈現出解體、崩散的特性。巖體的解體、崩散受巖土自身結構及顆粒、礦物等成分的直接影響。
(4)給水性是指在重力作用下,水分飽和的巖石,會從飽水空隙間自由流出一定量的水分。巖石水文的給水量一般用給水度表示,給水度為含水層中的幾個重要水文地質參數之一,對巖石場地的疏工時間具有重大的影響。
(5)脹縮性是指巖土在吸收充足的水分后,巖石體積會增大,而在水分流失后,巖石體積會減小的特征。一般地,巖土的脹縮性主要是由土粒表面吸水變厚而失水變薄導致的。巖石土體的脹縮性對土坡表面的穩定性具有重要影響,若土體脹縮性較活躍,容易致使地基、土坡表面發生變形。
3巖石工程勘察中水文地質的作用
3.1地下水動水壓力形成的危害
一般情況下,自然因素形成的地下動水壓力,雖然有一定的水壓,但對巖石結構的整體穩定影響較小。但并非是指不必對這部分的動水壓力進行勘察,因為若在施工過程中,出現一些不可控的人為因素,而這些人為因素直接作用于地下動水,那么就極容易增加地下水的壓力,出現嚴重的基坑涌流、流砂、管涌等現象,對巖石施工造成較大的影響,嚴重時會危害人的生命安全,加大施工成本。因此,在巖石工程勘查中,一定要注重對地下動水加強勘查,進行適當的施工安排。
3.2地下水位升降形成的危害
(1)地下水的升降情況,會對巖石結構造成一定影響。當地下水位發生沉降時,會誘發一系列的危害。在大部分情況下,若地下水位發生沉降,最大的影響因素就是人為因素,當地下水位出現大幅度沉降時,既有可能致使地面沉降、塌陷、地裂等地質災害的發生,又會形成水質惡化,甚至出現水源枯竭的現象。
(2)若地下水位出現大幅度上升現象,也會引發一系列的危害。因為,如果地下水位的上升超出了正常范圍,便會腐蝕巖石工程基礎建筑,致使河岸、斜坡等土體形成滑移、崩塌,甚至還有些土層因為水位的極速上升而加快液化,極大地降低了土層的承載能力,使得巖石土體形成軟化結構。同時,大幅度的水位上升一樣會誘發流砂、管涌等地質災害,嚴重破壞巖石工程。
(3)地下水位的升降變化,還會嚴重影響巖石土體的膨脹性能,致使巖石出現程度不一的膨脹。一般地,地下水的升降幅度較大時,巖石的收縮性能與膨脹性能會大幅度變化,易引發嚴重的地裂現象,對巖石工程的地層建筑物造成較大的破壞。此外,地下水位的頻繁變化,還會導致巖石土體內的鋁、鐵等元素流失,使得土層的承載能力急劇下降,加大巖石工程施工選型和技術處理的難度。因風化殘積土、黏性土、軟質巖石等巖石地質結構與地下水的升降情況有密切聯系,因此,巖石工程的勘查,要加強對水文地質進行勘察,全面掌握地下水文分布狀況,了解地下水的變化規律,加深工程地基基礎,使巖石工程建筑的穩固性、安全性有所保障。
3.3巖土物理性質變化形成的危害
(1)地下水位大幅度地升降,會使膨脹性巖土產生不同的物理變化,致使巖石脹縮變形,引發嚴重的地裂現象,影響巖石自身的穩定性。在一定程度上,巖石工程的地基建筑物會受到地下水位的漲幅影響。當地下水位大幅度升高時,會使建筑物的防潮、防水性能受到破壞,影響建筑物的穩定性,導致巖石土體發生腐蝕、鹽漬化現象,嚴重時還會使地基土出現變形,形成附加沉降,使基礎建筑物受到嚴重破壞。而如果采用人工減低地下水的方式,還會使建筑物地基結構力學受到影響,形成地表塌陷,引發地質災害,使建筑物的正常使用及安全性能受到威脅。
(2)若在地下動水平衡狀態下,動水壓力會對巖石土體結構造成明顯的影響,易發生巖土工程危害。另外,巖石工程中的地表樁基工程為一項基礎的穩固工程,是為了增加建筑物地基承載能力設計的。但水文地質會對地表樁基造成一定的影響,對其牢固性產生威脅。因此,在樁基工程施工前,要對地下水分布、運動狀況進行深入的調查,之后再選取合適的樁基工程。一般來說,在巖石土體松軟的地方,地下水若流速過快,會造成樁基周圍土質的松動,影響建筑物的樁基牢固程度,所以,要分析地下水流速對樁基的影響程度,進行合理的施工安排。
