工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問題的危害探討

鄭朝宇

1 前言

很多行內(nèi)人員在實際的工程地質(zhì)勘察、設(shè)計、施工過程中，對于地下土壤或地質(zhì)問題中的水文地質(zhì)問題往往不能給予足夠的重視，但是這并不能說明水文地質(zhì)問題就不重要，相反的，它在工程地質(zhì)勘察方面是一個十分重要的環(huán)節(jié)。工程勘察不僅僅只是勘察土壤，還需要對土壤下的水文條件進行勘察，地下的土壤是分為好幾個層次的，有地質(zhì)堅硬的巖石層，還有地質(zhì)較軟的軟土層，砂石層等等。其實水文地質(zhì)和巖土體像一顆樹上結(jié)的兩顆果實，是密切相關(guān)的，同時又相互作用，不可分開。巖石是地下水的外圍結(jié)構(gòu)，地下水又是巖石的組成部分，是水文地質(zhì)的主要元素。很多工程在地質(zhì)勘查階段都不會很認(rèn)真的考察水文參數(shù)，不會進行深入的勘察。然而在一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜的環(huán)境中，忽視水文條件很容易引發(fā)巖土工程的事故，令勘察處于困難的境地。地質(zhì)勘查不僅僅是要勘察該地的土質(zhì)和水文條件，專業(yè)的評價地下水與巖土工程之間的關(guān)系，分析其相互作用和相互影響，并及時的提出合理的防范措施，必要時需要查閱相關(guān)歷史資料，了解相關(guān)歷史淵源之后才能全方面對該地的地質(zhì)及水文條件有一個把控。

2 工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)評價內(nèi)容

既然要考慮工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)這一個因素，那么由于以往的地質(zhì)勘查很缺乏對水文地質(zhì)的考察，忽視了地下水對巖土工程的危害和影響，那么后續(xù)對水文地質(zhì)的評價應(yīng)該按照什么樣的一個標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行呢？主要應(yīng)該考慮以下幾個方面：①因地制宜。按照所在項目處于的環(huán)境、土壤的屬性、地下水分布的情況進行靈活的思考，考慮該地適合采取怎樣的一個施工方法、建造怎樣一個類型的結(jié)構(gòu)式建筑，以預(yù)防巖土工程的危害，并適時提出相應(yīng)的防治措施。例如，江西是紅土地，土壤酸堿度偏酸、夏季降雨量大、土體含水量高，這種土壤和地質(zhì)條件就不是很適合不耐酸的建筑物，還要考慮酸雨的影響。②工程勘察還需要結(jié)合實際的地基類型合理的選取水文地質(zhì)資料，這樣才能更加符合實際的情況。③在我們進行地質(zhì)勘察前期，就需要羅列幾個問題，以便我們在實際勘察現(xiàn)場不會亂了手腳，能夠做到更加有針對性的進行水文條件的勘察，大大的提高勘察的效率。那這也是屬于水文地質(zhì)條件評價內(nèi)容體系內(nèi)的，主要有幾下幾點：第一點就是對于地下水以下的建筑物或構(gòu)筑物要考慮其鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是否能有效的防止地下水的影響，達到相應(yīng)的使用年限，如果不能的話，就需要對其進行相應(yīng)的防水處理。第二點就是對于作為地基持力層的土體，要重點分析地下水活動對土體承載力的影響，避免土體發(fā)生不必要的崩解、縮脹現(xiàn)象。第三點就是，對于那種地基基礎(chǔ)壓縮層存在著松散、不飽和的細(xì)砂、粉土的時候，需要考慮土體發(fā)生滑移、管涌的現(xiàn)象。④考慮承壓含水層不發(fā)生突涌情況，需要進行數(shù)學(xué)的計算，進行評價和計算。⑤做好相應(yīng)的實驗，包括滲透性和富水性試驗，這些實驗?zāi)苡杏行У姆治鲈撏馏w是否會由于人工降水發(fā)生土體沉降、邊坡失穩(wěn)、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

