岩土工程地质勘察中关于水文地质问题的探讨

发表时间:2021/2/4   来源:《城镇建设》2020年11月31期   作者:袁涛
[导读] 岩土工程地质勘察实际工作期间,常出现忽视水文地质勘察问题
        袁涛
        云南科力环保股份公司,云南 昆明 650000
        摘要:岩土工程地质勘察实际工作期间,常出现忽视水文地质勘察问题。部分工作人员错误认识水文地质勘察问题,给岩土工程埋下潜在隐患。本文通过详细分析水文地质勘察对岩土工程的重要意义,充分指出盲目轻视水文地质勘察工作重要性所带来的严重危害,罗列做好岩土工程水利勘察工作的重要内容,为推进岩土工程扎实做好水文地质勘察工作贡献绵薄之力。
        关键词:岩土工程;地质勘察;水文地质;探讨

        充分做好水文地质勘察工作,对预防施工地点产生严重地质灾害具有重要意义。水文地质勘察工作的核心,是深入调研工程施工区域地下水的详细情况,根据地下水及相关水文地质条件的勘察结果,准确预判当地可能对岩土工程不利的隐患,提前打好防治基础。
一、岩土工程地质勘测中水文地质问题的重要性
        在人类发展进化过程中,经历的大部分地质灾害绝大部分由地下水引发。根据大量科学研究表明,地下水与岩石体相互影响造成的地质灾害性质复杂、分布广泛。此类地质灾害易产生严重后果,但地下水引发的地质灾害兼具可控性。因此,通过充分的水文地质勘察工作,能够有效防控该类地质灾害。但目前,无论地质矿产资源勘查与开发或科学调研工作,对地下水致使的地质灾害防范意识不足,缺乏充分的研究勘察工作准备,对岩土工程地质勘察地下水的分析评判标准尚未形成系统化机制,缺失定性定量的勘察标准。
        水文地质勘察在工程设计及实际施工阶段常被忽视。水文地质勘察问题重要程度不问可知,并不亚于整体地质勘察工作中任何一项工序。水文地质与工程地质休戚相关,地下水是岩土体的基础构建部分,深刻影响岩土体。地下水构筑基础工程环境,对建筑物稳定性能产生较大影响。水文地质勘察工作被轻视的主要原因,是由于工程勘察工作成果很少使用水文地质参数,误导工程地质勘察工作人员,认为水文地质勘察工作不甚重要。在实际岩土工程勘查工作中,工作人员应做到清楚施工建设地点的水文地质情况,准确判断地下水对地表建筑设施的影响。及时设计对应措施,防治地下水引发的地质灾害问题[1]。下图展示实际开展水文地质勘察工作:
     
二、地下水对岩土工程造成的危害
(一)地下水位升降危害岩土工程
        地下水上升或下降幅度过大,均会对岩土工程形成危害。地下水位变化的威胁分为三类,下图为地下水形成原理图:
        
