水文地質勘察對巖土工程的重要性

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[摘要]加強水文地質勘察是提高巖土工程施工現場地下水與巖土體之間作用關系明確化與簡單化的主要措施,也是保障巖土工程施工效果與降低施工現場事故發生幾率重要途徑,更對建筑企業經濟利潤與社會效益等產生了重要影響。本文簡單介紹了水文地質勘察對巖土工程的重要性,在結合當前社會建筑行業發展趨勢的基礎上,為擴大巖土工程中水文地質勘察作用而提出合理化建議。

[關鍵詞]水文地質;巖土工程;工程勘察;重要性

水文地質勘察是巖土工程勘察工作體系中最基礎、最容易忽略的環節,部分建筑企業將水文地質勘察工作簡單化與形式化,降低了對水文地質勘察數據信息的有效利用率,增加了巖土工程施工過程中各種意外情況發生幾率,擴大了地下水對巖土工程的危害性,因此,建筑企業應改革水文地質勘察理念與創新勘察方法,加強對巖土工程施工區域地下水資源等調研力度,完善水文地質資料信息,最大限度的降低地下水對巖土工程施工的不利影響。

1巖土工程地質勘察中水文地質勘察的主要內容

工程地質勘察以降低地質條件對巖土工程的危害為目標,以施工區域地質因素與生態環境為主要勘察內容,其中自然包括水文地質勘察工作。巖土工程地質勘察主要為相關人員提供巖土工程設計方案與施工方案所需要的數據信息,提高巖土工程與當地地質環境之間的吻合性,從而為巖土工程順利竣工與正常使用提供了最基本保障。水文地質勘察主要是指分析巖土工程施工區域地下水的變化趨勢與運動規律,分析地下水化學成分與物理性質。水文地質勘察內容較為復雜,主要包括水文地質測繪、地球物理勘探、水文地質鉆探、水文地質試驗以及地下水動態觀測等內容,其中,水文地質測繪則是實地探查測施工區域地下水以及與地下水相關的各種地質現象,包括收集施工區域地質水文資料,明確地下水的形成原因與分布特征,測量巖土的含水性,從而推算出該區域最佳施工范圍與施工方法;地球物理勘探則是指明確該區域含水層中咸水體與淡水體的具體分布情況;水文地質鉆探則是探查地下水產生條件與存在方式;水文地質試驗則是以礦山用水量為基準來測算地下水的各種參數,全面客觀的評價地下水資源的優劣;地下水動態觀測則是通過設置多個觀測時間的方式來準確把握地下水運動規律;實驗分析則是通過權威化學實驗與物理實驗的方式來明確當地水、巖石、土壤等的微生物含量、同位素年齡以及顆粒度。最后,勘察人員還應將其獲得的各種數據信息編制成水文地質報告和圖件,便于巖土工程相關人員快速準確而又全面的了解該區域水文地質實際情況。

2巖土水理性質的主要內容

巖土水理性就是巖土和地下水相互影響所產生的結果,土具有容水性、持水性、給水性、透水性等多種特點,其中容水性則是指巖土工程施工區域巖石土壤的裂縫與空隙中會含有一定數量的水分子,通過計算巖石土壤裂縫空隙中所包含的水量與巖石土壤總體積的比例來確定該區域巖石土壤的容水度。持水性則是巖石土壤受外力影響排出水量之后仍擁有水量特征,以通過計算持水度的方式來判斷該區域巖石土壤持水性的強弱;給水性則是指施工區域內巖石土壤會隨著外力的加強或減弱而流出不同數量的水;透水性則是指水可以滲透巖石土壤,用滲透系數來表示該區域土壤的硬度與密度;含水量又可以劃分為重量與體積等兩種類型的含水量,其中重量含水量可以通過計算含水巖石土壤與不含水巖石土壤的質量來獲得,巖石土壤的水理特性會持續影響巖石土壤的強度,會導致巖石土壤發生變形,降低施工區域土壤巖石的極限受力程度,從而降低巖土工程的穩定性。

3地下水對巖土工程的消極影響

地下水的升降會影響該區域巖石土壤層的穩定性,間接影響巖石工程的性能與質量。地下水位上升輕則引起土壤鹽漬化與沼澤化,嚴重的還會引起滑坡或塌陷等地質問題,影響當地生態環境。地下水位下降增加了水資源不足以及環境污染等問題發生幾率,甚至引起巖土層沉降等嚴重的地質災害。另外,地下水位升降頻率的增加也會降低巖土工程的穩定性與安全性,輕則給巖土工程施工方與使用方造成經濟損失,縮短巖土工程使用年限,嚴重的還會造成人員傷亡。影響地下水位變化的因素可以劃分為人為與自然兩種類型,其中人為因素則是指人類生產生活活動,比如,過量使用地下水導致地下水位下降,海水倒灌引起臨海區域地下水位突然上升,流砂與基坑突涌等意外情況也會引起地下水位的急劇上升或下降。自然因素則是指地震、氣候變化等因素,具有較強的突發性。

4地下水污染勘探對巖土工程的影響

坑探與遙感技術是當前地下水污染勘探工作中使用頻率較高、效果較佳的主要方法,快速準確、全面深入的了解該區域已經被污染的地下水的分布位置與規模大小。不同勘探方法的適用范圍與勘探結果也各不相同,其中,坑探勘察法常被用于研究地下水運動規律,探尋造成地下水污染的內外原因,為避免使用已被污染地下水等奠定了基礎。被污染之后的地下水還有大量的化學物質、鹽類以及二氧化硫等物質,大多具有較強的腐蝕性與渾濁性,其中的化學成分會腐蝕建筑物的鋼材、管道等建筑材料,鹽類物質腐蝕混凝土,縮短建筑物的使用年限,而大量的二氧化硫則會讓建筑物處于酸性腐蝕環境,降低建筑物的穩定性與安全性。建筑企業應明確地下水污染區域,盡量避免在地下水污染區域來修建建筑物,根據地下水污染原因來推測出地下水對建筑物的損傷程度,調整地下水污染防治措施與具體施工方案,最大限度的降低地下水對建筑物的傷害。

5結論

正視原有巖土工程地質勘察模式的弊端與漏洞,充分認識到水文地質勘察對提高巖土工程整體質量與穩定性的主要意義,促使相關人員轉變水文地質勘察理念與方法,主動結合水文地質勘察結果來綜合分析該區域地下水對巖土工程的影響,促使相關人員更改巖土工程設計與施工方案,提高巖土工程施工現場安全防范措施,降低巖土工程施工現場安全事故發生幾率,從而為提高巖土工程使用效果與延長其整體壽命提供了最基本的保障。

參考文獻

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作者:郭小強 單位:天津大學建筑設計研究院

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