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摘要:在工程勘察中设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。
关键词:工程地质;水文地质;地质勘查
中图分类号: F407.1文献标识码: A
引言
随着社会经济的发展和科学技术的不断进步,对工程地质勘查提出了更高的要求,目前在我国的工程地质勘查中水文地质成为比较关键的问题,如不能提高对水文地质勘查的重视度,则会造成各种类型的工程事故和工程危害,尤其是现代工程地质勘查中水文的影响非常大,所以本文通过对建筑中的工程地质以及水文地质勘查进行研究,探讨一下工程地质以及水文地质勘查中存在的相关问题。
一、工程地质勘察和水文地质的概述
工程地质勘查是一项综合性和系统性比较强的关于地质探索的调研工作,主要目的是明确所建工程的建筑物受外界因素的影响,例如地质结构、地质现象等影响因素,明确工程地质的要求后才可重点实行建筑工程的结构和特点的设计,促进建筑工程与地理环境的相互融合,提供建筑工程项目稳定性和安全性的防护依据。水文地质是工程地质勘查中一项比较重要的影响因素,同时也是一项非常热门的学科,尤其是在当前能源与资源的相互作用下,促进水文勘查成为建筑工程中比较活跃的影响因素,其主要的研究对象是勘查水文地质条件以及地下水资源的利用,水文地质勘查的环境主要集中在野外,可分为专门性水文地质勘查和综合性水文地质勘查。工程地质勘查和水文地质勘查统属于地质勘查,都是以国家的经济特点、科学发展以及国防建设的情况为目标,对工程项目区域所涉及到的地层构造、岩石矿产、地貌特征以及水源分布等特点进行研究调查,为工程项目需要提出实际意义的环境依据和地质资料,各种新技术新方法的提出和使用,更是彰显出地质勘查中的工程地质和水文地质勘查的重要性,而且统筹工程地质与水文地质的关系可得,水文地质勘查在工程地质勘查中是具有特殊意义的。
二、岩土水理性质
对岩土水理性质的研究是不可缺少的,因为岩土水理性质与岩土的强度和变形相关联,更为重要的是它的某方面性质能对建筑物的稳定性产生直接的影响。与岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。由以往的勘查报告中分析得出,对岩土的物理力学性质的测试得到注意,但是却忽略了同样重要的岩土水理性质,所以对岩土工程地质性质的评价往往是片面的。岩土的水理性质是由岩土与地下水相互作用而显示出来。以下是对地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响研究,然后再对岩土的重要水理性质和研究测试方法给予相关简介。
地下水的赋存形式:地下水可以分为三种,第一种是结合水,第二种是毛细管水,第三种是重力水,其区分的依据是它们在岩土中的赋存形式。
软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性是岩土的五个主要水理性质及其测试办法。软化性可以用软化系数表示,它可以有力的判断岩石耐风化和耐水浸能力软化特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等。透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。透水性与岩土的颗粒大小和岩土的均匀状况有关。渗透系数可以用来表示透水性,抽水试验可求取出岩土体的渗透系数是多少。崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的颗粒和矿物成分和矿物结构与岩土的崩解性密切相关。
给水性一般以水度表示,它在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能。给水度作为含水层的重要水文地质参数,场地疏干时间能产生巨大的影响。实验室的方法能够有效的测试出给水度。胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。地裂缝、基坑隆起一般是由岩土的胀缩性引起的。此外,岩土的胀缩性与地基变形和土坡表层稳定相关联。膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等可以标定岩土的胀缩性。
三、地下水引起的岩土工程危害
1、对地下水升降变化引起的岩土工程危害的研究
地下水位条件及其升降变化能够对岩土工程造成一定的威胁,所以正确的分析和了解地下水位条件及其升降变化是非常关键的。地下水位的升高与降低与雨季和旱季密切相关。但是地下水位由雨季和旱季的影响的变幅较小,而相对应的人为对地下水位的影响范围较大,且人为的地下水位的变化对工程的影响更为深远。
2、地下水压力和动力作用引起的工程危害
地下水在自然环境中处于天然的状态,此时其动力和压力的作用比较薄弱,基本不会产生危害性,但是趋于外界的工程活动破坏了地下水自然的平衡条件,基于动态的地下水压力下,会引发岩土体的工程危害,比如管涌、流砂以及基坑突起等等。
3、地下水位下降引起的岩土工程危害
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水,采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
四、对水文地质工作的建议
1、地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施
针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的項目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l∕20万区域水文地质普查数据作为原始背景。
2、全面实施地下水监测项目规划
根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。
3、积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广
应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。
4、加强区域综合研究和专题研究
我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。
结束语
水文地质问题是一个具有实际意义的问题。若是在工程地质勘察中工作人员没能够详细了解水文地质情况,在对工程进行设计时又忽略了水文地质问题对于工程的影响,极易导致由地下水引发的各种土木工程灾害。为了保证工程地质勘察的质量,必需足够重视水文地质问题。
参考文献
[1]吴世告.论水文地质环境给基坑开挖带来的影响及解决措施[J].广东科技,2011(14).
