馮華生
[摘要]城市建設(shè)的高速發(fā)展,帶動了土木工程行業(yè)的的全面繁榮。在土木工程中,巖土工程的比重占據(jù)著較大的分量。本文擬通過闡述水文地質(zhì)條件對巖土工程的影響,提出巖土工程勘查中對水文地質(zhì)的勘測要求,及巖土工程勘查中對水文地質(zhì)參數(shù)的勘查。
[關(guān)鍵詞]巖土工 水文地質(zhì) 問題 措施
[中圖分類號] P641 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-7-153-1
1水文地質(zhì)條件對巖土工程的影響
我們都知道蝴蝶效應(yīng):“一個蝴蝶在巴西輕拍翅膀,可以導(dǎo)致一個月后德克薩斯州的一場龍卷風?!比祟惷恳淮尾缓侠怼⒉豢茖W(xué)的行為,即使是很細微的損害,都會對自然乃至我們生活的社會環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。接下來,本人欲闡述的影響中絕大多數(shù)都與人類的行為使然分不開。
1.1水位上升或下降帶來的影響
水位的上升或下降一方面是由于自然因素導(dǎo)致,但更多方面是由于人為原因所致。眾所周知,持續(xù)不斷的雨水供應(yīng)會導(dǎo)致地下水位上升,再加上特殊的地理環(huán)境因素的影響,常常會帶來洪澇、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害,更不利于巖土工程項目的順利開展。而長期的干旱會使地下水位下降,不僅影響人類生命之源的水資源的正常使用,而且嚴重的下降會導(dǎo)致地面出現(xiàn)大面積的沉降和建筑物的倒塌。
而考察其人為方面的原因:人類基于個人利益或公共利益的需求,不加節(jié)制的抽取地下水或在河流上游修建大中型水壩,攔截地下水,致使下游地下水量變小甚至有枯竭的預(yù)兆。而多數(shù)情形在進行人工降低地下水時,選用的方式方法不是正當、合理的,輕則導(dǎo)致底基層出現(xiàn)下沉,建立在此地基基礎(chǔ)上的建筑設(shè)施和地下的水管等設(shè)施出現(xiàn)沉降,短期來看不會影響人類的生產(chǎn)和生活,但是長期以往,受到各種外力因素的影響,我們不能斷定這不會危及到我們的生產(chǎn)和生活。重則導(dǎo)致地基的土層出現(xiàn)滑動與流失,進而危及建筑設(shè)施的穩(wěn)固與正常使用。
1.2動水壓力作用對巖土工程的損害
動水壓力(dynamic water pressure),又稱滲透力,是指土中所富含的水因子在自由流動的過程中,因受到土壤阻力的影響,對土壤的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拖曳進而使土壤的應(yīng)力發(fā)生變化的能力。滲透力的大小對巖土工程的安全施工有很大影響。現(xiàn)實生活中,人為原因(如對巖石結(jié)構(gòu)進行瓦解和破壞)導(dǎo)致的地下水天然動力失衡的比重要遠遠高于自然因素,日常中經(jīng)常出現(xiàn)的如流土、管涌和基坑等現(xiàn)象就是滲透力作用的真實寫照,也是人類的生產(chǎn)生活活動導(dǎo)致的真實反映。地下水動水壓力對巖土工程的作用如果操作不好,控制不當,輕則影響在建中的巖土工程的順利竣工,情節(jié)嚴重時將危及毗鄰建筑物的使用與安全。
2巖土工程水文地質(zhì)的勘測要求
