关于工程地质勘察中水文地质问题的探究

2014-10-21 14:28钱永才
科学与技术 2014年11期
关键词:工程地质水文地质勘查

钱永才

【摘要】在工程地质勘察中,水文地质工作是十分重要的一个环节,不过在实际的勘查中,水文地质问题却往往并未引起足够的重视,通常只是十分简略的对水文地质条件进行一般性的评价。尤其是那些水文地质条件较复杂的地区,假如工程勘察中对水文地质问题研究不深入的话,就容易出现地下水所带来的工程危害性问题。因此,要想进一步提升工程勘察质察水平,就必须对水文地质问题给予更加充分的重视,准确评价地下水对工程的作用及其影响,并集合存在的问题提出相应的防范治理对策。

【关键词】工程地质;勘查;水文地质;问题

前言

在工程地质勘探中,水文地质发挥着极其重要的影响,主要是水文地质与工程地质相互联系,相互作用,关系密切。因此必须要充分意识到水文地质问题研究的重要性,对于水文地质勘察中发现的问题要及时发现并加以有效解决,从而确保工程地质的稳定性。

一、工程地质勘察中水文地质的常见问题

1、地下水位上升

地下水属于流动的水流,由于天气和季节的变化,地下水的水位也随之发生变化,尤其在每年的雨季,水位变化会更加明显,地下水位会显著上升,水位上升对岩土结构和整个地质的含水量都带来非常大的变化,最直接的影响将是未来建筑工程的危害,因此,在工程地质勘察时,要充分的考虑到地下水位上升带来的危害问题,进而做出有效的对策。

2、地下水位下降

我国属于多地形多气候环境,很多地区都缺水严重,地表水不足,地下水位明显下降,从而导致整个地质结构发生变化,这些是由于气候干旱带来的水位下降,从而影响了岩土层,影响施工操作;同时,还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工,抽取了大量了地下水,造成地下水位明显下降,也会直接危害到后续的建筑施工,从而使得水源越来越少,环境受到严重威胁,建筑工程受到阻碍。

3、地下水位影响岩土结构

水文地质变化是影响岩土结构的主要因素,而且这种变化是没有规律的、随机的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成岩土结构发生变形,导致地表开裂,对建筑物带来损害,水位上升时,岩土结构变得松软,强度低,使得低沉易于压缩,这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时,岩土结构就会变得坚硬,强度增高,使得地基随之而下降,从而造成地表建筑下沉,遭到损坏。

二、地质勘察中水文地质勘察的内容和基本要求

1、地质勘察中需要查明建筑工程区域的水文地质条件

需要对区域性气候有所了解,如建筑工程所在地区的温度、历史水位、降水量、地下水补给排泄条件、蒸发量、水位变化趋势;地表水与地下水的补排关系。需要明确的对建筑工程有影响的水文地质因素有:地下水的类型、地下水流向、岩土渗透性、含水层和隔水层的类型、水头、地下水位、含水层和隔水层分布、地下水变动幅度、含水层和隔水层组合关系、承压含水层的特征、地层渗透系数、地下水和地表水的污染及其可能的污染程度等。

2、地质勘察中建筑工程区域水文地质问题的评价

重点评价地下水对岩土层和建筑工程的作用和影响,预测可能产生的作用和影响,以及因此对建筑工程产生的危害,并根据建筑工程、岩土层、建筑工程的相互影响关系,提出针对地下水危害的防治措施。从工程角度,根据水文资料,以及建筑工程的具体情况,提出建筑工程项目应当着重评价的地质问题,如地下水对建筑工程地基部位水泥及水泥中钢筋的侵蚀和影响;如果岩土层经水的胀缩性较强,需要着重评价地下水的活动情况,评价地下水活动对岩土层胀缩作用,是否会造成岩土层的软件和崩解。在地下水位以下进行建筑施工,需要进行渗透性试验,评价地下水的危害性。在北方地区,需要评价雪水渗透和胀冻的可能性。在工农业用水量大的地区,需要评价用水情况对地下水的影响。如果建筑工程所在区块土地不平,需要评价地下水引起的岩土位移、滑坡情况。

3、加强建筑工程施工時岩土水理性质的测试

对建筑工程施工时岩土水理性质的测试时,需要测试的项目有:①水对岩土的软化性,即岩土体浸水后,力学强度降低,粘性土、泥质砂岩、页岩等均存在较严重的软化特性,一般用软化系数表示;②岩土的透水性,即岩土容许水透过自身的性能,与岩土的颗粒大小、均匀度、硬度成反比,用渗透系数表示;③岩土在渗水后的崩解性,指岩土在渗水后,颗粒连接作用被破坏,岩土崩解的特性,与颗粒大小、成分、结构等相关,有散开崩解方式和裂开崩解方式;岩土的给水性,岩土在水饱和状态下,自由流出一定水量的性能,岩土的给水性以给水度表示;岩土的胀缩性,指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

三、工程勘察中水文地质条件测定的方法

1、水文地质条件的测定方法

测量地下水水位时,可以采用探井方法、钻孔方法、测压管方法。测量岩土渗透系数,可以通过注水试验、室内渗透试验。测量岩土导水系数,可以通过抽水试验方法、压水试验方法。测量岩土给水度,可以采用单孔抽水试验方法、地下水位长期观测方法。测量岩土单位吸水率,可以通过注水试验方法、压水试验方法。测量岩土毛细水上升高度,可以通过试坑观测试验,也可以通过室内试验方法测定。

2、地下水的测定方法

工程地质勘察中,需要测定静止水位,静止水位测定需要一段稳定时间,根据岩土含水层的渗透性来决定稳定时间。测定静止水位,泥浆钻进时,将测水管打入岩土含水层中20厘米。如果是对岩土的多层含水层进行水位测定,为了防止测量误差,需要采取止水措施,使得含水层相互区隔开。水位测定采用同一方法和仪器。用几何法可以测定地下水流向可,多点打孔,通过几何法可以确定地下水的流向。采用充电法可以测定地下水的流速。抽水试验要根据岩土层的渗透系数不同,进行方法的选用。抽水试验中,至少要经过三次降深,降深要接近建筑工程设计所需的地下水位降深;测定动水位,绘制动水位与时间的关系曲线时,如果水位在一定范围内变化,没有超出此范围的上升和下降时,认为水位变化范围已经确定;在抽水结束后,需要量测恢复水位。进行渗水试验时可采用钻孔法。在钻孔中进行渗水试验。对砂土和粉土进行渗水试验,使用试坑单环法;对粘性土进行渗水试验,使用试坑双环法。压水试验要按岩土层的渗透性,根据需要确定压水试验的起始压力、最大压力和压力变化,绘制压力与压入水量的关系曲线。对于毛细上升高度测定,在粉土、粘性土使用试坑直接观测法测毛细上升高度;对中、粗砂毛细上升高度测定,使用最大分子吸水量法;对粉细砂毛细上升高度测定,使用吸水介质法。

四、结束语

综上所述,工程地质勘察作为建筑工程地质结构的监测工作,必须要充分考虑影响地质结构的因素,尤其要重视水文地质问题的勘测,严格关注低下水文地质的变化,监控地下水位,从而更好的维持岩土结构的稳定性,进而为建筑工程提供地质结构保障,对于水文地质的问题,针对不同的问题要采取不同的解决措施,同时勘察部门也要制定相应的规章制度与措施,关注水位变化,从而更好的完成地质勘察工作,保证建筑工程的稳定,提供完善的建筑保障,进而促进工程建设更好的完成。

参考文献:

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