地质勘查工作中的水文地质相关问题

2016-08-11 11:03王威
大科技 2016年16期
关键词:水文地质岩土勘查

王威

(广西壮族自治区地质环境监测总站广西 桂林市 541004)

地质勘查工作中的水文地质相关问题

王威

(广西壮族自治区地质环境监测总站广西 桂林市 541004)

本文阐述了在地质勘查过程中,针对水文地质评价的内容以及相关问题,提出了一系列的见解及解决措施,希冀对类似的工程或同行带来一些参考及借鉴。

地质勘查;水文地质评价;问题分析

引言

在工程项目的地质勘查过程中,水文地质和工程地质紧密联系在一起,二者相辅相成。而对于工程项目的建设,影响地质灾害的重要因素是地下水。但是,在实际工程建设中,对因地下水作用,而导致的灾害认识,以及在项目建设前勘查研究的投入还差的很远。一方面,在勘查工作中,水文地质问题不被重视;另一方面,地质勘查中对水文地质问题研究不深入。在水文地质条件较复杂的地区,地下水导致的各种岩土工程危害问题时常发生。鉴于以上情况,对地质勘查中与水文地质相关问题的研究就显得十分必要。为工程项目建设的设计和施工提供准确的、必要的水文地质资料,将地下水对岩土工程的危害减少到最低程度。

1 地质勘查过程中水文地质评价的内容

1.1 详细记录水文资料

在进行地质勘查的过程中,首先应对建筑物的地基基础进行分析,然后根据地基基础的实际需要,对岩土质量和地下水文进行勘查,并将相关数据汇总整理制作成完整的文本资料,为工程项目的下一步设计提供良好的水文信息。

1.2 预测可能出现的危害

建筑物受地下水的影响,主要因素是水层的流动以及水质的性质,在实际地质勘查过程中,需要对水层做出详细的分析,并预测水层的波动以及水质的变化可能会给建筑物带来影响,针对这些问题,提出解决方案,保证建筑施工的安全性。

1.3 建筑物不同,水文分析重点不同

对建筑物的修建方式因其修建原因、修建作用的不同而不同。这就要求在进行地质勘查时,要具体情况具体分析,例如:如果地基挖掘的深度超过地下水层,需要分析地下水的渗透性以及富水性,还要分析边坡位移,预测对建筑物可能造成的影响;风化岩、堆积土、软质岩层等土质作为建筑基底时,地下水的流动可能造成岩土层的软化、膨胀、分解、移动等,所以是分析的重点;对于地基淹没在水层以下的建筑物,水质的性质是重点研究的对象,看水中的各种物质是否会对钢筋产生腐蚀作用;如果地下是承压含水层,那承压水是否会冲击地基底层的研究和分析是重点研究对象。

2 地下水引起的岩土工程危害

水文地质勘查中的主要勘查对象是对地下水的勘查,因为地下水对岩土工程的危害性最大,而最大的危害主要是由地下水动水压力的作用以及地下水位的升降变化带来的。

2.1 地下水动水压力作用给工程建设带来的危害

自然状态下的地下水,其动水压力的作用极其微弱,但在现实情况下,因工程项目的建设,打破了地下水天然动力平衡,对工程项目的建设造成一定的影响,如流砂、管涌、基坑突涌等情况。

2.2 地下水的升降变化对岩土工程的危害

在地质勘查的过程中,要详细调查研究当地的地下水升降变化特点,一般情况下,自然因素的影响并不会引起地下水位升降幅度的太大变化,引起地下水位大幅度上升或下降的主要因素是人为活动,所以在水文地质勘查中,除了要对自然地形特点进行勘查,还要了解附近人类的活动情况,看其对地下水位的影响程度。水位上升的原因受很多因素的影响,主要是受到降雨量气温以及含水层结构总体岩性产状地质因素的影响,也可能由多种因素共同作用导致。潜水面上升会造成当地土壤沼泽化、盐渍化,斜坡河岸等岩体发生滑移崩塌;岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强等不良地质现象;一些具有特殊性的岩土结构强度降低、质地软化,引起粉尘、细砂及粉土饱和、液化等出现流砂管涌现象;地下室充水被淹没,使得基础上浮,建筑物失去平衡。水位下降的原因由:上游筑坝修建水库截夺下游地下水的补给、掠夺性的大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏松等地下水水位的大量下降,一旦发生地下水水位下降,将诱发地裂、地面塌陷、地面沉降等地质灾害,造成地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,使岩土体建筑物的稳定性降低,同时也危害人类自身的居住安全。

