水文地質(zhì)

淺談水文地質(zhì)在工程勘察中的作用

  水文地質(zhì)因素是我們應(yīng)該高度重視的,我們?nèi)绻玫卯?dāng),發(fā)現(xiàn)及時(shí),可以減少財(cái)產(chǎn)損失和地質(zhì)環(huán)境的惡化,否則,將對(duì)工程造成一定的危害,甚至造成地質(zhì)環(huán)境的破壞。究竟水文地質(zhì)條件會(huì)對(duì)工程造成哪些危害?我們應(yīng)該如何評(píng)價(jià)水文地質(zhì)問(wèn) 題?如何測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)?只有把這些問(wèn)題弄明白了,才能真正認(rèn)識(shí)水文地質(zhì)工程勘察中的重要作用。
 
  1水文地質(zhì)對(duì)工程的危害
 
  1.1對(duì)地表建成建筑的危害 在這個(gè)方面突出表現(xiàn)為地下水對(duì)地面巖土工程的危害。地下水會(huì)因?yàn)槿藶橐蛩鼗驓夂颦h(huán)境因素的影響而發(fā)生變化,地下水的變化往往會(huì)造成地面已建成建筑物基礎(chǔ)的變化。比如過(guò)度抽取地下水,容易造成地表塌陷,進(jìn)而威脅到建筑物的安全。常見的問(wèn)題是建筑物倒塌,墻體裂縫和巖土工程扭曲變形等。主要原因是地下水受到影響后,使地下水層和建筑物基礎(chǔ)之間的力學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
 
  1.2對(duì)地表樁基工程的危害工程施工中,為了加固地基,增加建筑物地基對(duì)建筑物的承載能力,通常采用樁基工程。在地質(zhì)勘察階段,我們要非常注意地下水賦存情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),依據(jù)這些情況決定是否采用樁基工程,具體 采用預(yù)制樁、 攪拌樁,還是灌注樁。如果地下水比較豐裕,流速也比較快,再加上樁基周圍的巖土比較松軟,就會(huì)造成樁基周圍巖土流失、松動(dòng),影響到樁基的牢固度,甚至?xí)箻痘プ饔谩M瑫r(shí),也要考慮到樁身和周圍土層受到地下水影響而發(fā)生下沉的速度,不能使樁身下沉速度小于土層下沉速度,那樣土層會(huì)對(duì)樁身產(chǎn)生負(fù)方向上的摩擦力,進(jìn)而影響到樁基的承載能力。
 
  1.3對(duì)工程基坑施工的危害 我們?cè)诠こ?a href="http://www.cityofbrews.com/t/施工.html" >施工過(guò)程中,特別是在比較擁擠的城市環(huán)境中建設(shè)高層建筑時(shí),因?yàn)槭艿街車h(huán)境的限制,不能像在相對(duì)開闊的區(qū)域那樣直接開挖基坑,一般都是采用垂直開挖的辦法,避免對(duì)周邊建筑的影響。這時(shí)候就會(huì)對(duì)所開挖部分的地下水進(jìn)行抽排,降低地下水位。但是,如果我們對(duì)地下水的具體情況不清楚,局部大量抽水,會(huì)引起基礎(chǔ)部分土層突然下沉,危及到周邊建筑的安全。
 
  2工程勘察中水文地質(zhì)的主要評(píng)價(jià)內(nèi)容從以上幾個(gè)方面看,在工程勘察過(guò)程中,如果不注重水文地質(zhì)條件,會(huì)直接影響到工程的安全,但是,如果我們能夠?qū)λ牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并采取科學(xué)的措施,就會(huì)為工程設(shè)計(jì)和工程施工提供科學(xué)的依據(jù)和重要的參考。究竟應(yīng)該從哪些方面對(duì)工程勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)呢?主要有以下幾個(gè)方面:
 
  2.1要搞清楚地下水的自然分布狀態(tài),準(zhǔn)確測(cè)算或者模擬出隱工程施工中人為因素的影響會(huì)對(duì)地下水造成的影響。詳細(xì)掌握地下水有可能對(duì)建筑物基礎(chǔ)部分的掩體、工程施工及已建成建筑物造成 的危害。
 