勘察人員在對巖土工程中的水文地質(zhì)進行勘察之前,應(yīng)當對相關(guān)的勘察資料有所熟悉和掌握。勘察資料包括對施工現(xiàn)場的自然地理狀況、地質(zhì)狀況、地下水位的情況、洪水期歷史最高水位、每個含水層與隔水層之間的埋藏深度、地下水的水位、地下水的流向和水壓狀況的了解。首先,要了解施工現(xiàn)場當?shù)氐臍夂蜃兓偷匦翁攸c,山地地形且多雨水的特殊自然條件對巖土工程建設(shè)的要求比平原地區(qū)且氣候適宜的地區(qū)的要求多,此時就應(yīng)該更加注意巖土工程建設(shè)的穩(wěn)固與牢固性。其次,要準確把握施工地區(qū)的巖土層的特點及結(jié)構(gòu)運動等情況,及時對施工的設(shè)計方案進行規(guī)范性調(diào)整,促進工程價值的最大效能的發(fā)揮。再次,通過觀察近年來的地下水位的變化趨勢,掌握該地區(qū)的地下水位的變化情況,地下水易對建筑設(shè)施的鋼筋混凝土造成大面積的腐蝕,不同程度的腐蝕對巖土工程造成的破壞度不同。不論何種破壞,都必須引起我們的足夠重視。因此,確保地下水位的變化,且將其變化幅度控制在安全合理的范圍內(nèi),是巖土工程建設(shè)中解決水文地質(zhì)問題的重要工作。
3巖土工程勘查中對水文地質(zhì)參數(shù)的勘查
水文地質(zhì)參數(shù)是確定巖土工程建設(shè)的科學(xué)性與竣工使用后的安全性的基礎(chǔ)。巖土工程的建設(shè)離不開對水文地質(zhì)參數(shù)的勘查。首先,是對地下水位進行勘測,地下水位的深淺將決定巖土工程地基的建設(shè),以及地下室基坑開挖支護、降水、抗浮措施。通常情況下,土層滲透性差代表水流比較穩(wěn)定,反之,滲透性強,水流速度就較快,對工程建設(shè)將不利。測量水位的方法包括勘探、物探、化探、遙感、地震波、電測和類比等。通常采用的方法是采用泥漿鉆探技術(shù),特殊情況需采用套管將水層區(qū)分開來進行一層一層的檢測,一般采用將測量水位的管子深入到含水層約20厘米左右的位置,對含水層的深層結(jié)構(gòu)進行嚴密分析與計算之后,再測量地下水位的深淺。其次,要對地下水的流向進行勘測,勘測方法以幾何法為佳,即在判斷出地下水水位高低的前提下,根據(jù)地下水水位的高低(也就是等深水位線)判斷地下水流的流向。流向原則上是垂直于等深水位線,由高度值高的地方向高度值低的地方流動。再次,利用抽水試驗對地下水的水量和水位的穩(wěn)定性進行測量時,實驗的次數(shù)最少不得少于三次(采用三次不同降深抽水),低于三次的試驗所得出的結(jié)果缺乏一定的準確性和可比性。在勘測過程中,測量的方法和使用的設(shè)施與勘測水位時的標準是一致的,試驗的次數(shù)中應(yīng)當有一次抽水降深接近巖土工程建設(shè)所需的降深要求,勘測的結(jié)果是觀察水量與時間、水位和時間的波動情況,如果這種波動在合理的可承受的范圍內(nèi),那么就斷定水量和水位在這一工程建設(shè)范圍內(nèi)是穩(wěn)定的,反之,就是不穩(wěn)定的。最后,就是對水壓的勘測。水壓的勘測受到巖土層和施工建設(shè)要求的限制,不同的含水層結(jié)構(gòu)、不同的施工建設(shè)要求所表現(xiàn)出來的水壓有所不同。測量水壓通常需要鉆井,如果測量的是分層或指定深度的水壓就必須鉆密封形式的鋼管井,以此來隔開上層水的影響。
4結(jié)語
綜上所述,水文地質(zhì)條件對巖土工程建設(shè)有著巨大影響。因此,要保證巖土工程的順利進行,如期竣工,確保建筑設(shè)施后期的正常和安全的使用,就必須堅持對水文地質(zhì)進行全面系統(tǒng)的勘測。隨著工程勘查的進一步發(fā)展,水文地質(zhì)工作必將受到相應(yīng)的市場主體的高度重視,勘查人員必須在遵循水文地質(zhì)勘測要求的基礎(chǔ)上,掌握水文地質(zhì)勘測的各項參數(shù),促進水文地質(zhì)工作在土木工程勘查水平提高方面的推動作用。我們相信,這一定會對我國的土木工程發(fā)展發(fā)揮巨大作用。
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