工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)危害與改進(jìn)范文
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摘要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，工程地質(zhì)勘察的手段與方法亦在不斷創(chuàng)新。水文地質(zhì)災(zāi)害是影響工程地質(zhì)勘察的重要因素，我們必須切實(shí)加強(qiáng)對水文地質(zhì)危害的分析，并針對性地采取對策，才能更好地確保工程地質(zhì)勘察質(zhì)量。基于這一背景，本文從巖土的水理性質(zhì)著眼，對水文地質(zhì)條件對工程地質(zhì)的危害進(jìn)行探討，并提出了工程地質(zhì)勘察中如何消除水文地質(zhì)危害的有效對策。
關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；水文地質(zhì)危害；相關(guān)方法；改進(jìn)對策
水文地質(zhì)是工程地質(zhì)勘察的重要組成部分，建設(shè)工程區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)不僅是工程區(qū)域內(nèi)巖體的重要組成，還能夠反映出工程建設(shè)區(qū)域內(nèi)的環(huán)境條件。在實(shí)際工程中，水文地質(zhì)環(huán)境會(huì)對土體工程特性產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響工程的耐久性與穩(wěn)定性。但結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來看，水文地質(zhì)調(diào)查是工程勘察中最容易被忽視的一部分，部分勘察單位在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，往往不涉及工程相關(guān)的水文地質(zhì)參數(shù)，僅將水文地質(zhì)調(diào)查作為應(yīng)付國家規(guī)范的任務(wù)。因此部分勘察單位在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中只給出對水文地質(zhì)條件的簡要評(píng)價(jià)，未進(jìn)行更加詳盡的分析。為了確保工程水文地質(zhì)調(diào)查的準(zhǔn)確性，有必要對水文地質(zhì)問題進(jìn)行深層次的分析。基于此，文章首先闡述了巖土的水理性質(zhì)，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析水文地質(zhì)條件變化對工程地質(zhì)的危害，最后結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)針對工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害提出幾點(diǎn)改進(jìn)對策，以期為提升工程勘察質(zhì)量提供借鑒。
1巖土的水理性質(zhì)
巖土的水理性質(zhì)對巖土的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性具有重要影響，對實(shí)際的建筑工程來說，巖土的水理性質(zhì)會(huì)直接影響到建設(shè)工程的質(zhì)量。所以，在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)非常有必要對工程區(qū)域的巖土水理性質(zhì)進(jìn)行研究。一般來說，巖石在水溶液作用下表現(xiàn)出來的性質(zhì)，稱為水理性質(zhì)，巖土的水理性質(zhì)主要包括：持水性、給水性、容水性、貯水性、透水性和毛細(xì)性等。其中，巖土在接觸地下水后，其原有的力學(xué)強(qiáng)度會(huì)減小，一般在工程地質(zhì)勘察時(shí)常用軟化系數(shù)來描述巖土的軟化性能,軟化系數(shù)主要反映的是巖土浸水能力，巖土受到地下水影響后會(huì)變成軟弱夾層，此時(shí)巖土體的軟化性能增加。透水性是指在重力作用下水通過巖土的能力，巖土的松散程度越高則巖土的透水性能越差，巖石的裂隙發(fā)育越好則巖土的透水性越好。在工程地質(zhì)勘察中常用滲透系數(shù)來反映巖土透水性能的高低。容水性其主要受到巖土顆粒大小、巖土組成及其結(jié)構(gòu)的影響。給水性是指在重力作用下巖土飽和狀態(tài)下出現(xiàn)水體從自身孔隙流出的性能，通常用給水度來進(jìn)行描述。在工程地質(zhì)勘察中，給水性是一項(xiàng)重要的物理指標(biāo)，其對工程場地疏干時(shí)場影響較大。毛細(xì)性所反映的是在地下水作用下出現(xiàn)吸水或失水而發(fā)生土體體積變化的情況，巖土發(fā)生漲縮時(shí)土體表面會(huì)出現(xiàn)裂縫和凸起，進(jìn)而引發(fā)地基面的變形，對工程的質(zhì)量與穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。
2水文地質(zhì)條件變化對工程地質(zhì)的危害
2.1水位上升引起的工程地質(zhì)危害。
引起水位上升的原因眾多，其中的一個(gè)重要因素就是降雨量的增加。從以往的工程實(shí)際來看，在降雨量較多的季節(jié)進(jìn)行施工時(shí)，一旦施工單位在現(xiàn)場未布設(shè)合理的排水設(shè)施則建設(shè)工程地段的水位會(huì)快速升高，影響到巖土的含水量。隨含水量超過一定限值，土粒間結(jié)合力減弱，強(qiáng)度衰減迅速，將對依附于巖土體之上的構(gòu)筑物穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響。此外，在降雨量少、而蒸發(fā)量極大的季節(jié)，易造成地表土體板結(jié)、龜裂。隨雨季來臨或灌溉水浸泡，會(huì)讓巖土在短時(shí)間內(nèi)快速地由干燥狀態(tài)轉(zhuǎn)化成飽和狀態(tài)，結(jié)果造成巖土體變得十分松散，不利于后期工程施工。若將這些變得松散的土體用在工程建設(shè)中則極易出現(xiàn)邊坡坍塌、基礎(chǔ)沉降等事故，這種情況在膨脹土地區(qū)較為典型。
2.2水位下降引起的工程地質(zhì)危害。
水位的下降也是造成工程地質(zhì)災(zāi)害的重要原因。目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，工業(yè)用水以及生活用水量不斷增加。就目前來看，生產(chǎn)生活用水多數(shù)依靠地下水供應(yīng)，抽取大量的地下水后會(huì)引起地下水位下降，對工程建設(shè)造成影響。地下水位下降過多，直接造成已建工程發(fā)生較大幅度的沉降、地面下陷，對工程的地質(zhì)環(huán)境造成破壞。
