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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(shè)計(jì)和施工中，水文地質(zhì)問題始終是關(guān)鍵的影響因素，因?yàn)樗牡刭|(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(chǔ)環(huán)境的重要組成部分，地下水的狀況直接影響著建筑物的工程安全及穩(wěn)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(shù)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)做天然條件下的簡單評價。在部分水文地質(zhì)環(huán)境相對比較復(fù)雜的山區(qū)，因?yàn)樵诠こ炭碧綄?shí)際中對水文地質(zhì)不夠重視，設(shè)計(jì)中也習(xí)慣性地忽略水文地質(zhì)問題，致使因地下水而引發(fā)的各種工程問題頻發(fā)，危害極大，使工程前期的勘察和設(shè)計(jì)工作都處于尷尬境地。所以，重視工程勘察中的水文地質(zhì)問題，就工程潛在的隱患提出針對性的預(yù)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(xiàn)實(shí)意義。
1 巖土工程勘察中水文地質(zhì)的評價內(nèi)容
地下水作為工程基礎(chǔ)環(huán)境的重要組成部分，勢必會對巖土工程產(chǎn)生作用和危害，而在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和工程施工中，因?qū)@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(chǔ)沉降異常及建筑開裂等質(zhì)量事故已屢見不鮮[1].通過對經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，水文地質(zhì)的評價內(nèi)容主要包括下列幾項(xiàng)： （ 1） 著重評價地下水會對巖土體及建筑產(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(yù)測并提出有效的防治措施。（ 2） 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)的類型需要，調(diào)查確定相關(guān)的水文地質(zhì)情況，為基礎(chǔ)選型提供必要的水文地質(zhì)參考資料；（ 3） 從工程建設(shè)的角度，根據(jù)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)評價的側(cè)重點(diǎn)，比如： 若建筑物的基礎(chǔ)埋藏于地下水位線以下，需重點(diǎn)評價地下水對混凝土及其內(nèi)部鋼筋的腐蝕程度； 若建筑場地將強(qiáng)風(fēng)化層、膨脹土、軟質(zhì)巖石或者殘積土等作為建筑基礎(chǔ)的持力層，需重點(diǎn)評估地下水的活動可能給上述幾種類型的巖土體帶來的漲縮、軟化和崩解等危害； 若地基基礎(chǔ)的壓縮層內(nèi)有飽和、松散的粉土或者粉細(xì)砂時，應(yīng)重點(diǎn)對流砂、管涌和潛蝕發(fā)生的可能性進(jìn)行預(yù)測；若基礎(chǔ)的下部處于承壓含水層時，要重點(diǎn)對承壓水在基坑開挖后沖毀基坑底板的概率進(jìn)行計(jì)算及評估； 若基坑開挖處于地下水位以下時，需進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn)，重點(diǎn)就人工降雨造成邊坡失穩(wěn)、土體沉降等繼而影響周邊建筑穩(wěn)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和地下水相互作用體現(xiàn)出來，所以地下水的存在方式會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(xì)管水和結(jié)合水三種，其中結(jié)合水又可進(jìn)一步細(xì)分為弱結(jié)合水和強(qiáng)結(jié)合水兩種[3].
根據(jù)地下水的不同存在形式，在對巖土的水理特性加以測試時主要包括五大方面： （ 1） 脹縮性，即巖土在失水、吸水后體積發(fā)生相應(yīng)變化的特性，是由于巖土顆粒外層的結(jié)合水膜在失水和吸水時會發(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裂，進(jìn)而導(dǎo)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從裂隙及孔隙中自流出的特性，它會影響施工場地的疏干時間； （ 3） 透水性，即水在重力作用下能從巖土中透過的特性，巖土中巖溶或者堅(jiān)硬裂隙越多，透水性就越強(qiáng)； （ 4） 軟化性，即巖土浸水后力學(xué)強(qiáng)度會降低，這種特性會使巖石層中易被軟化的巖層在地下水的作用下轉(zhuǎn)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(dāng)?shù)叵滤乃蛔兓_(dá)到一定幅度時，就會危害巖土工程，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(jié)構(gòu)、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(qiáng)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(xiàn)象； 部分巖土體結(jié)構(gòu)的特殊性被破壞、軟化、強(qiáng)度降低； 粉土及粉細(xì)砂飽和液化誘發(fā)管涌、流砂等現(xiàn)象； 地下洞室充水過度引起基礎(chǔ)上浮和建筑失穩(wěn)； （ 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，比如過度開采地下水、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(bǔ)給不足等。地下水下降幅度過大常引發(fā)地下水枯竭以及水質(zhì)惡化等問題，甚至引發(fā)地面沉降、塌陷及地裂等一系列地質(zhì)災(zāi)害，給人類居住環(huán)境及工程建筑的穩(wěn)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(fù)，還會使?jié)q縮幅度越來越大，繼而造成地裂，對建筑特別是輕型建筑構(gòu)的破壞尤甚。另外，地下水位變化區(qū)間內(nèi)因地下水交替頻繁，土層中膠結(jié)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(chǔ)選擇和處理。
3. 2 地下水的動水壓力對巖土工程的危害
在自然狀態(tài)下，地下水的動水壓力作用相對較小，通常不會危害到巖土工程，但大量的人類工程性活動打破了地下水在天然狀態(tài)下的動力平衡，持續(xù)的移動的動水壓力作用會對巖土工程造成嚴(yán)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(xiàn)中已有大量詳盡的論述，此處不再贅述。
4 對水文地質(zhì)問題勘察的建議
巖土工程勘察中在對水文地質(zhì)問題勘察時，應(yīng)先收集、整理擬施工區(qū)域的基礎(chǔ)性水文地質(zhì)數(shù)據(jù)與資料，將其與施工方案中所采用的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，對施工風(fēng)險區(qū)和隱患區(qū)詳細(xì)勘察，采用取樣試驗(yàn)等方法對水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面系統(tǒng)的勘察與評估，進(jìn)而掌握詳細(xì)、可靠的地下水變化幅度及規(guī)律，與周圍巖土的性質(zhì)結(jié)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(jù)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(bǔ)充地下水等針對性措施，以保障巖土體的穩(wěn)定性，從而最大限度地保證工程設(shè)計(jì)方案的合理性[6].
5 結(jié)語
隨著建筑行業(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(xiàng)目建設(shè)程序的必經(jīng)和重要環(huán)節(jié)，而水文地質(zhì)問題是其中的關(guān)鍵，直接關(guān)系著項(xiàng)目建設(shè)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)問題，預(yù)先制定科學(xué)合理的預(yù)防和整治措施，減小及消除水文地質(zhì)問題引發(fā)的各種風(fēng)險和隱患，對保證工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì) 量和安全具有極端重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)
[1]史東林。 有關(guān)巖土工程勘察中存在的水文地質(zhì)問題[J]. 四川建材，2009,35（ 4） : 151,154.
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[3]劉敏。 巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題研究[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)問題的相關(guān)研究[J]. 城市地理，2014（ 14） : 39 -40.
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[6]郭勇軍。 巖土工程勘察工作中水文地質(zhì)問題探析[J]. 科技傳播，2014（ 7） : 139 - 140.
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