淺談工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響

黃小平

(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì),安徽 安慶 246003)

0 引 言

工程地質(zhì)勘察主要對地質(zhì)、地形、地貌、水文、氣象、地震等情況進(jìn)行勘察，勘察結(jié)果是工程建設(shè)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員必須了解工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘察情況才能選擇合適的施工工藝和材料，最終才能保證工程施工質(zhì)量符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)會對勘察結(jié)果造成一定的影響。

1 工程地質(zhì)勘察

工程地質(zhì)勘察分為以下三個(gè)階段：

第一個(gè)階段為選址勘察，該階段勘察人員需要收集工程地質(zhì)勘察地區(qū)附近地區(qū)的資料信息，然后通過對這些資料的分析對勘察地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、巖石、地層、土質(zhì)等信息詳細(xì)了解，最后根據(jù)工程信息和地質(zhì)信息對多個(gè)選址地區(qū)的工程地質(zhì)進(jìn)行勘察，即可選出與合適的工程施工地址。

第二個(gè)階段為初步勘察，該階段勘察人員首先應(yīng)該對工程項(xiàng)目進(jìn)行可行性分析，然后對勘察地區(qū)的地層、構(gòu)造、巖石、土質(zhì)等信息進(jìn)行勘察，得到該地區(qū)的地下水埋藏和凍結(jié)情況，總結(jié)影響工程地質(zhì)勘察的因素，最后保證工程建筑的抗震設(shè)防烈度符合要求。

第三個(gè)階段為詳細(xì)勘察，該階段勘察人員需要根據(jù)工程平面布置圖分析哪些施工對土壤載荷和地基有要求，然后再探明土質(zhì)信息，對土質(zhì)不良的原因進(jìn)行分析并提出解決方案，最后根據(jù)水文地質(zhì)的情況計(jì)算出地層滲透性系數(shù)[1]。

工程地質(zhì)勘察常用的方法有地質(zhì)測繪、地質(zhì)勘探、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)等，地質(zhì)測繪需要根據(jù)工程項(xiàng)目的類型選擇合適比例制作工程地質(zhì)圖，地質(zhì)勘探主要分為工程勘探、鉆探和坑探，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)主要對原樣土、巖石的性質(zhì)進(jìn)行檢測。工程地質(zhì)勘察報(bào)告檢測項(xiàng)目見表1。

表1 工程地質(zhì)勘察報(bào)告檢測項(xiàng)

2 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的影響

2.1 水位上升對工程地質(zhì)勘察的影響

水位上升的原因有很多，但是無論是人工排水還是自然降水的原因都會對工程地質(zhì)勘察造成影響。水位上升會直接導(dǎo)致附近土壤中的含水率升高，地下水會腐蝕工程建筑材料，還會對水質(zhì)造成一定的影響，最終影響工程勘察地區(qū)工程材料和土壤的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。除此之外，水文上升還有很大概率導(dǎo)致土壤沉降或者塌陷，工程建筑的路基如果受到水位上升的影響會發(fā)生嚴(yán)重的施工問題，甚至?xí)?dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。因此水位上升對工程地質(zhì)勘察具有嚴(yán)重影響，勘察人員必須對水位信息進(jìn)行監(jiān)測，在水位上升之前做好防范措施，保證工程施工的穩(wěn)定進(jìn)行[2]。水位上升對工程地質(zhì)勘察的影響如圖1所示。

圖1 水位上升對工程地質(zhì)勘察的影響

2.2 水位波動對工程地質(zhì)勘察的影響

水位波動會導(dǎo)致土壤中含水率發(fā)生變化，土體密度也會隨著水位波動而發(fā)生變化。工程建筑有部分材料在地下，尤其是預(yù)埋件和地基材料，地下水水位波動會直接對工程材料造成影響，最終建筑材料的腐蝕速度加快。水位波動還會對巖石層造成一定的影響，水除了能夠腐蝕工程材料之外還會腐蝕巖石，水位波動會腐蝕巖石層造成巖石層形變，最終影響工程地基的穩(wěn)定性，巖石層被腐蝕塌陷會直接導(dǎo)致地基的沉降。水位波動與土壤密度掛鉤，水位波動大則土壤密度降低，而土壤密度直接影響工程建筑的穩(wěn)定性和載荷能力，因此水文波動會導(dǎo)致工程建筑的穩(wěn)定性和載荷能力下降。水位波動對工程地質(zhì)勘察的影響如圖2所示：