[2]巩建敏,王家华.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技促进发展(应用版),2011(04)
关键词:工程地质;水文地质;地质勘查
中图分类号: F407.1文献标识码: A
引言
随着社会经济的发展和科学技术的不断进步,对工程地质勘查提出了更高的要求,目前在我国的工程地质勘查中水文地质成为比较关键的问题,如不能提高对水文地质勘查的重视度,则会造成各种类型的工程事故和工程危害,尤其是现代工程地质勘查中水文的影响非常大,所以本文通过对建筑中的工程地质以及水文地质勘查进行研究,探讨一下工程地质以及水文地质勘查中存在的相关问题。
一、工程地质勘察和水文地质的概述
工程地质勘查是一项综合性和系统性比较强的关于地质探索的调研工作,主要目的是明确所建工程的建筑物受外界因素的影响,例如地质结构、地质现象等影响因素,明确工程地质的要求后才可重点实行建筑工程的结构和特点的设计,促进建筑工程与地理环境的相互融合,提供建筑工程项目稳定性和安全性的防护依据。水文地质是工程地质勘查中一项比较重要的影响因素,同时也是一项非常热门的学科,尤其是在当前能源与资源的相互作用下,促进水文勘查成为建筑工程中比较活跃的影响因素,其主要的研究对象是勘查水文地质条件以及地下水资源的利用,水文地质勘查的环境主要集中在野外,可分为专门性水文地质勘查和综合性水文地质勘查。工程地质勘查和水文地质勘查统属于地质勘查,都是以国家的经济特点、科学发展以及国防建设的情况为目标,对工程项目区域所涉及到的地层构造、岩石矿产、地貌特征以及水源分布等特点进行研究调查,为工程项目需要提出实际意义的环境依据和地质资料,各种新技术新方法的提出和使用,更是彰显出地质勘查中的工程地质和水文地质勘查的重要性,而且统筹工程地质与水文地质的关系可得,水文地质勘查在工程地质勘查中是具有特殊意义的。
二、岩土水理性质
对岩土水理性质的研究是不可缺少的,因为岩土水理性质与岩土的强度和变形相关联,更为重要的是它的某方面性质能对建筑物的稳定性产生直接的影响。与岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。由以往的勘查报告中分析得出,对岩土的物理力学性质的测试得到注意,但是却忽略了同样重要的岩土水理性质,所以对岩土工程地质性质的评价往往是片面的。岩土的水理性质是由岩土与地下水相互作用而显示出来。以下是对地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响研究,然后再对岩土的重要水理性质和研究测试方法给予相关简介。
地下水的赋存形式:地下水可以分为三种,第一种是结合水,第二种是毛细管水,第三种是重力水,其区分的依据是它们在岩土中的赋存形式。
软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性是岩土的五个主要水理性质及其测试办法。软化性可以用软化系数表示,它可以有力的判断岩石耐风化和耐水浸能力软化特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等。透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。透水性与岩土的颗粒大小和岩土的均匀状况有关。渗透系数可以用来表示透水性,抽水试验可求取出岩土体的渗透系数是多少。崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的颗粒和矿物成分和矿物结构与岩土的崩解性密切相关。
给水性一般以水度表示,它在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能。给水度作为含水层的重要水文地质参数,场地疏干时间能产生巨大的影响。实验室的方法能够有效的测试出给水度。胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。地裂缝、基坑隆起一般是由岩土的胀缩性引起的。此外,岩土的胀缩性与地基变形和土坡表层稳定相关联。膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等可以标定岩土的胀缩性。
三、地下水引起的岩土工程危害
1、对地下水升降变化引起的岩土工程危害的研究
地下水位条件及其升降变化能够对岩土工程造成一定的威胁,所以正确的分析和了解地下水位条件及其升降变化是非常关键的。地下水位的升高与降低与雨季和旱季密切相关。但是地下水位由雨季和旱季的影响的变幅较小,而相对应的人为对地下水位的影响范围较大,且人为的地下水位的变化对工程的影响更为深远。
2、地下水压力和动力作用引起的工程危害
地下水在自然环境中处于天然的状态,此时其动力和压力的作用比较薄弱,基本不会产生危害性,但是趋于外界的工程活动破坏了地下水自然的平衡条件,基于动态的地下水压力下,会引发岩土体的工程危害,比如管涌、流砂以及基坑突起等等。
3、地下水位下降引起的岩土工程危害
地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水,采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
四、对水文地质工作的建议
1、地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施
针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的項目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l∕20万区域水文地质普查数据作为原始背景。
2、全面实施地下水监测项目规划
根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。
3、积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广
应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。
4、加强区域综合研究和专题研究
我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。
结束语
水文地质问题是一个具有实际意义的问题。若是在工程地质勘察中工作人员没能够详细了解水文地质情况,在对工程进行设计时又忽略了水文地质问题对于工程的影响,极易导致由地下水引发的各种土木工程灾害。为了保证工程地质勘察的质量,必需足够重视水文地质问题。
参考文献
[1]吴世告.论水文地质环境给基坑开挖带来的影响及解决措施[J].广东科技,2011(14).
[2]巩建敏,王家华.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技促进发展(应用版),2011(04)