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巖土工程勘察中水文地質(zhì)存在的不足及建議論文
在工程的前期勘察、設計和施工中，水文地質(zhì)問(wèn)題始終是關(guān)鍵的影響因素，因為水文地質(zhì)與工程地質(zhì)密切相關(guān)，相互聯(lián)系又相互作用，作為巖土體及工程基礎環(huán)境的重要組成部分，地下水的狀況直接影響著(zhù)建筑物的工程安全及穩定。在工程的實(shí)際勘探中，相關(guān)的勘探成果很少涉及水文參數的直接利用，水文地質(zhì)僅被看作象征性的工作程序，也只是停留于對水文地質(zhì)做天然條件下的簡(jiǎn)單評價(jià)。在部分水文地質(zhì)環(huán)境相對比較復雜的山區，因為在工程勘探實(shí)際中對水文地質(zhì)不夠重視，設計中也習慣性地忽略水文地質(zhì)問(wèn)題，致使因地下水而引發(fā)的各種工程問(wèn)題頻發(fā)，危害極大，使工程前期的勘察和設計工作都處于尷尬境地。所以，重視工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題，就工程潛在的隱患提出針對性的預防及處理措施，對減少乃至消除地下水對巖土工程的危害具有十分重要的現實(shí)意義。
1 巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評價(jià)內容
地下水作為工程基礎環(huán)境的重要組成部分，勢必會(huì )對巖土工程產(chǎn)生作用和危害，而在傳統的基礎設計和工程施工中，因對這種作用和危害的重視程度不夠，工程受地下水的不良影響和危害產(chǎn)生基礎沉降異常及建筑開(kāi)裂等質(zhì)量事故已屢見(jiàn)不鮮[1].通過(guò)對經(jīng)驗教訓的總結，水文地質(zhì)的評價(jià)內容主要包括下列幾項： （ 1） 著(zhù)重評價(jià)地下水會(huì )對巖土體及建筑產(chǎn)生的作用和影響，就其對巖土工程可能造成的危害進(jìn)行預測并提出有效的防治措施。（ 2） 根據建筑地基基礎的類(lèi)型需要，調查確定相關(guān)的水文地質(zhì)情況，為基礎選型提供必要的水文地質(zhì)參考資料；（ 3） 從工程建設的角度，根據地下水將對工程產(chǎn)生的作用和影響提出各種條件下水文地質(zhì)評價(jià)的側重點(diǎn)，比如： 若建筑物的基礎埋藏于地下水位線(xiàn)以下，需重點(diǎn)評價(jià)地下水對混凝土及其內部鋼筋的腐蝕程度； 若建筑場(chǎng)地將強風(fēng)化層、膨脹土、軟質(zhì)巖石或者殘積土等作為建筑基礎的持力層，需重點(diǎn)評估地下水的活動(dòng)可能給上述幾種類(lèi)型的巖土體帶來(lái)的漲縮、軟化和崩解等危害； 若地基基礎的壓縮層內有飽和、松散的粉土或者粉細砂時(shí)，應重點(diǎn)對流砂、管涌和潛蝕發(fā)生的可能性進(jìn)行預測；若基礎的下部處于承壓含水層時(shí)，要重點(diǎn)對承壓水在基坑開(kāi)挖后沖毀基坑底板的概率進(jìn)行計算及評估； 若基坑開(kāi)挖處于地下水位以下時(shí)，需進(jìn)行富水性和滲透性試驗，重點(diǎn)就人工降雨造成邊坡失穩、土體沉降等繼而影響周邊建筑穩定的可能性進(jìn)行評估[2].
2 巖土的水理特性
巖土的水理特性通過(guò)和地下水相互作用體現出來(lái)，所以地下水的存在方式會(huì )影響巖土的水理特性。地下水的存在方式主要有重力水、毛細管水和結合水三種，其中結合水又可進(jìn)一步細分為弱結合水和強結合水兩種[3].
根據地下水的不同存在形式，在對巖土的水理特性加以測試時(shí)主要包括五大方面： （ 1） 脹縮性，即巖土在失水、吸水后體積發(fā)生相應變化的特性，是由于巖土顆粒外層的結合水膜在失水和吸水時(shí)會(huì )發(fā)生厚度變化而造成的。這一特性可引起基坑隆起和地表開(kāi)裂，進(jìn)而導致地基變形； （ 2） 給水性，即飽和狀態(tài)下的巖土中，部分水由于重力作用會(huì )從裂隙及孔隙中自流出的特性，它會(huì )影響施工場(chǎng)地的疏干時(shí)間； （ 3） 透水性，即水在重力作用下能從巖土中透過(guò)的特性，巖土中巖溶或者堅硬裂隙越多，透水性就越強； （ 4） 軟化性，即巖土浸水后力學(xué)強度會(huì )降低，這種特性會(huì )使巖石層中易被軟化的巖層在地下水的作用下轉化成軟弱夾層； （ 5） 崩解性，即巖土浸水變濕后，土顆粒間的連接被削弱、破壞，進(jìn)而造成巖土崩散及解體。
3 地下水對巖土工程的危害
地下水對巖土工程影響主要是由于地下水位的變化和地下動(dòng)水壓力兩方面造成的[4].