       
1、地下水位上升引发的地质危害
        引起地下水位上升的因素种类繁多、组成复杂,一般由三大类构成:一是由于人类开展大型建设工程的干扰、工业废水以及生活污水过度排放造成。二是由于天气原因,如岩土工程区域遭遇强降雨,气温大幅变化等气象因素。三是由于地质含水层颗粒分布不均,令岩性发生变化的地质因素。而有时地下水位上升又是以下几种因素共同作用的结果:岩土工程地区土壤盐渍化、沼泽化,令地下水及岩土酸性成分对建筑物的腐蚀增强;施工地区内发生过地质灾害,如陡坡与河岸的岩石滑坡;地区内特殊的岩土结构被破坏,致使岩土体强度下降,岩土软化;客观因素引发的粉细砂、粉土饱和液化,出现流沙、管涌现象;地下水没过地下洞室使地基上浮,建筑失去支撑物[2]。
2、地下水位下降引发的地质灾害
        引起地下水位下降的原因多数是由人为因素导致:人类因生产生活需求,大量集中抽取某区域地下水;因矿产资源开发开展的矿床疏干;河水上游流域修筑大坝拦截地下水补给等。地下水位下降幅度过大,对岩土工程形成的损害主要为:首先,地下水位下降易导致地表塌陷、地裂及地面塌陷等地质灾害。对地下岩土体以及地面建筑的稳定性能形成极大威胁,直接对人们生命与财产安全造成严重影响。其次,地下水位下降易导致地下水源枯竭,大大降低地下水质,影响人们正常生活。
3、地下水位不稳定对岩土工程产生的损害
        地下水位反复变化,引发膨胀性岩土不均匀胀缩变形现象。随着地下岩土不均匀胀缩现象不断加剧,继而导致地裂破坏地面上层建筑物。地下水位的频繁变化带动地下水交替,侵蚀地质土层中主要成分为铁铝的胶结物,致使地下土层由于失去胶结物,松软度低于安全标准;土层孔隙比增大,使土层含水量增多,可压缩性能变强,丧失原有强度,影响岩土工程地基挑选。
(二)由地下水动力作用引起的危害
        自然条件下的地下水动水压力作用较小,不会对岩土工程产生实质性影响。由于近年来国家经济建设需求,大型建筑工程的频繁开展,使原本处于平衡的地下水自然形成的动力条件失衡。移动状态下的动水压力作用,易引发如流砂、基坑突涌、管涌等地质灾害,对工作人员人身安全及工程质量造成负面影响。
三、岩土工程地质勘查中应做好的水文地质勘察工作
        根据岩土地质勘察的施工核心问题,易对工程产生消极作用的水文地质条件主要包含:地下水位变动幅度、地下含水层与隔水层的厚度及分布情况、岩土体土层岩层渗透性能[3]、承压含水层的特点与水源头以及地下水类别等。在岩土工程实际勘察期间,应切实做好与岩土水文地质有关的勘察工作,精准评价地下水对岩土体及有关建筑的潜在威胁,并提供数据详实、内容准确的岩土工程水文地质报告。避免工程实际施工阶段,应水文地质勘察工作不力,对工程建设产生负面影响。下图清晰展示地下水承压含水层、不透水层等结构排布:
        

(一)充分调研建设地点自然条件与地理情况
        水文地质勘察应充分考察该区域自然条件,主要包含当地地形地貌和气象水文特征。具体地形地貌勘项目为:岩土工程施工区域附近水系、地形是否开阔、地貌侵蚀及堆积状况与平原或高原特点。气象水文条件勘察内容主要为:工程地区气候、气候地带属别、区域性温度湿度等。
(二)其余水文地质条件勘察内容
        工程建设地点地质环境条件,包括工程区域内的基层构造、地质构造、对第四系厚度的控制、新构造运动及地层岩性。地下水位考察工作,包括该区域近年内水位变化情况、地下水位最高纪录,考察数据应以近五年为宜;地下水与地表水的补排关系、补排条件及对地下水位变化的影响,重点调查地下水位变化趋势。岩土工程建设地点含水层和隔水层情况,深入调查施工地点含水层及隔水层的埋藏条件,摸清该地地下水的走势、流向、水质类型、水位变化以及变化幅度。重点勘察含水层厚度、埋藏深度以及地质分布。
(三)合理设定水文地质评价内容
        水文地质条件评价内容的设定应遵循有关标准:全覆盖影响岩土建设工程的因素,充分分析水文地质条件对工程的潜在威胁,预先对可能出现的地质灾害做好预防与防护措施,保障岩土工程的顺利行进,降低地质灾害发生的概率。首先,水文地质勘察工作应根据勘察结果,详细分析地下水对岩土体及建筑设施的负面影响与作用,预先设想大概率发生的地质灾害,及时做好工程危害防护措施。再者,详细调查地下水在自然条件下的变化规律,重点查明地下水的自然赋存状态。根据调研数据信息预测开展岩土工程后,地下水可能出现的变化状况,以及对岩土体与建筑设施产生的影响。最后,根据预判地下水对工程产生的不良影响,针对不同情况预先部署地质灾害的防治措施。例如:根据地下水对建筑地基混凝土、钢筋的腐蚀强度,判断是否应选择软质岩石、残积土或强风化岩等岩土体,作为承担持力层作用的建筑场地。

结语
        水文地质问题是岩土工程地质勘察工作的重要组成部分。实际施工阶段,工程队伍应充分调研施工地点水文地质情况。通过总结分析水文地质勘察结果,预先做好地质灾害防护措施,保障工程工作人员的人身安全与工程质量。

参考文献:
[1]王新富.岩土工程地质勘察过程中的水文地质相关问题研究[J].冶金管理,2020(23):87-88.
[2]白俊本.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题研究[J].工程技术研究,2020,5(19):211-212.
[3]许代兵.探讨岩土工程勘察中水文地质问题的研究[J].世界有色金属,2020(17):208-209.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: