巖溶水文地質及對工程的影響

楊秀芬

江西省煤田地質局二二四地質隊，江西分宜 336600

在工程勘察及建設期間的一個非常重要的環節就是水文地質，但是在實際的工程項目建設中卻往往沒有得到相關人員的重視。地下水作為巖石土體的重要組成部分，其也會對蠟巖土體產生嚴重的影響，從而對地質環境造成相應的影響，最終極大的影響到建筑的耐久性及穩定性，因此，加強對巖溶水文地質的重視，對確保工程建設質量有著至關重要的作用。文章深入的對巖溶地質進行了分析，并探討了其對于工程建設的影響。

1 巖溶水文地質的影響因素

1.1 碳酸鹽巖的影響

碳酸鹽巖對于巖溶地貌的形成有著非常重要的作用，江西的巖溶主要是以碳酸鹽巖地貌為主。而由于碳酸鹽巖的巖性存在著較大的不同之處，從而使得巖溶發育的強度也各不相同，巖溶地貌也呈現出不同的地貌類型。通常情況下全巖溶地貌是由純碳酸鹽巖發育而來的，而半巖溶地貌則通常是由于不純的碳酸鹽巖發育而來的，碳酸鹽巖巖溶化程度是和其純度成正比的，巖溶地貌特征也隨著其純度的增高而越發顯著。江西的地貌類型主要包含有兩種，一是半巖溶地貌，二是全巖溶地貌，其主要是通過四個碳酸鹽巖溶層的不同組合類型發展而來的，其中半巖溶地貌是由間層組合、夾層組合和互層組合發育而來的，而全巖溶地貌則是由全碳酸鹽巖組合發育而來的。具體見表1。

表1 江西地貌類型及結構特征

1.2 氣候的影響

氣候也是影響巖溶地貌發育的重要因素，其主要表現在以下幾個方面，第一，降水量的影響，降水量是巖溶氣候形態形成的重要因素，江西的平均年降水量大約為1592.8mL，且降水量在4 月到6 期間較多，占據了年降水量的45.1%，其湘江支流——淥水河在將其境內的流域面積達到1423km2，主河道長大94.1km，這就極大的促進了巖溶氣候形態的形成，從而促進了巖溶地貌的發育和形成；第二，溫度的影響，溫度對于控制地貌發育方面有著非常重要的影響，其直接影響著溶蝕反應的速度，溶蝕化學反應速度往往會隨著溫度的升高而增加，這也就極大的促進了巖溶地貌的發育和形成；第三，土壤中二氧化碳的影響，熱帶及亞熱帶地區的土壤中往往含有大量的二氧化碳，其會極大增強土壤的溶蝕性，特別是巖溶地貌的溶蝕性會大大的增加，從而極大的促進了巖溶地貌的發育與演化；第四，土壤本身屬性的影響，土壤中含有的碳酸鈣及土壤本身的酸堿度都會對其溶蝕性產生影響，而江西的氣候炎熱多雨，濕潤系數較大，這種氣候對于巖溶地貌的發育非常有利。比如，位于江西省瑞昌市的秦山內就分布著江南非常少見的大規模的巖溶地貌景觀，秦山又稱為青山，占地面積為123 平方公里，其最高峰有921m 高。秦山的地貌類型屬于侵蝕構造巖溶地形，可將其分為溶巖丘陵地形地貌和巖溶低山地形地貌兩種，該地植被非常的茂密，且地質結構非常的復雜。該地具有大規模的巖溶地貌的主要原因是因為秦山受到前海臺地時間的影響，積存了非常多的碳酸巖，溶巖地層厚度高達1392m，總面積占據了秦山風景區的一半以上，而土壤中碳酸鈣的含量則是影響土壤，尤其是巖溶地貌溶蝕性的關鍵因素；且該地的氣候適宜，其年降水量較高，為巖溶地貌的發育和形成提供了有利的條件，同時該地的溫度也相對較高，而溫度則直接影響著溶蝕反應的速度，溫度越高其反應速度就越快，此外，該地的土壤中還含有較多的二氧化碳，這也在一定程度上增強了土壤的溶蝕性，從而有效的促進了巖溶地貌的發育與演化。秦山巖溶景觀如圖2所示。

圖1 江西秦山巖溶景觀

1.3 地貌類型的影響

江西的巖溶地貌種類非常的全面，包含有全巖溶地貌、生物巖溶地貌及半巖溶地貌，該地不但有山地、平原、丘陵同時還有礁島嶼，且不同的巖溶地貌以不同的形態及方向體現在地下及地表，且在海洋和陸地上都有分布。比如地表上包含有溶槽豎井、落水洞、洼地、巖溶平原、石林、峰林、叢丘、巖溶湖、礁坪等等；地下包含有地下河、地下湖、巖溶洞穴、水下生物礁等等。江西有將近4 萬平方公里的巖溶峰林區。