2.3地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響。
地下水位的變化會(huì)讓巖土發(fā)生一系列的漲縮反應(yīng)，使巖土體不斷出現(xiàn)變形，當(dāng)巖土發(fā)生的變形達(dá)到限值后會(huì)出現(xiàn)裂縫，而巖土發(fā)生變形的過程是造成地裂問題的重要原因。巖土發(fā)生變形對輕型建筑的破壞性較大，對重型的建筑物具有持續(xù)的影響。在工程地質(zhì)勘察過程中，一般要重點(diǎn)關(guān)注工程區(qū)域內(nèi)膨脹性的巖土，因?yàn)榕蛎浶詭r土受到地下水位變化影響的程度更大。在工程施工過程中對地基進(jìn)行處理時(shí)，若地面壓縮層地下水位出現(xiàn)明顯的升降變化則會(huì)降低建筑物的穩(wěn)定性：當(dāng)水位上升時(shí)，地基土?xí)l(fā)生軟化，導(dǎo)致巖土強(qiáng)度降低，其壓縮性變大，建筑物會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象；當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，巖土體的自重應(yīng)力變大，會(huì)造成地基出現(xiàn)附加沉降，進(jìn)而影響到建筑物的安全性。
3工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害的改進(jìn)對策
3.1重視地質(zhì)勘察工作流程的規(guī)范性，完善水文地質(zhì)勘察技術(shù)。
因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，因此需要構(gòu)建完善的地質(zhì)評(píng)價(jià)體系，使得地質(zhì)勘察工作具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性和專業(yè)性。如表1為工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià)體系。從目前來看，現(xiàn)有的工程地質(zhì)勘察經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展已經(jīng)逐步趨于成熟，但從業(yè)人員和企業(yè)資質(zhì)管理工作仍存在部分問題，而人員又對工程質(zhì)量起決定性作用，所以在開展工程地質(zhì)勘察工作時(shí)，必須將勘察工作制度更加詳盡地規(guī)范與明確，保證勘察人員在勘察工程地質(zhì)時(shí)嚴(yán)格遵循相應(yīng)的勘查標(biāo)準(zhǔn)與要求，進(jìn)而確保水文地質(zhì)危害防范與處理工作得以高質(zhì)量完成。
3.2加強(qiáng)對地下水位的控制、監(jiān)測。
如前文所述，地下水位變化會(huì)對工程的地質(zhì)環(huán)境造成不良影響，所以在勘查過程中為有效解決水文地質(zhì)危害，需要對工程區(qū)域的地下水特征進(jìn)行詳細(xì)的勘查，根據(jù)收集整理的地下水位資料了解工程區(qū)域的氣候以及地下水類型、補(bǔ)、排條件。此外，還需注重對工程區(qū)域內(nèi)已有的排水設(shè)施進(jìn)行調(diào)查，確保排水設(shè)施可以滿足工程建設(shè)需求。另外，為防止出現(xiàn)地下水位造成的水文地質(zhì)危害，勘察人員在勘查時(shí)應(yīng)做好對工程區(qū)域內(nèi)地下水位的監(jiān)測工作，建立監(jiān)測“臺(tái)賬”體系，對在建工程區(qū)域內(nèi)的地下水位變化情況有著全面、合理把控，一旦發(fā)現(xiàn)地下水位變化可能會(huì)影響到工程建設(shè)質(zhì)量則應(yīng)采取有效的預(yù)防措施，將水位變化對工程質(zhì)量的影響降至最小，確保對工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害問題的科學(xué)處理。
3.3加強(qiáng)對水理性質(zhì)的研究工作。
巖土水理性質(zhì)對工程地質(zhì)勘察工作的順利開展具有較大影響，在日常工作中，相關(guān)勘察人員以及巖土研究員應(yīng)積極地開展對巖土水理性質(zhì)的科學(xué)研究，找出地下水位變化對巖土的影響規(guī)律，從而為工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害預(yù)防提供技術(shù)支撐。
3.4強(qiáng)化對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的評(píng)價(jià)工作。
為將工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害降至最低，還需要強(qiáng)化對當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)的評(píng)價(jià)工作。首先應(yīng)將地下水位變化可能帶來的巖土體變化情況及對建筑物的影響做成書面報(bào)告，并基于此制定相應(yīng)的處理措施。其次，在進(jìn)行勘查工作時(shí)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)對水文資料進(jìn)行勘查。最后，要從宏觀上考慮地下水位變化對整個(gè)工程的影響，并根據(jù)不同情況進(jìn)行相對應(yīng)的地質(zhì)評(píng)價(jià)。4結(jié)論綜上所述，工程地質(zhì)勘察是建筑施工不可或缺的環(huán)節(jié)，尤其是其中的水文地質(zhì)分析非常重要，這直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量。因此在實(shí)際工程中，應(yīng)提高對水文地質(zhì)危害的重視程度，勘察部門需要制定嚴(yán)格的地質(zhì)勘察工作流程，完善水文地質(zhì)勘察技術(shù)，從根本上提升工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，并根據(jù)勘察結(jié)果制定一系列的水文地質(zhì)防治措施，確保工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。
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作者：毛國芬 單位：中化地質(zhì)礦山總局云南地質(zhì)勘查院