4水文地質在巖石工程勘察中的應用分析
水文地質勘查,是巖石工程勘查中的一大重要工程,水文地質對巖石工程的施工有巨大的影響。因此,在巖石工程勘查中,首先要進行地質水文的勘查工作。在某些巖石地區,水文地質條件較復雜,如果沒有對水文地質狀況進行充分、全面的了解、掌握就展開巖石工程施工,就會引發一系列的水文地質問題,影響巖石工程施工的正常開展。為確保巖石工程施工具備一定的穩定性、安全性,防治人為水文地質災害的發生,就需要加強地質勘查、監督工作,對地下水位的運動情況、分布狀況、危害程度進行充分的了解、掌握,提高巖石工程勘查質量。
4.1對自然地理因素的勘察
巖石工程勘查包括地質勘查、建筑施工勘查。在地質勘查中,要結合巖石工程的施工地點進行地質分析,提供必要的巖石數據,并對地下水文狀況進行勘察,提供必要的水文勘察依據,保證巖石工程施工計劃更加合理,施工過程更加安全。巖石工程中的水文地質勘查,包括很多方面的內容,既要對施工地點的自然地理條件進行勘察,又要對地形地貌、地下水文特征進行勘察,結合施工地點的氣候條件、溫度狀況、巖石土體干濕程度、地貌侵蝕程度等,展開施工安排。
4.2對巖石地質條件的勘察
在巖石工程的施工中,地質條件為工程硬性制約因素,對工程地基的施工建設質量具有重大的影響,并對建筑地基結構的耐久性、穩定性、安全性有一定影響。因此,巖石工程地基施工前,需要對施工地點的地質條件等進行全面勘測。巖土工程勘測中,水文地質條件的勘察,主要包括對工程建筑所在區域地質構造、地層巖性、巖石基底構造、巖石構造運動等狀況進行實地勘測,保證提供的巖土工程地質勘查數據具有較強的可靠性、真實性。
4.3對巖石地下水位的勘察
巖石地下水位的勘查,對巖土工程及建筑工程的施工安全具有重要影響。一般來說,地下水位的升降變化,會致使建筑物、工程地基等發生下沉、塌陷、變形等狀況。因此,在巖石工程施工前,要對地下水近三到五年的高低水位進行勘察、統計、分析,并對地下水的流通狀況、排泄條件、補給關系經勘查對影響地下水位變化的因素進行分析,保證巖石工程施工不受地下水位的升降影響。
5結語
關鍵詞:水文地質勘察;地下水;應對措施
對巖石和建筑工程質量具有決定性因素的就是地下水。近幾年隨著我國不斷發展勘察工作,社會各個領域都越來越重視地下水的問題[1]。由于地下水對工程建筑的穩定性具有重要的影響,所以在勘察水文地質的過程中,要與勘察地區的實際情況相結合,同時對地下水的問題要進行重視,從而為順利開展勘察工作提供保障。
1水文地質勘察的基本論述
對水文地質條件進行了解以及合理開發和利用地下水資源是勘察水文地質工作的主要目的,在對水文地質進行勘察的過程中要對不同的勘察方法進行應用。其勘察工作主要是在野外進行的,在結束工作以后要在水文地質勘察報告中標明相關的調查圖案。綜合性的水文地質普查和專門性的水文地質勘探兩類是水文地質勘察工作的兩種類型,其中勘察的目的、要求以及范圍是這兩種類型分類的依據。
2水文地質勘察中地下水存在問題
2.1上升的潛水位
經常遇見的對水文地質勘察工作造成影響的一個問題就是上升的潛水位。河流和水庫等潛水位的上升主要是在勘察區域內施工工程建筑造成的,這一問題的出現會嚴重影響地質勘察工作,從而引發安全事故,其具體危害主要體現在以下幾點:1、軟化建筑物的地基泥土,增加土壤的粘性和含水量,從而使巖石的硬度降低,甚至還會造成建筑物的變形[2]。2、會移動地基的內外兩邊方向或者隆起地基,因此對建筑物穩定的地基造成影響,進而影響建筑的整體質量。3、損壞甚至不能正常使用巖石的功能,嚴重的則會使滑移和崩塌現象出現在河岸和斜坡中。4、會使土壤發生一系列的變化,如沼澤化和鹽堿化等,對建筑的外墻和地基具有腐蝕作用,因此會使建筑物的使用年限大大縮短。
2.2下降的地下水位
