黄道伟
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摘要:地下水资源的合理利用是至关重要的,因此必须充分的利用地下水资源,杜绝过度开发的现象,遵循合理的开采规划,开源节流,及时开展水文地质工作,对地下水进行有效保护。所以,研究和分析工程地质勘察中的水文地质问题及处理措施是非常有必要的。本文从四个方面重点探讨了水文地质问题的处理措施:做好污染调查工作,控制污染现象;建立有效的监测系统进行控制;合理的进行选择水源地;采取有效的技术方案进行开采。
关键词:地质勘察;水资源;开采;开源节流
前言
地下水作为岩土体的主要组成部分,与岩土体的工程特性具有非常密切的关系,是建筑施工的地质环境基础。在进行工程地质勘查和设计施工的过程中,加强水文地质勘查可以有效提高建筑施工的安全性、稳定性、耐久性,直接影响着地质工程质量。因此,在进行工程地质勘查过程中,相关人员要对水文地质问题进行充分研究,对水文地质危害进行预防和控制。
1、水文地质勘查评价内容
1.1、影响工程质量的水文地质因素
相关资料显示,影响工程质量的水文地质因素主要包括:(1)地下水位与地下水类型;(2)隔水层和含水层之间的组合关系;(3)隔水层与含水层各自厚度;(4)隔水层和含水层水分的分布、水头等特点;(5)岩土层渗透系数及渗透性的强弱;(6)地下水位变动幅度。
1.2、水文地质评价内容
在对水文地质进行评价的过程中,主要对以下内容进行分析。
(1)对地质地下水位与岩土层之间的状况进行分析,观察两者对建筑物的作用效果。根据分析资料,对可能出现的岩土工程危害进行控制,提出相关解决对策。
(2)工程勘察过程中要对建筑物的基础地基类型及相关水文地质进行分析,根据地基及水文地质资料对水文地质可能出现的问题进行预防。
(3)在进行分析的过程中,相关人员要对不同条件下的地下水对建筑物基础地基的影响进行分析。例如:1)观察地下水对埋藏的钢筋、砼等的腐蚀效果;2)对软土岩石、强风化岩、膨胀土等岩土体进行分析,对可能出现的膨胀作用、软化作用、崩解作用进行研究;3)对地下水位基坑渗透及富水状况进行分析,对人工降水可能出现的土体沉降、边坡失衡等状况进行控制。
2、岩土水利性质及测试方法
岩土水理性质主要指在地下水和岩土在相互作用中岩土表现出的水理性质,这种性质主要包括岩土的给水性、容水性、毛细管性、持水性、透水性等。上述水理性质可以在很大程度上导致岩土层性质改变,与构成岩土层的液态、固态、气态物质等具有密切关系。
2.1、岩土水理性质探讨
在岩土水利性质分析的过程中,地下水根据含水层空隙性质进行划分,水赋予形式主要包括孔隙水、裂隙水、岩溶水。根据地下水的买水条件,岩土层的水赋予形式主要包括潜水、上层滞水、承压水等。这种赋予水的形式导致岩土出现明显软化性、透水性、崩解性、给水性。其中软化性主要指岩土层在浸水之后,自身的力学强度特性降低,抗风化、耐水效果降低,自身岩层普遍呈现出软化的特性;透水性主要指水重力作用下,岩土能够允许水透过。这种性质造成岩土自身的站粘性降低,颗粒之间空隙变大,稳定性降低;崩解性主要是岩土在被水浸润后出现崩解、解体等特性:给水性主要是在重力作用影响下,岩土空隙流水的能力,主要以给水度进行表示。
相关资料显示,当前井下矿山岩土的水理性质对井下矿山建筑抵抗变形能力和效果具有不同程度的影响。因此在对矿山岩土工程地质水文特征进行分析的过程中,相关人员要对地质水文进行全方位、多层次、多角度评价,提高对地质勘查中水文地质的评价效果。
2.2、岩土水理性质测试方法
(1)软化性测试方法主要是通过软化系数,对岩土状况进行分析,完成软化处理。
(2)透水性测试主要是通过抽水试验进行求取。(3)给水性一般通过含水层的水文地质参数,对影响地质状况的数据进行收集,使用实验室方法进行测定。
