淺談巖土工程勘察中的水文地質(zhì)作用
2013-07-05 05:27:52閆菡
閆菡
【摘 要】水文地質(zhì)問(wèn)題是巖土工程勘察中極為重要的一個(gè)問(wèn)題，加強(qiáng)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究對(duì)提高工程地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量非常重要。在具體的工程地質(zhì)勘查工作實(shí)踐中，只有在仔細(xì)勘察工程所處區(qū)域的水文地質(zhì)條件后，針對(duì)所勘察到的具體數(shù)據(jù)，制定相應(yīng)的防護(hù)措施以及施工計(jì)劃，才能夠真正保證工程的質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】巖土工程；勘察；水文地質(zhì)
巖土工程勘察作為一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，為工程建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)的巖土工程勘察成果不但可以大大減少整個(gè)工程完工的時(shí)間，而且也在一定程度上減少了工程的造價(jià)。分析巖土工程勘察就不得不提及水文地質(zhì)工作，水文地質(zhì)是巖土工程勘察中不可忽視的重要部分，水文地質(zhì)工作除了在巖土工程勘察中非常重要外，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面也都占據(jù)著至關(guān)重要的地位。然而，在實(shí)際工作中，人們對(duì)于水文地質(zhì)參數(shù)的利用非常有限，反應(yīng)在勘察報(bào)告中，大多數(shù)只是簡(jiǎn)單地涉及到對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件的一般性的評(píng)價(jià)，更為關(guān)注的是在勘察過(guò)程中揭露出來(lái)的巖石類型和工程地質(zhì)性質(zhì)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究，這一現(xiàn)象就使得由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，最終導(dǎo)致勘察與設(shè)計(jì)難以順利進(jìn)行。因此，水文地質(zhì)工作對(duì)于巖土工程勘察起著不可替代的作用，不容忽視。
1.巖土工程勘察概述
1.1巖土工程勘察的概念
所謂巖土工程勘察是指基于建設(shè)工程的有關(guān)要求，對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境以及巖土工程條件進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而制定出勘察文件的活動(dòng)。巖土工程勘察的目的是為了對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的可操作性進(jìn)行研究、對(duì)選址進(jìn)行規(guī)劃、對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、處理地基以及為建成后的安全檢驗(yàn)、建設(shè)環(huán)境的檢測(cè)、保護(hù)等提供相應(yīng)的材料，包括地形材料、地質(zhì)材料以及環(huán)境的評(píng)價(jià)材料。在制定巖土工程勘察報(bào)告時(shí)，一方面在進(jìn)行工程地質(zhì)工作時(shí)要嚴(yán)格依照相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，另一方面在對(duì)巖土工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行論證及分析時(shí)，要充分結(jié)合巖土工程的特點(diǎn)及要求。此外，巖土工程勘察報(bào)告中還應(yīng)含有對(duì)巖土工程的評(píng)價(jià)、建議以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等方面的內(nèi)容。
1.2巖土工程勘察的特點(diǎn)
第一，巖土工程勘察的作用是為工程建設(shè)的設(shè)計(jì)以及施工等提供較為豐富、真實(shí)、科學(xué)的地質(zhì)資料。巖土工程勘察需要在運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的理論和高效的測(cè)試儀器以及技術(shù)的基礎(chǔ)上，按照規(guī)定的勘察程序和方法，通過(guò)對(duì)比與工程無(wú)關(guān)的工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件，對(duì)與巖土工程有關(guān)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)。
第二，巖土工程勘察是針對(duì)建筑物場(chǎng)地中的巖土體及地下水和其賦存介質(zhì)進(jìn)行的，這些巖土工程勘察的對(duì)象是自然界長(zhǎng)期形成的，受到地質(zhì)環(huán)境、自然條件以及人工活動(dòng)的限制較為明顯，也因此具有很強(qiáng)的不確定性與復(fù)雜性。
第三，工程建設(shè)是建立在巖土工程勘察基礎(chǔ)上的，巖土工程勘察是工程設(shè)計(jì)及施工的關(guān)鍵依據(jù)。因此，在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)不僅需要從辨別認(rèn)知到分析評(píng)價(jià)，還要做到內(nèi)業(yè)與外業(yè)相結(jié)合，其中內(nèi)業(yè)包括資料整理、歸納、實(shí)驗(yàn)測(cè)試與原始數(shù)據(jù)分析取舍、分析評(píng)價(jià)等，外業(yè)涵蓋有踏勘、調(diào)查、布孔、鉆探、巖土地層判定編錄以及現(xiàn)場(chǎng)取樣和測(cè)試。
2.巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的主要內(nèi)容