  2.2根據(jù)當(dāng)?shù)?a href="http://www.cityofbrews.com/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件的具體情況,研究不同的地質(zhì)條件對(duì)不同工程類型的影響,對(duì)典型的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià),綜合各種因素,讓設(shè)計(jì)人員、工程地質(zhì)方 面的專家等多方面人員參與, 提出具體的防治地下水對(duì)工程產(chǎn)生負(fù)面影響的應(yīng)對(duì)措施。具體評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括:地下水的水位、腐蝕性,重點(diǎn)是依據(jù)地下水位、 地下水性質(zhì)及其分布,地下水的活動(dòng)情況,分析評(píng)價(jià)地下水對(duì)建筑物基礎(chǔ)巖土體的損壞情況,對(duì)有可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和防治
 
  2.3在建設(shè)大型項(xiàng)目的時(shí)候,如果地質(zhì)環(huán)境資料不全面的情況下,應(yīng)該組織專業(yè)人員進(jìn)行水文地質(zhì)專項(xiàng)勘察,弄明白水文地質(zhì)的各種參數(shù),為建筑物具體采用什么樣的樁基形式和進(jìn)行科學(xué)的工程設(shè)計(jì)提供水文地質(zhì)參數(shù)。也可以配合水文地質(zhì)部門,在具體施工區(qū)域內(nèi)的何時(shí)場(chǎng)所設(shè)立觀測(cè)裝置,對(duì)水文地質(zhì)情況進(jìn)行連續(xù)的,不間斷的觀測(cè),以便掌握詳細(xì)的、系統(tǒng)的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),為有效防止工程因水文地質(zhì)問(wèn)題受到影響奠定基礎(chǔ)。
 
  3工程勘測(cè)過(guò)程中水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定 大家都知道水文地質(zhì)參數(shù)很重要,尤其是在工程勘測(cè)階段,要首先弄明白水文地質(zhì)情況,為后期的工作提供準(zhǔn)確詳實(shí)的水文地質(zhì)參數(shù)是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。但是,具體采取什么樣的方法進(jìn)行測(cè)定呢?有什么具體的要求呢?
 
  3.1測(cè)定方法 我們?cè)谒牡刭|(zhì)參數(shù)的測(cè)定方面,主要涉及到地下水位的測(cè)定、地下水滲透系數(shù)和倒水系數(shù)的測(cè)定、另外,還有給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)、越流因數(shù)、吸水率、毛細(xì)水上升高度等具體參數(shù)的測(cè)定。針對(duì)以上這些不同的參數(shù),我們應(yīng)采取不同的方法進(jìn)行測(cè)定,我們通常采用對(duì)地基鉆孔或借助測(cè)壓管觀測(cè)兩種方法進(jìn)行地下水位的測(cè)定;采用抽水、注水、壓水試驗(yàn)以及采樣進(jìn)行室內(nèi)滲透實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定地下水的滲透系數(shù)、單位吸水率和導(dǎo)水系數(shù);采用單孔地層抽水試驗(yàn)、地層非穩(wěn)定流的抽水試驗(yàn)、實(shí)地水文觀測(cè)等方法測(cè)定地下水的給水度以及地下水的釋水系數(shù);采用對(duì)地層進(jìn)行多孔抽水試驗(yàn)達(dá)到測(cè)定越流系數(shù)和因數(shù)的目的;對(duì)于毛細(xì)水位上升高度的測(cè)定,我們主要是挖坑后進(jìn)行觀測(cè)或者進(jìn)行室內(nèi)測(cè)驗(yàn)的辦法進(jìn)行測(cè)定。
 
