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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(wèn)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(duì)水文地質(zhì)做天然條件下的簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。在部分水文地質(zhì)環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜的山區(qū)，因?yàn)樵诠こ炭碧綄?shí)際中對(duì)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(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(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(wèn)題，就工程潛在的隱患提出針對(duì)性的預(yù)防及處理措施，對(duì)減少乃至消除地下水對(duì)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(píng)價(jià)內(nèi)容
地下水作為工程基礎(chǔ)環(huán)境的重要組成部分，勢(shì)必會(huì)對(duì)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(kāi)裂等質(zhì)量事故已屢見(jiàn)不鮮[1].通過(guò)對(duì)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括下列幾項(xiàng)： （ 1） 著重評(píng)價(jià)地下水會(huì)對(duì)巖土體及建筑產(chǎn)生的作用和影響，就其對(duì)巖土工程可能造成的危害進(jìn)行預(yù)測(cè)并提出有效的防治措施。（ 2） 根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)的類(lèi)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(duì)工程產(chǎn)生的作用和影響提出各種條件下水文地質(zhì)評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)地下水對(duì)混凝土及其內(nèi)部鋼筋的腐蝕程度； 若建筑場(chǎng)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(píng)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(chǔ)的壓縮層內(nèi)有飽和、松散的粉土或者粉細(xì)砂時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)流砂、管涌和潛蝕發(fā)生的可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)；若基礎(chǔ)的下部處于承壓含水層時(shí)，要重點(diǎn)對(duì)承壓水在基坑開(kāi)挖后沖毀基坑底板的概率進(jìn)行計(jì)算及評(píng)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(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(píng)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(xiàn)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(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(duì)巖土的水理特性加以測(cè)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(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(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(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(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(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(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(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(duì)巖土工程的危害
地下水對(duì)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(duì)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(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(duì)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(duì)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(duì)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(guò)度引起基礎(chǔ)上浮和建筑失穩(wěn)； （ 2） 地下水位下降對(duì)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(kù)造成下游地下水補(bǔ)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(zāi)害，給人類(lèi)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(duì)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(fù)，還會(huì)使?jié)q縮幅度越來(lái)越大，繼而造成地裂，對(duì)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(dòng)水壓力對(duì)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(duì)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(xù)的移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用會(huì)對(duì)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(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題勘察的建議
巖土工程勘察中在對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題勘察時(shí)，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(duì)比，對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和隱患區(qū)詳細(xì)勘察，采用取樣試驗(yàn)等方法對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面系統(tǒng)的勘察與評(píng)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?chē)鷰r土的性質(zhì)結(jié)合后綜合分析、評(píng)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(duì)地下水截留并外排或者補(bǔ)充地下水等針對(duì)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(yǔ)
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(wèn)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(wèn)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(wèn)題引發(fā)的各種風(fēng)險(xiǎn)和隱患，對(duì)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(wèn)題[J]. 四川建材，2009,35（ 4） : 151,154.
[2]李君源，范維強(qiáng)。 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(nèi)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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