3 水文地質(zhì)問題的危害

水文地質(zhì)條件給巖土工程帶來的危害主要體現(xiàn)在以下兩個方面，即地下水位的變化和地下水流動所產(chǎn)生的壓力。①地下水位的變化，在工程地質(zhì)勘察的過程中，要特別留意地下水位的變化。引起地下水位變化的原因可以歸為兩大類，分別是人為和自然因素。水位的變化對巖石屬性也會帶來改變，主要體現(xiàn)在含水率指標(biāo)上。靜水位的測量是檢測地下水位變化的關(guān)鍵步驟，需要細(xì)心耐心多次測量觀測。②地下水位的上升。地下水位上升的原因可以歸結(jié)為地質(zhì)因素、人文因素、降雨、偶然作用等，較為復(fù)雜。地下水位上升會給建筑物或構(gòu)筑物帶來很多不利的影響，比如說地下水腐蝕建筑物的根基，水位升高造成水壓力增大，荷載引起建筑物發(fā)生不必要的變形，建筑物的穩(wěn)定性被打破，發(fā)生邊坡失穩(wěn)、泥石流等自然災(zāi)害現(xiàn)象，還有整個地基的土壤環(huán)境的酸堿度會因此遭受破壞，危害巨大，必須在實際工程中加以考慮，避免發(fā)生此類現(xiàn)象。③地下水動態(tài)壓力。一般情況下，地下水的動水壓力比較小，不會對土體造成什么危害。但是人為因素破壞了平衡的話，就極易發(fā)生動壓力失衡，進而擴展成為基坑凹陷、管涌等問題出現(xiàn)，這會導(dǎo)致整個建筑工程失敗。④地下水位過度下降引起的巖石工程危害。地下水位上升的危害巨大，地下水位下降的危害也不容小視，大多數(shù)都是人為活動造成的，比如工程活動如施工排水、人工降雨，地下水過高容易造成地面塌陷、地面沉降以及地面開裂等嚴(yán)重影響土體的穩(wěn)定性，危害人們的生命財產(chǎn)安全。漏斗效應(yīng)不斷擴大，造成水資源的浪費。

因此，根據(jù)上述可能出現(xiàn)的危害，就要制定一系列的防治措施來應(yīng)對。我們要借鑒以往的工程地質(zhì)勘察缺少對地下水研究而造成危害的經(jīng)驗，在今后的水文地質(zhì)條件評估中，應(yīng)該要注意以下幾點：①根據(jù)水文條件判斷巖石性質(zhì)，結(jié)合地質(zhì)條件和水文條件，判斷地下水對建筑物的影響，并且預(yù)判可能出現(xiàn)的問題。②對于作為地基持力層的土體，要重點分析地下水活動對土體承載力的影響，避免土體發(fā)生不必要的崩解、縮脹現(xiàn)象。③對于那種地基基礎(chǔ)壓縮層存在著松散、不飽和的細(xì)砂、粉土的時候，需要考慮土體發(fā)生滑移、管涌的現(xiàn)象。④考慮承壓含水層不發(fā)生突涌情況，需要進行數(shù)學(xué)的計算，進行評價和計算。⑤做好相應(yīng)的實驗，包括滲透性和富水性試驗，這些實驗?zāi)苡杏行У姆治鲈撏馏w是否會由于人工降水發(fā)生土體沉降、邊坡失穩(wěn)、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

4 基坑水涌問題的防治

基坑問題也是水文地質(zhì)中常見的危害性問題，必須單獨拿出來討論。突涌是由于地下水位的升高而突然造成的土體基坑大量涌出地下水，破壞了土體的質(zhì)量。比如說地下水腐蝕建筑物的根基，水位升高造成水壓力增大，荷載引起建筑物發(fā)生不必要的變形，建筑物的穩(wěn)定性被打破，發(fā)生邊坡失穩(wěn)、泥石流等自然災(zāi)害現(xiàn)象，還有整個地基的土壤環(huán)境的酸堿度會因此遭受破壞，危害巨大，必須在實際工程中加以考慮，避免發(fā)生此類現(xiàn)象。在實際工程中，首先要檢查基坑周圍是否隔水層達標(biāo)，在厚度、質(zhì)量、承載含水板是否埋置深度達到現(xiàn)場要求，判斷那里容易出現(xiàn)基坑突涌的問題，對關(guān)鍵部位加強防護。防護措施一般是控制基坑開挖的深度，預(yù)留隔水層，并且設(shè)置一定的防水管道，減少管道口水壓力。

5 結(jié)語

水文地質(zhì)問題是工程地質(zhì)勘察中常常遇到的一個問題，也是勘察設(shè)計人員不夠重視常常忽視的一個問題。地下水位的變化對巖石土體的性質(zhì)以及地基甚至建筑物的穩(wěn)定性都有著不小的影響。因此，必須充分認(rèn)識到水文地質(zhì)對工程勘察的重要性，并且預(yù)先制定一系列的方案或措施來加強監(jiān)管、避免水文地質(zhì)問題對基礎(chǔ)和巖石土體的破壞，把控好施工安全。