  3.2具體測(cè)定要求
 
  3.2.1地下水位測(cè)定的具體要求。我們工程勘測(cè)過(guò)程中,常常遇到含水地層,這樣的地質(zhì)條件下就要進(jìn)行地下水水位的測(cè)定。我們?cè)跍y(cè)量時(shí),都是測(cè)量的靜止的地下水位,最適宜進(jìn)行地下水位探測(cè)的時(shí)間是全部勘察工作結(jié)束以后,因?yàn)檫@時(shí)候地下水位不會(huì)太多地受到人為勘察活動(dòng)的影響,當(dāng)測(cè)量水位時(shí),如果我們采用泥漿鉆進(jìn)的方法進(jìn)行鉆孔觀測(cè),則應(yīng)該在,測(cè)水位前將測(cè)水管深入到含水層中二十公分左右,或者是在洗孔后進(jìn)行地下水位量測(cè)。有時(shí)候會(huì)遇到多層含水的地質(zhì)環(huán)境,這時(shí)候我 們?cè)跍y(cè)量地下水位的時(shí)候,應(yīng)該采取隔水措施或者 止水措施。
 
  3.2.2地下水流向和流速的測(cè)定要求。在測(cè)量地下水的方向的時(shí)候,我們應(yīng)采用幾何法,同時(shí)量測(cè)所鉆各個(gè)空內(nèi)的水流方向,以此來(lái)確定工程所在地地下水總體上的流向,避免彈孔測(cè)量的偶然性。測(cè)定地下水水流速度的時(shí)候,我們通常采用批示劑法借助于化學(xué)試劑及其具體表現(xiàn)來(lái)測(cè)算,也可采用充電法進(jìn)行測(cè)定。
 
  3.2.3對(duì)抽水試驗(yàn)的具體要求。抽水試驗(yàn)的具體操作應(yīng)該符合抽水試驗(yàn)方法的具體要求,具體操作過(guò)程中,可根據(jù)滲透系數(shù)的應(yīng)用范圍而選用不同的抽水實(shí)驗(yàn)方法。抽水試驗(yàn)宜采用三次降深的方法, 其中,最大降深應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)時(shí)所需的地下水位降深的標(biāo)高。水位量測(cè)的時(shí)候,最好采用同一種方法和試驗(yàn)儀器,正確讀取數(shù)據(jù),弄清楚抽水孔 和觀測(cè)孔數(shù)據(jù)的單位, 前者是厘米,后者是毫米。當(dāng)涌水量與時(shí)間關(guān)系曲線和動(dòng)水位與時(shí)間的關(guān)系曲線,在一定范圍內(nèi)波動(dòng),而沒(méi)有持續(xù)上升和下降時(shí),可認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定,抽水結(jié)束后應(yīng)量測(cè)恢復(fù)水位等規(guī)定。
 
  3.2.4其他要求。進(jìn)行壓水試驗(yàn)的時(shí)候,應(yīng)該依據(jù)已有的地質(zhì)資料,認(rèn)真研究,科學(xué)選定試驗(yàn)孔的位置,按照測(cè)繪圖紙和地質(zhì)資料,依據(jù)所顯示的巖土滲透性劃定具體的試驗(yàn)區(qū)段,結(jié)合工程的實(shí)際需要,確定壓力的大小。我們?cè)谶M(jìn)行孔與孔之間水壓力的測(cè)定時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:測(cè)定方法可根據(jù)試驗(yàn)的適用條件確定;測(cè)試點(diǎn)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置;測(cè)壓計(jì)的安裝和埋設(shè)應(yīng)符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定;測(cè)定數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析整理,出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)分析原因,并采取相應(yīng)措施。進(jìn)行毛細(xì)上升高度測(cè)定時(shí),在粉土、粘性土可采用試坑直接觀測(cè)或塑限含水量法測(cè)毛細(xì)上升高度;對(duì)中、粗砂可采用最大分子吸水量法,粉細(xì)砂則用吸水介質(zhì)法測(cè)定。
 
  結(jié)束語(yǔ) 隨著工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對(duì)水文地質(zhì)勘測(cè)重要性認(rèn)識(shí)的不斷提高,如何采取合適的方法對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量,充分利用水文地質(zhì)條件已經(jīng)成為我們共同關(guān)注的問(wèn)題。切實(shí)做好水文地質(zhì)勘察,有效消除水文地質(zhì)條件對(duì)建筑的危害,是不容忽視的重大問(wèn)題,也是人與自然和諧相處的必然要求,因此,我們必須高度重視,充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程勘測(cè)過(guò)程中的積極作用,消除負(fù)面影響。