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摘要:近年来,随着工程建设不断增加,工程地质勘查也在不断发展,地质勘察是工程建设的前期工作,是工程顺利开展的保障。由于工程地质勘查工作的复杂性,在实际的勘查工作中,仍存在许多问题。因此,为更好地进行工程地質勘查,需要全面的了解工程地质勘查中存在的危害及地质问题。
关键词:地质勘查;问题;危害
中图分类号: U442文献标识码: A
工程的建设中包含工程地质勘查、结构设计和建设施工三个阶段,随着社会上建筑物的大量增加,工程地质勘查作为其中重要的环节,受到了人们的广泛关注。生产实践证明,工程地质在工程建设中的作用,已不仅仅是完成为建筑物的修剪提供必要的地质资料,而且贯穿在整个工程建设的规划、设计、施工及管理运行的全部过程之中。工程地质工作质量的好坏,直接或间接地关系着工程建筑的安全可靠性,技术可能性及经济合理性。由于地质、气候等造成的灾害层出不穷,其中大部分灾害都与地下水有关。因此,相关的地质勘查人员应当重视水文地质,并进行详细的研究,了解工程建设中会受到水文地质影响的方面,并制定相应的预防措施,以减少不必要的伤害。发现工程地质勘查中存在的危害及地质问题,尽量避免地质问题引发的工程事故, 降低灾害造成的损失。
一、工程地质勘查的目的及内容
工程地质勘察的目的是查明影响工程建筑物的工程地质条件,分析预测可能出现的工程地质问题,为工程的规划、设计、施工、运用和管理提供可靠的地质资料,以便选择优良的工程场地,使工程建筑与周围地质环境相适应,保证工程建筑的稳定安全和正常运用。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
工程地质勘查的内容主要有以下五项:
①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等;
②工程地质调查与测绘;
③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;
④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;
⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。
工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程,有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程,勘察阶段也可适当合并。
二、工程地质勘查工作中存在的问题
1、勘查周期不合理
工程地质勘查最终的结果都反应在地质报告中,从开始勘查到完成地质报告需要一个工作周期,缩短勘查时间等减少勘查周期都会影响勘查结果,没有足够清楚的认识实际的地质条件,不能及时发现地质问题,最终造成施工单位无法控制投入资金,等到施工时出现问题再来修改设计等,不仅影响施工质量,还会造成资源浪费和经济损失。
2、监管问题
工程的建设中包含工程地质勘查、结构设计和建设施工三个阶段,工程地质勘查是进行设计和建设施工的前提,也是整个工程建设中的重要内容,只有做好勘查这一步,为设计和施工打好基础。选择适合的勘查单位是做好勘查工作的重要内容,然而实际工作中,有的建设单位不重视勘查单位的选择,没有正确认识到工程地质勘查的重要性,这就使得建设单位选择勘查单位时,对勘查单位要求不高,比较随意,可想而知一般的勘查单位能力有限,最终勘查结果的质量也不高。
3、工程质量问题
施工人员在工程地质勘查过程中概念不清晰,进行地质勘查时不能明确勘探侧重点,并且勘查方法和手段不规范,这些都会带来严重的工程质量问题。进行地质分析工作时,由于理论知识和计算公式的错误带来的错误,都会对勘查结果有影响。例如斜坡在内、外地质营力作用下,会改变坡角和坡高,当作用力分布超过坡体的岩土体强度时,斜坡就会发生破坏变形,破坏形式包括滑坡、崩塌,对于地质工程具有相当大的经济和生命财产损失。因此,正确分析研究影响斜坡变形破坏的各因素,来预测斜坡发生变形破坏的可能,提出有效的防治措施。
三、岩土水理性质的影响
岩土的水理性质和结构的研究一直是地质勘查中的重要内容,在地下水、岩土之间存在着一种必要的相互作用、联系,此时表现出来的各种岩土特性称之为岩土水理性质。与岩土的水理性质的一样岩土的物理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。以往的勘查报告中对岩土的水理性质和物理力学性质的测试常被忽略,对它们的评价通常是片面的。