在進(jìn)行水文地質(zhì)工作時(shí)，要運(yùn)用調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)勘查的方法對(duì)地下水的類型以及變化規(guī)律進(jìn)行核實(shí)，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)可能產(chǎn)生的不利因素和危害進(jìn)行評(píng)價(jià)和估量，并提出合理的預(yù)防措施及有效的治理方案。
2.1水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
與目前現(xiàn)行的巖土工程勘察規(guī)范的要求相比較，地下水這部分的內(nèi)容與其之間的差距是相當(dāng)明顯的。并且，在許多的勘察報(bào)告中，往往只含有勘察期間的地下水穩(wěn)定水位及其高程，但是，在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，對(duì)于地下水的評(píng)價(jià)卻是在很大程度上影響著工程的安全與造價(jià)。
通常情況下，水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要包括如下幾個(gè)方面：評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的影響及作用，預(yù)測(cè)其危害，提出有針對(duì)性的預(yù)防措施；查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題，為選型提供水文地質(zhì)資料；分析預(yù)測(cè)工程施工活動(dòng)中地下水的變化情況及其對(duì)建筑物和巖土體的反作用。上述評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)不同情況，有所側(cè)重。
2.2地下水的變化幅度
在勘察報(bào)告中時(shí)常出現(xiàn)對(duì)于地下水的變化幅度評(píng)價(jià)不認(rèn)真的現(xiàn)象，即常常隨便提供一個(gè)地下水變化的范圍值就草草了事，甚至有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)不提供變化范圍的現(xiàn)象。但是，實(shí)際上地下水枯水期與豐水期的水位的不同對(duì)工程的設(shè)計(jì)與施工都有著舉足輕重的影響，實(shí)在是不得不謹(jǐn)慎對(duì)待。
2.3滲透系數(shù)
隨著高層建筑的逐漸增多，許多深基坑的開(kāi)挖都需要進(jìn)行降水，因此，滲透系數(shù)就變得越來(lái)越重要了。此外，隨著滲透系數(shù)的用途增多，對(duì)于其數(shù)據(jù)的要求也愈發(fā)嚴(yán)格了。但實(shí)踐中許多審查人員對(duì)此只字未提，在勘察報(bào)告中也難以看到相關(guān)數(shù)據(jù)。
3.全面掌握地下水引起的巖土工程危害
由于地下水出現(xiàn)水位升降變化以及動(dòng)水壓力作用，使得地下水時(shí)常引起巖土工程危害。而對(duì)于地下水水位變化這一因素而言，是由自然因素或者人為的因素引起的，只要地下水位的變化達(dá)到一定程度都會(huì)導(dǎo)致巖土工程危害，地下水位變化所引發(fā)的危害又可以分為如下三種方式：
3.1水位上升導(dǎo)致的危害
導(dǎo)致潛水位上升的原因很多，主要是受地質(zhì)因素、水文氣象因素以及人為因素的影響，或者是上述幾種因素綜合影響導(dǎo)致的。其表現(xiàn)方式有多種，主要有土壤沼澤化、鹽漬化，巖土即地下水對(duì)建筑物的腐蝕性增強(qiáng)等。
3.2地下水位下降引起的危害
地下水位的下降多是人為因素導(dǎo)致，包括集中且大量地抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩等行為。由于地下水位的下降使得地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，同時(shí)還導(dǎo)致地下水資源的枯竭以及水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題，對(duì)于建筑物與巖土體的穩(wěn)定以及人類的生存環(huán)境造成了極大的破壞。
3.3地下水頻繁升降引發(fā)的危害
地下水的升降會(huì)導(dǎo)致膨脹性的巖土發(fā)生不均勻膨脹變形的現(xiàn)象，過(guò)于頻繁的升降便加速這種膨脹變形，并使得膨脹收縮的幅度隨著升降的頻率不斷變大，最終會(huì)導(dǎo)致地裂的形成，進(jìn)而破壞建筑物，尤其是輕型建筑物。
4.對(duì)巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的要求
在進(jìn)行水文地質(zhì)工作時(shí)，要運(yùn)用調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)勘查的方法對(duì)地下水的類型以及變化規(guī)律進(jìn)行核實(shí)，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。同時(shí)還應(yīng)根據(jù)相關(guān)情況，如具體建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式、基坑支護(hù)模式等，對(duì)可能產(chǎn)生的不利因素和危害進(jìn)行估量，并提出合理的預(yù)防措施與具有建設(shè)性的治理方案。除此之外，對(duì)水文地質(zhì)工作還有諸多要求，如在最不利組合的情形下，滿足地下水對(duì)地下建筑結(jié)構(gòu)的上浮作用等要求。
水文地質(zhì)工作作為巖土工程勘察中極為重要的一個(gè)內(nèi)容，其受重視的程度在逐漸增加，如何切實(shí)地做好水文地質(zhì)工作也成為相關(guān)工作者探討提高勘察水平的重要論題，因此，只有做好了水文地質(zhì)工作才有可能做好巖土工程勘察工作，提高勘察水平，從而最大程度地減少或消除地下水對(duì)巖土工程的危害。
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