3. 1 地下水位的升降變化對巖土工程的危害
地下水位的變化可由人為因素或自然因素或兩者綜合作用而引起，但不管是哪種原因，當地下水的水位變化達到一定幅度時(shí)，就會(huì )危害巖土工程，主要形式有以下三種： （ 1） 地下水位上升對巖土工程的危害。地下水位主要受地質(zhì)因素（ 如含水層的結構、總體的巖性產(chǎn)狀等） 、水文氣象條件（ 氣溫、降雨量等） 和人為因素（ 施工、灌溉等） 的影響。地下水位上升可能對巖土工程造成的危害包括： 土壤鹽漬化或者沼澤化，增強地下水及巖土體對建筑的腐蝕性； 河岸、斜坡等巖土體發(fā)生崩塌、滑移等地質(zhì)不良現象； 部分巖土體結構的特殊性被破壞、軟化、強度降低； 粉土及粉細砂飽和液化誘發(fā)管涌、流砂等現象； 地下洞室充水過(guò)度引起基礎上浮和建筑失穩； （ 2） 地下水位下降對巖土工程的危害。地下水位下降多由人為原因造成，比如過(guò)度開(kāi)采地下水、采礦工程中礦床的疏干及上游建壩、修水庫造成下游地下水補給不足等。地下水下降幅度過(guò)大常引發(fā)地下水枯竭以及水質(zhì)惡化等問(wèn)題，甚至引發(fā)地面沉降、塌陷及地裂等一系列地質(zhì)災害，給人類(lèi)居住環(huán)境及工程建筑的穩定性造成極大威脅； （ 3） 地下水頻繁升降對巖土工程的危害。地下水位的升降變化會(huì )引起巖土體產(chǎn)生不均勻性漲縮變形，而頻繁的水位升降不僅造成巖土體漲縮變形的反復，還會(huì )使漲縮幅度越來(lái)越大，繼而造成地裂，對建筑特別是輕型建筑構的破壞尤甚。另外，地下水位變化區間內因地下水交替頻繁，土層中膠結的鋁、鐵等成分大量流失，該土層的土質(zhì)變疏松、含水量的孔隙比變大，承載力和壓縮模量均降低，極不利于巖土工程的基礎選擇和處理。
3. 2 地下水的動(dòng)水壓力對巖土工程的危害
在自然狀態(tài)下，地下水的動(dòng)水壓力作用相對較小，通常不會(huì )危害到巖土工程，但大量的人類(lèi)工程性活動(dòng)打破了地下水在天然狀態(tài)下的動(dòng)力平衡，持續的移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用會(huì )對巖土工程造成嚴重危害，比如誘發(fā)管涌、流砂以及基坑突涌等[5].這些地質(zhì)異常情況的形成條件及防治措施在工程地質(zhì)的相關(guān)文獻中已有大量詳盡的論述，此處不再贅述。
4 對水文地質(zhì)問(wèn)題勘察的建議
巖土工程勘察中在對水文地質(zhì)問(wèn)題勘察時(shí)，應先收集、整理擬施工區域的基礎性水文地質(zhì)數據與資料，將其與施工方案中所采用的數據進(jìn)行對比，對施工風(fēng)險區和隱患區詳細勘察，采用取樣試驗等方法對水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面系統的勘察與評估，進(jìn)而掌握詳細、可靠的地下水變化幅度及規律，與周?chē)鷰r土的性質(zhì)結合后綜合分析、評估突涌、流砂及管涌等情況發(fā)生的幾率，根據地質(zhì)條件的不同可考慮采用對地下水截留并外排或者補充地下水等針對性措施，以保障巖土體的穩定性，從而最大限度地保證工程設計方案的合理性[6].
5 結語(yǔ)
隨著(zhù)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，工程施工前進(jìn)行巖土工程勘察是工程項目建設程序的必經(jīng)和重要環(huán)節，而水文地質(zhì)問(wèn)題是其中的關(guān)鍵，直接關(guān)系著(zhù)項目建設的質(zhì)量和安全性，所以，重視巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題，預先制定科學(xué)合理的預防和整治措施，減小及消除水文地質(zhì)問(wèn)題引發(fā)的各種風(fēng)險和隱患，對保證工程建設項目的質(zhì) 量和安全具有極端重要的現實(shí)意義。
參考文獻
[1]史東林。 有關(guān)巖土工程勘察中存在的水文地質(zhì)問(wèn)題[J]. 四川建材，2009,35（ 4） : 151,154.
[2]李君源，范維強。 工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題[J]. 西部探礦工程，2005,11（ 7） : 32 - 34.
[3]劉敏。 巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題研究[J]. 山西建筑，2015,41（ 15） : 80 -82.
[4]楊峰。 巖土工程勘察中關(guān)于水文地質(zhì)問(wèn)題的相關(guān)研究[J]. 城市地理，2014（ 14） : 39 -40.
[5]尹湃。 淺談巖土工程勘察中水文地質(zhì)勘察的地位及內容[J]. 科技信息，2011（ 22） : 482 -483.
[6]郭勇軍。 巖土工程勘察工作中水文地質(zhì)問(wèn)題探析[J]. 科技傳播，2014（ 7） : 139 - 140.
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