下降的地下水位的危害主要表現在以下幾個方面:1、會大大增加巖石的壓力和土體的密度,同時會使土體的承受力大大加強,從而會使下沉和塌陷的情況出現在地面當中。2、會腐蝕建筑物中的木質材料,從而對建筑物的使用安全和年限造成不利影響。3、由于受到地下水位下降以及溶解的石膏層和鈉鹽層雙重作用的影響,會偏移建筑物的地基,從而對建筑物整體的穩定性和質量造成嚴重的威脅。由此可知,地下水位造成的影響是非常嚴重的。
2.3對使建筑物的穩定性降低
地下水位的變化會受到兩方面的影響,即人為原因和自然原因。自然原因一般是不可避免的,只能最大限度的去預防。從人為方面來說,地下水位上升或者下降的變化主要是因為人們對地下水過多的抽取以及對水庫進行過多的修建造成的,這樣使不均勻膨脹的現象出現在地下巖石中,從而造成一系列的地面問題,如沉降、塌陷以及裂縫等,進而對建筑的穩定性造成直接的威脅。另外,枯竭的地下水資源以及惡化的地下水質等問題也是由人為原因造成的,這些會影響人們的生存環境和生產活動[3]。因此,對于地下水的問題一定要重視起來,勘察工作關鍵環節就是對地下水問題進行勘察,在使用解決措施的過程中要對先進的科學技術進行充分的應用,從而可以將勘察水文地質工作的合理性進行不斷的提高,從而為工程的安全性和穩定性提供保障。
3對水文地質勘察中地下水問題解決的對策
3.1水文地質勘察中對地下水的重要性進行重視
一般在勘察水文地質工作過程中,對巖石的類型、地質條件和結構等因素過多的重視,但是往往會忽略了地下水問題。所以在實際的勘察工作中,要想在復雜的地理環境中對地下水存在的問題能夠及時發現,就要對地下水的勘察工作進行重視,同時要對相應的解決措施進行及時的制定,這樣才能為工程的質量提供保障。當前硬度、PH值以及鈣和氯離子等內容是我國水質主要研究的,因此在勘察中,要對銨離子等研究的項目進行增加。要全面的分析水質的參數,同時要對地下水的成分和元素進行熟練的掌握,這樣才能夠對地下水問題進行有效的解決。
3.2對水文地質勘察的評價內容進行明確
外在和內在因素都會影響勘察工作,因此要對影響的因素和范圍進行明確,其中主要的明確方向就是地下水的類型、水位和幅度的變化,因此工作人員要熟練掌握這一方向。同時了解地下水位的含水層和隔水層以及巖層的滲透強度等,只有對這些內容進行分析和研究,才能對評價水文地質勘察的內容進行明確,從而才能對解決方案進行合理的制定,這樣才能將地下水問題對工程質量的影響進行最大程度的降低。
3.3對合理和完善的水文勘察機制體系進行建立
科學的勘察機制體系是進行勘察水文工作的重要基礎,因此在進行勘察工作的過程中既要對相關的發展規律進行順應,同時要對勘察水文地質的機制體系進行不斷的創新和完善,而且勘察人員在實際的具體工作中,要全方位的把握周邊環境的變化狀況,從而使其在對應用措施進行使用的過程中可以與實際情況相結合[4]。另外,良好的地質勘察評價體系也是水文地質勘察機制中重要的一部分,其能夠及時的分析和預測地下水問題,從而可以使地下水帶來的危害進一步降低。
4結論
由此可見,許多因素都會對勘察水文地質工作造成影響,其中最中重要的就是地下水問題,因此要對這個問題進行科學的解決。而且當前在勘察水文地質地下水的工作過程中存在著一些問題,如上升的潛水位、下降的地下水位以及對建筑物的穩定性造成影響,這些都會對勘察工作產生不利影響,因此在勘察過程中要對地下水的問題進行重視、對評價內容進行明確以及對勘察機制體系進行建立等,通過這些措施對地下水位的問題進行解決,從而可以更加順利的開展水文地質勘察工作。
參考文獻
[1]李延坤.水文地質勘察中地下水的問題及應對措施分析[J].科技與企業,2013(02),22∶342,346.
[2]康亮.水文地質勘察中地下水的問題及應對措施分析[J].低碳世界,2014(05):154-155.
[3]陳犇,張春偉.淺析水文地質勘察中地下水的問題及應對措施[J].有色金屬文摘,2016(08),01∶101,103.