3、地下水升降变化造成的工程危害
地下水位在很大程度上影响着工程地质效果,水位的升降变化直接导致工程地质土质发生转变。土质土壤空隙加大,造成土壤的渗水性、透水性等性质发生转变。
3.1、地下水位上升引起的工程危害
水位上升可以导致岩土工程出现土壤沼泽化、盐渍化等,造成岩土工程质量大打折扣。地下水位可能在很大程度上造成建筑物的腐蚀效果加重,导致岩土体出现滑动。部分水位上升还可能导致岩土145结构破坏,造成岩土层结构强度降低,出现流砂、管涌等现象。除此之外,上述状况还可能导致河岸、斜坡等崩塌,造成地质不良的产生。在实际地质工程中,导致水位上升的因素主要包括大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变、施工因素等。
3.2、地下水位下降引起的工程危害
地下水位降低可以导致低劣、地面沉降等,导致工程地面出现塌陷,造成地下水枯竭。这种状况加剧了地下水位恶化状况,对工程地质的稳定性、安全性具有非常大的威胁。在正常地质中,导致地下水位下降的因素有许多种。其中大多数是由于人为因素造成的,主要包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等。
3.3、地下水位频繁升降造成的工程危害
地下水位频繁升降可以导致岩土层出现膨胀,可以造成膨胀性岩土出现不均匀胀缩,导致膨胀收缩出现变形往复,导致地下岩土层中的铝、铁等物质丧失。这种状况导致上层土层失去胶结物,造成岩土层出现松动,导致岩土层的整体效果降低。除此之外,地下水位频繁升降也可以导致地质土层空隙变大,造成压缩的模量和承载力大幅降低,这种状况可以造成岩土工程处理难度大大上升。
3.4、地下水动压力作用引起的工程危害
地下水动压力改变可以在很大程度上造成地下水天然动力平衡效果降低,造成移动水压出现改变。岩土工程地下水动压力改变还可以引起岩土层出现流砂、管涌、基坑突涌等现象,造成水文地质整体状况大幅降低。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡条件发生转变。这种状况导致人为工程活动效果降低,造成岩土工程危害加重。
3.5、过量开采问题严重
如果缺乏水资源的综合规划和总体规划,或者方案和手段的开发利用不符合客观实际,或者供给条件因人为因素和自然因素等而发生变化,导致过度开采地下水,从而地下水位继续下降。当这种过度开采的不利现象没有及时通过自然或人工补给进行调整和补偿,并且继续发展时,地下水资源将不可避免地被破坏,从而导致地下水越来越少。甚至出现水源部分停产或甚至废弃,从而影响工农业生产和人民的正常生活。
3.6、外界环境污染
人类活动造成的地下水成分的任何有害变化都是污染。这与地下水由于自然矿化而改变其组分浓度的事实不同,尽管后者有时会使水质恶化。地下水污染是水质恶化的主要原因,污染源更为复杂。一般来说,它可以分为四种类型:第一,未经处理或处理但水质仍不符合排放标准的工业废水进入地下,对地下水造成污染。第二,工业和城市固体废物以降水渗入地下,污染地下水。第三,大气中有害气体,有毒物质颗粒可通过大气沉淀带入地下,造成地下水污染。第四,井筒设计和施工缺陷成为地下水污染的媒介。
4、结语
不同的岩土水理性质对岩土地质效果具有非常大的影响,直接决定着地质施工质量。通过对不同水文地质状况进行全面研究,可以在最大限度控制危害因素,减少岩土工程存在的风险隐患。水文地质勘查状况已经成为人们关注的焦点,因此在进行水文地质勘查的过程中,相关人员要对存在的水文问题进行全面勘查,确保从本质上降低水文地质对地质工程的影响,提高工程质量。
参考文献
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