圖2 水位波動對工程地質(zhì)勘察的影響

2.3 地下水壓力對工程地質(zhì)勘察的影響

工程地質(zhì)勘探會使用鉆探的方法對水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘探，但是鉆探過程中容易對水文地質(zhì)造成破壞，最終導(dǎo)致水文地質(zhì)情況發(fā)生變化，如巖石層塌陷或者地下水壓力升高，地下水壓力變化會直接影響工程建筑地基的穩(wěn)定性?？傮w來說,地下水壓力變化會從水位和巖石層兩個(gè)方面對工程地質(zhì)勘察造成一定影響，地下水壓力變化水位也會隨之變化，最終工程建筑地基受到地下水的影響，從而影響工程建筑的穩(wěn)定性和載荷能力。而巖石層受到地下水壓力的影響發(fā)生形變，會直接導(dǎo)致工程建筑地基下沉，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致工程建筑地基塌陷[3]。地下水壓力對工程地質(zhì)勘察的影響如圖3所示。

圖3 地下水壓力對工程地質(zhì)勘察的影響

3 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)影響的解決措施

3.1 加強(qiáng)水文地質(zhì)資料的分析

工程地質(zhì)勘察必須加強(qiáng)對水位上升、水位波動、地下水壓力等問題的分析，而最簡單、最基礎(chǔ)的分析方法就是盡可能地全面尋找該地區(qū)的水文地質(zhì)文件。工程地質(zhì)勘察中需要根據(jù)水文地質(zhì)資料和文件對勘察結(jié)果做出綜合性的分析，在勘察之前收集的資料越全面、越豐富，最后分析出來的勘察報(bào)告就越準(zhǔn)確。工程地質(zhì)勘察人員除了通過對基本水文地質(zhì)資料的收集之外，還可以對該地區(qū)附近工程項(xiàng)目的水文地質(zhì)資料進(jìn)行收集，這樣既可以提高資料的全面性，又可以更加客觀地對勘察地區(qū)的水文地質(zhì)情況進(jìn)行分析?？辈烊藛T只有加強(qiáng)水文地質(zhì)資料的收集，才能提高數(shù)據(jù)信息分析的精確性，最后才能為工程設(shè)計(jì)和建設(shè)提供有效幫助。

3.2 監(jiān)測勘察地點(diǎn)地下水情況

工程地質(zhì)勘察可以通過監(jiān)測地下水情況規(guī)避水位上升、水位波動、地下水壓力等問題對勘察結(jié)果的影響。首先勘察人員需要對工程選址地區(qū)的地質(zhì)水文情況進(jìn)行分析，而監(jiān)測地下水情況可以先得到地下水水文、波動和壓力變化的規(guī)律，然后根據(jù)監(jiān)測到的地下水情況為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工圖，并且根據(jù)地下水監(jiān)測情況對可能發(fā)生的問題進(jìn)行分析，同時(shí)做好地下水情況變化的應(yīng)急預(yù)案，最后再按照監(jiān)測到的地下水情況對施工進(jìn)行調(diào)整，這樣既可以保證工程建筑的施工質(zhì)量符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，又可以減少施工過程中發(fā)生安全事故的概率。

3.3 測試勘察地點(diǎn)的水理性質(zhì)

工程地質(zhì)勘察還要對工程選址位置巖石和土壤的水理性質(zhì)進(jìn)行測試，巖石和土壤的密度、含水率、承載能力對工程建筑都會產(chǎn)生一定的影響，土壤密度不足會導(dǎo)致工程建筑地基沉陷，巖石密度不足發(fā)生彎曲同樣會導(dǎo)致地基塌陷或者沉降。水理性質(zhì)測試需要分別對強(qiáng)結(jié)合水、毛細(xì)管水進(jìn)行測試，然后再進(jìn)行透水分析，最后按照水理測試結(jié)果即可得到當(dāng)前巖石和土壤的透水情況。

3.4 保持勘察過程中地下水位狀態(tài)正常

工程地質(zhì)勘察還需要在檢測地下水情況的同時(shí)保證地下水狀態(tài)正常，如果工程施工過程中地下水位的狀態(tài)發(fā)生變化，工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度都會受到影響。工程施工過程中地質(zhì)勘察監(jiān)測發(fā)現(xiàn)了地下水位非正常變化，需要立即排查其變化原因。如果發(fā)現(xiàn)地下水位上升的原因是管道滲漏，應(yīng)該立即對滲漏管道進(jìn)行修復(fù)。如果發(fā)現(xiàn)地下水位下降的原因是其他地區(qū)在抽取地下水，應(yīng)該立即對這種不符合規(guī)定的情況進(jìn)行制止，防止工程建筑地基發(fā)生沉降或塌陷。

4 結(jié)束語

綜上所述，工程地質(zhì)勘察是項(xiàng)目設(shè)計(jì)之前必須要進(jìn)行的項(xiàng)目，但是水文地質(zhì)情況會對工程地質(zhì)勘察結(jié)果造成一定程度的影響，因此勘察人員必須對影響工程地質(zhì)勘察的因素進(jìn)行分析，然后在工程地質(zhì)勘察過程中盡量避免這些問題，提高工程地質(zhì)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性，為工程設(shè)計(jì)提供真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。