2 巖溶水文地質對工程的影響

2.1 對工程選址造成影響

巖溶水文地質對工程建設的影響主要表現為其地質中存在的不足之處對于工程項目的施工技術及施工安全的影響。而工程項目所選的位置的合理性則會直接影響到工程項目施工的安全及其施工的技術效果。因此，在實際的工程項目建設過程中一定要加強對工程選址的重視，并要將其例為工程技術的重要內容。在進行工程質地選址時要加強對其區域穩定性的重視，尤其是對結構運動強烈及地殼斷裂地區選址的重視。同時還要加強對工程傾向的重視，防止出現選取的地質結構中工程傾向和巖層走向間角度過小的現象發生，尤其要避免選取其傾向和巖層走向平行或接近平行的地質結構，避免在不穩定的泥石流、巖堆、大滑坡以及這些地區以下的位置進行選址。

2.2 影響工程造價

任何一個工程項目在施工過程中都需要投入相應的資金作為其施工成本，而工程建設的成本往往會受到多種因素的影響。巖溶水文地質對于工程造價的影響主要表現在三個方面：第一，工程線路對工程造價的影響，有利于工程地質條件的線路能有效的減少工程的施工量、施工材料等因素，而這些因素則是決定工程造價的主要因素，工程施工量及施工材料的減少能大大的降低工程的成本投入，從而有效的縮減工程造價；第二，地質勘察資料對于工程造價的影響，準確無誤的勘察資料能有效的降低工程施工過程中遇到的問題，避免返工現象的發生，從而直接影響著工程造價；第三，特殊工程地質認識情況對工程造價的影響，對于特殊工程地質的認識程度對與工程造價有著直接的影響。若在實際的工程建設過程中遇到特殊的不良之地，在對其進行相應的處理就會在一定程度上增加其工程造價，同時也會在一定程度上增加施工的難度，甚至可能給工程項目造成一定的損失，而這些情況都會對工程項目的造價產生影響。而且建筑類型不同對地質地基也就有著不一樣的要求，這就相應的增加了工程地質問題的復雜性。因此，正確、充分的對地質條件進行把握就顯得非常的重要，其對確保工程建設的正常進行有著非常重要的影響。假使相關人員不能正確的對地質條件進行把握、不能合理的處理遇到的地質問題就很容易導致工程事故的發生，造成工程造價的增加，同時也會對工程的質量產生嚴重的影響。

2.3 影響建筑結構

巖溶水文地質對建筑結構的影響主要表現在以下三個方面，一是影響建筑材料的選取及結構類型的選取。比如以建筑的功能為依據，施工中可以使用框架結構或者磚混結構，但是由于受到工程地質的影響會導致建筑地基出現承載變形及承載力分布不均勻的現象，因此，在實際的施工過程中要使用簡體結構或者框架結構；而對于能夠使用鋼筋混凝土結構的工程項目在實際的施工中要使用鋼結構，對于能夠使用砌體結構的工程項目在實際的施工中則要使用鋼筋混凝土結構，也可以使用混凝土結構。二是影響建筑的結構尺寸及基礎選型，在建筑項目實際施工過程中往往會因為地基土層較為松散，或者由于受到巖層破碎的影響，因此不可以使用條形基礎，而是要使用箱形或者片筏基礎。此外，針對較深的松散地層還要利用樁基礎進行相應的加固。而且工程項目在實際的施工過程中還要以地質缺陷程度為依據對其基礎結構尺寸進行相應的調整；三是影響鋼筋配置及結構尺寸，工程項目在實際的施工過程中為了合理的解決由于地質缺陷而導致的變形及受力問題，往往需要增加結構的傳力、承載力及結構尺寸，從而達到增加鋼筋混凝土配筋率的目的。

3 結論

巖溶水文地質對于確保工程項目順利、安全的進行施工有著非常重要的作用，因此，相關人員一定要重視巖溶水文地質勘察工作，同時相關人員還要以工程項目的具體情況為依據，對該地質條件及其對工程所造成的影響進行深入的分析和探討，并且要制定行之有效的預防防范措施，從而為工程建設提供有效的指導，避免由于缺乏對地質條件的了解和把握而對工程的施工安全及工程質量產生不良影響，為工程建設質量提供保障。

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