图1 华北地区地下水下降造成的地裂

3 解决水文地质相关问题的措施

3.1 将水文地质勘查作为各项工程建设施工的前提

为解决当前项目建设存在的工作弊端,并使施工建设更加科学和合理,要把水文地质勘查作为各项施工的前提工作。只有对水文地质情况了解透彻,才能最大限度降低施工过程中的风险加,减少施工过程中不必要的麻烦,加快施工进程,减少由于施工带来的景观破坏和水土流失,只有坚持以水文地质勘查为前提基础,才能保证社会效益和经济利益的最大化,坚持环境保护的观念,实现自然环境与人类社会的相互协调与可持续发展。

3.2 推广新方法新技术

为提高水文地质勘查的工作精度,要借助科技的力量,使当代前沿技术与水文地质勘查相结合。例如利用自动化技术、计算机技术等降低人手工作带来的误差。在实际地质勘查工作中,由于水文地质勘查涉及的内容较多,水文地质条件随自然环境的变化而变化,如果只借助单一技术方法进行测量,得到的数据存在局限性,所以要采用两种或两种以上的技术,联合作业,从多方面进行分析和研究。

3.3 重视地质勘查的标准化作业

在实际工作中,地质勘查相关标准起着巨大的作用,但我国现行的关于地质勘查方面的标准都是在改革开放后制定,内容大多跟不上当前形势,经常出现与实际工作脱节的情况,所以这些标准在一定程度上已经起不到指导作用,对水文地质勘查工作的实际开展带来了阻碍性困难,因此在进行地质勘查的时候,相关企业实际情况在科学技术的支持下,制定出符合自己的企业标准,进一步推动行业标准的制定和更新,规范操作要求,确保人员在工作工程中的安全。

4 岩土水理性质

岩土水理性质是指地下水和地下岩层在相互作用中所表现出的性质特点,是工程地质勘查过程中的主要研究对象。岩土水理性质对岩土的强度以及变形能力产生一定程度的影响,从而对建筑工程的稳定性、安全性造成一定的影响,但当前工程地质勘查人员在进行地质勘查时,对岩土水理性质的重视太少,也从侧面反映了我国地质勘查方面科学性、严谨性的不足。

4.1 透水性

透水性指的是在水自身重力作用下,岩土容许水透过性能,对松散岩土来说,其颗粒愈细愈不均匀,透水性便愈弱。坚硬岩石的岩溶或裂隙发育的越好,透水性就愈强。透水性一般用渗透系数来表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。

4.2 软化性

软化性是岩土体在浸水之后,力学强度降低的特性,用软化系数的大小来表示岩石被软化的程度,是判断岩石耐水能力、耐风化能力的指标。如果在岩石层中存在易软化岩层,在地下水长期作用下,一般会形成软弱夹层,这对工程项目的建设是一不利因素的存在,在建设前期要对其提出针对性的解决措施。

4.3 给水性

给水性是指在重力作用下,饱水性岩土从孔隙裂隙中自由流出一定水量的性能,用给水度表示。给水度,是含水层释放出水的能力。它表示单位面积的含水层,当潜水面下降一个单位长度时在重力作用下所能释放出的水量。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,给水度一般采用实验室方法测定。

4.4 胀缩性

胀缩性是指岩土失水后体积减小,吸水后体积增大的特性。岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜失水变薄,吸水变厚造成的。地裂、地缝、基坑隆起的重要原因之一是由于岩土的胀缩性,其对土坡表层稳定性和地基变形有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:收缩系数、自由膨胀率、膨胀率、体缩率等。

4.5 崩解性

崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒之间的连接被削弱破坏,使岩石崩解的特性。岩土的崩解性与土的矿物成分、颗粒成分结构等关系极大。对于有崩解特性的岩石,不可作为建筑物的基础,其性质极不稳定,在降雨量较多的地区,会造成地基不稳,从而带来安全隐患。

岩土的水理性质还有:可塑性、持水性、毛细管性、溶水性等。

5 结束语

随着经济的发展,工程建筑的数量也随之增多,在项目设计之前进行地质勘查尤为重要。地质勘查可以保证建筑的质量,还可以确保建筑工程的安全性。而在这之中进行水文地质评价是最首要的任务,这不光增加了地质勘查的可靠程度,还可以对工程建设做出初步指导。所以在地质勘查的过程中,水文地质的测量以及水文地质的评价工作是不容忽视的重要工作。

[1]毛候民.工程地质与水文地质勘察相关问题分析[J].地球,2013(7):53.

[2]李海崇.水文地质评价在地质勘查中的内容与现状分析[J].地球,2015(8):271.

[3]周军.探究水文地质在工程地质勘察中的作用[J].中国科技纵横,2014(20):221.

TU195

A

1004-7344(2016)16-0141-02

2016-5-20

王威(1988-),男,助理工程师,研究生,主要从事水文地质、工程地质、环境地质工作。

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