地下水的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水,区分这三种水的依据是它们在岩土中的赋存形式。透水性、软化性、给水性、崩解性以及胀缩性是岩土的五个主要水理性质。
(1)岩土体的给水性
重力作用下,少量的水能够由岩土体缝隙流出,通常以给水度作为能力强弱的衡量,大多由实验室方法来测定给水度。
(2)岩土体的胀缩性
胀缩性是指岩土体由于失水而收缩或吸水而膨胀的特性。岩土的胀缩性标准指标有体缩率、膨胀率、收缩系数、自由膨胀率等。岩土体由于失水,会导致颗粒的间距变小,造成土颗粒表面的结合水膜变薄,从而使得岩土体收缩。浸水后的岩土体,其颗粒距离变大,导致了结合水膜的变厚,从而造成了岩土体的膨胀。岩土体的反复膨缩变形是导致建筑物开裂以及损坏的重要原因。
(3)岩土体的崩解性
岩土体具有浸水而湿化的特性。岩土体内有水浸入,造成对岩土体内部的结构连结削弱与破坏,还会造成岩土体内部的少量胶结物溶解。水分子吸附于土块的颗粒表面,在土块表面形成的水化膜削弱了土颗粒的连结作用。
(4)岩土体的软化性
软化性是指岩土体在浸水后会降低岩土的力学强度的特性。软化性是评价岩石耐风化能力的主要指标,常以软化系数对其进行表示。粘性土层、页岩、泥质砂岩、泥岩等岩土体,一股都存在软化性, 由于地下水的作用,在岩石层的易软化地段常有软弱夹层生成,导致了岩体的整体性和强度降低。
(5)岩土体的透水性
透水性是指岩土体允许少量的水在自身的重力作用下通过的特性。通常以渗透系数来表示其透水能力的强弱。相对来说,坚硬岩体的裂隙较发育,透水性较好,松散的岩体颗粒较为细小和均匀,透水性较弱。
四、水文地质危害分析
水文性质影响岩土内部构造的稳定性,处理不当易造成岩土变位、滑落等,并且影响着地基的稳固性。传统的地质勘探工作对水文地质灾害的分析研究不够突出,没有显著的效果。水文地质危害对工程影响很大,造成的危害主要包括以下方面。
1、地下水水位升降变化造成的危害
天然因素和人为因素都会引起地下水水位的升降,无论什么原因,当地下水水位的升降变化达到一定程度时,就会对岩土工程造成巨大的危害,包括水位的上升、下降、频繁升降等造成的危害,导致建筑物沉降、崩塌、下陷等。水位变化引起的危害又可分为以下三种方式:
(1)潜水面上升造成的危害
①土壤盐渍化、沼泽化,增大了地下水对建筑物的腐蚀性。
②水位上升导致地质不稳定的区域如斜坡、河岸等易发生岩土体的滑移、崩塌等不良地质灾害。
③一些比较特殊的岩土土体结构易遭到破坏,其强度降低,地基软化等。
④ 容易引起一些工程粉细砂、粉土的饱和液化,出现流砂、管涌等不良现象,导致工程失稳等。
⑤地下洞室水位上升后,充水淹没基础上浮建筑物。
(2)地下水位下降造成的危害。
近年来,集中大量抽取地下水、私自开挖地下水、采矿中的矿床疏干、修剪水库、上游筑坝等使得地下水被大量开采、拦截,引发地下水的补给不平衡,地下水位的下降大多是人为因素造成的,地下水水位下降过多常诱发地面裂缝、沉降、塌陷等地质灾害,甚至造成地下水源的枯竭,水质恶化等环境问题也逐渐增多,对岩土工程、建筑物的稳定性影响很大,人类的居住环境受到威胁。
(3)地下水的频繁升降造成的危害。
地下水水位升降变化会引起岩土体产生不均匀的胀缩变形,水位频繁升降使岩土的膨胀收缩变形反复,直接加大了岩土的膨胀收缩变形幅度,容易引发地裂、沉陷,导致地基失去稳定性,造成建筑物尤其是轻型建筑物的土层失去胶结物,土质变松、土层孔隙比的含水量增大、承载能力降低,给岩土工程基础的处理带来很大麻烦,甚至造成建筑物的变形破坏。
2、地下水动水压力造成的危害
在天然状态下,地下水的动水压力作用较小不会造成影响,由于人为因素的作用经常会导致地下水的天然动力平衡条件不符合,动水压力变动的条件下,经常出现基坑突涌、管涌以及流砂等严重的地质危害。
结语
地质勘查作为工程建设过程中关键的环节,与后续的结构设计和建设施工有紧密联系,必须确保地质勘查工作的质量。因此地质勘查工作人员具备强烈的责任意识,良好的职业道德以及过硬的专业技术部,自身要能精心做好地质勘探工作的本职,不断努力提升自我能力,严格遵守标准、规范,有效控制勘查进度和质量。
参考文献
[1]朱文华,任庆弟.工程地质勘查中存在的危害及地质问题[J].科技论坛.2010.
