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摘要:
巖土工程勘察中,水文地質(zhì)是一個最容易被忽視的問題,而水文地質(zhì)又會對巖石工程產(chǎn)生一定的影響。因此,在巖土工程勘測中,要對區(qū)域水文地質(zhì)進行必要的勘察,并針對水文地質(zhì)狀況制定出相應的防護措施、施工計劃,保證巖土工程質(zhì)量不受水文地質(zhì)等因素的影響。筆者主要對巖石水文地質(zhì)的性質(zhì)進行簡要分析,對巖土工程勘察中水文地質(zhì)的作用進行研究。
關鍵詞:
巖土工程勘察;水文地質(zhì)
1前言
巖土工程施工中,對工程質(zhì)量影響最大的因素便是水文地質(zhì),很多施工團隊在施工過程中最關注的也是水文地質(zhì)。因此,在巖土工程中,須進行必要的水文地質(zhì)勘察工作,對地下水、地質(zhì)構造等基礎環(huán)境進行詳細的勘察,為巖土工程的施工提供有利的環(huán)境,最大限度地保證施工質(zhì)量。巖石工程施工前,施工團隊需要先對水文地質(zhì)與巖石土間的關系進行充分了解,對如何做好水文地質(zhì)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(zhì)環(huán)境惡化,地質(zhì)危害加深。
2巖石水文地理的性質(zhì)
巖石水文地理具有一定的性質(zhì),包括軟化性、滲水性、崩解性、給水性、脹縮性五個主要的性質(zhì)。
(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(nèi)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(fā)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(nèi)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(xiàn)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(zhì)參數(shù)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(wěn)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(fā)生變形。
3巖石工程勘察中水文地質(zhì)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(wěn)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(xiàn)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(xiàn)嚴重的基坑涌流、流砂、管涌等現(xiàn)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?shù)氖┕ぐ才拧?/p>
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?shù)叵滤话l(fā)生沉降時,會誘發(fā)一系列的危害。在大部分情況下,若地下水位發(fā)生沉降,最大的影響因素就是人為因素,當?shù)叵滤怀霈F(xiàn)大幅度沉降時,既有可能致使地面沉降、塌陷、地裂等地質(zhì)災害的發(fā)生,又會形成水質(zhì)惡化,甚至出現(xiàn)水源枯竭的現(xiàn)象。
(2)若地下水位出現(xiàn)大幅度上升現(xiàn)象,也會引發(fā)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(fā)流砂、管涌等地質(zhì)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(xiàn)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(fā)嚴重的地裂現(xiàn)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(nèi)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(zhì)巖石等巖石地質(zhì)結構與地下水的升降情況有密切聯(lián)系,因此,巖石工程的勘查,要加強對水文地質(zhì)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(guī)律,加深工程地基基礎,使巖石工程建筑的穩(wěn)固性、安全性有所保障。
3.3巖土物理性質(zhì)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(chǎn)生不同的物理變化,致使巖石脹縮變形,引發(fā)嚴重的地裂現(xiàn)象,影響巖石自身的穩(wěn)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?shù)叵滤淮蠓壬邥r,會使建筑物的防潮、防水性能受到破壞,影響建筑物的穩(wěn)定性,導致巖石土體發(fā)生腐蝕、鹽漬化現(xiàn)象,嚴重時還會使地基土出現(xiàn)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(fā)地質(zhì)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(tài)下,動水壓力會對巖石土體結構造成明顯的影響,易發(fā)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(wěn)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(zhì)會對地表樁基造成一定的影響,對其牢固性產(chǎn)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(diào)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(zhì)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(zhì)在巖石工程勘察中的應用分析
水文地質(zhì)勘查,是巖石工程勘查中的一大重要工程,水文地質(zhì)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(zhì)水文的勘查工作。在某些巖石地區(qū),水文地質(zhì)條件較復雜,如果沒有對水文地質(zhì)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(fā)一系列的水文地質(zhì)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(wěn)定性、安全性,防治人為水文地質(zhì)災害的發(fā)生,就需要加強地質(zhì)勘查、監(jiān)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(zhì)量。
4.1對自然地理因素的勘察
巖石工程勘查包括地質(zhì)勘查、建筑施工勘查。在地質(zhì)勘查中,要結合巖石工程的施工地點進行地質(zhì)分析,提供必要的巖石數(shù)據(jù),并對地下水文狀況進行勘察,提供必要的水文勘察依據(jù),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(zhì)勘查,包括很多方面的內(nèi)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(zhì)條件的勘察
在巖石工程的施工中,地質(zhì)條件為工程硬性制約因素,對工程地基的施工建設質(zhì)量具有重大的影響,并對建筑地基結構的耐久性、穩(wěn)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(zhì)條件等進行全面勘測。巖土工程勘測中,水文地質(zhì)條件的勘察,主要包括對工程建筑所在區(qū)域地質(zhì)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(zhì)勘查數(shù)據(jù)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(fā)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(tǒng)計、分析,并對地下水的流通狀況、排泄條件、補給關系經(jīng)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
總而言之,隨著社會的飛速發(fā)展,工程勘察技術開始逐漸發(fā)展、完善。在巖石工程勘察中,水文地質(zhì)對巖石工程質(zhì)量的影響非常大。因此,必須對水文地質(zhì)狀況加強勘察,通過系統(tǒng)、科學計算,得出水文地質(zhì)參數(shù),為巖石工程施工提供必要的數(shù)據(jù)基礎,以免地下水文影響巖石工程施工工作。在巖石工程中,工程結構的穩(wěn)定性、安全性對施工人員的人身安全具有較大的威脅,而工程結構的穩(wěn)定性、安全性很多時候受水文地質(zhì)狀況的影響。因此,開展水文地質(zhì)勘查非常有必要。巖石工程施工團隊不僅要對地下水的分布狀況有所了解,還要掌握地下水的運動狀況、升降情況,保證施工計劃更加合理,施工進展更加順利。
作者:鐘開五 單位:中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司