[2]蔡富军.工程地质勘查中相关问题的研究与分析[J].硅谷.2013(22).
[3]王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技向导,2012(9).
关键词:地质勘查;问题;危害
中图分类号: U442文献标识码: A
工程的建设中包含工程地质勘查、结构设计和建设施工三个阶段,随着社会上建筑物的大量增加,工程地质勘查作为其中重要的环节,受到了人们的广泛关注。生产实践证明,工程地质在工程建设中的作用,已不仅仅是完成为建筑物的修剪提供必要的地质资料,而且贯穿在整个工程建设的规划、设计、施工及管理运行的全部过程之中。工程地质工作质量的好坏,直接或间接地关系着工程建筑的安全可靠性,技术可能性及经济合理性。由于地质、气候等造成的灾害层出不穷,其中大部分灾害都与地下水有关。因此,相关的地质勘查人员应当重视水文地质,并进行详细的研究,了解工程建设中会受到水文地质影响的方面,并制定相应的预防措施,以减少不必要的伤害。发现工程地质勘查中存在的危害及地质问题,尽量避免地质问题引发的工程事故, 降低灾害造成的损失。
一、工程地质勘查的目的及内容
工程地质勘察的目的是查明影响工程建筑物的工程地质条件,分析预测可能出现的工程地质问题,为工程的规划、设计、施工、运用和管理提供可靠的地质资料,以便选择优良的工程场地,使工程建筑与周围地质环境相适应,保证工程建筑的稳定安全和正常运用。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
工程地质勘查的内容主要有以下五项:
①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等;
②工程地质调查与测绘;
③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;
④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;
⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。
工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程,有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程,勘察阶段也可适当合并。
二、工程地质勘查工作中存在的问题
1、勘查周期不合理
工程地质勘查最终的结果都反应在地质报告中,从开始勘查到完成地质报告需要一个工作周期,缩短勘查时间等减少勘查周期都会影响勘查结果,没有足够清楚的认识实际的地质条件,不能及时发现地质问题,最终造成施工单位无法控制投入资金,等到施工时出现问题再来修改设计等,不仅影响施工质量,还会造成资源浪费和经济损失。
2、监管问题
工程的建设中包含工程地质勘查、结构设计和建设施工三个阶段,工程地质勘查是进行设计和建设施工的前提,也是整个工程建设中的重要内容,只有做好勘查这一步,为设计和施工打好基础。选择适合的勘查单位是做好勘查工作的重要内容,然而实际工作中,有的建设单位不重视勘查单位的选择,没有正确认识到工程地质勘查的重要性,这就使得建设单位选择勘查单位时,对勘查单位要求不高,比较随意,可想而知一般的勘查单位能力有限,最终勘查结果的质量也不高。
3、工程质量问题
施工人员在工程地质勘查过程中概念不清晰,进行地质勘查时不能明确勘探侧重点,并且勘查方法和手段不规范,这些都会带来严重的工程质量问题。进行地质分析工作时,由于理论知识和计算公式的错误带来的错误,都会对勘查结果有影响。例如斜坡在内、外地质营力作用下,会改变坡角和坡高,当作用力分布超过坡体的岩土体强度时,斜坡就会发生破坏变形,破坏形式包括滑坡、崩塌,对于地质工程具有相当大的经济和生命财产损失。因此,正确分析研究影响斜坡变形破坏的各因素,来预测斜坡发生变形破坏的可能,提出有效的防治措施。
三、岩土水理性质的影响
岩土的水理性质和结构的研究一直是地质勘查中的重要内容,在地下水、岩土之间存在着一种必要的相互作用、联系,此时表现出来的各种岩土特性称之为岩土水理性质。与岩土的水理性质的一样岩土的物理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。以往的勘查报告中对岩土的水理性质和物理力学性质的测试常被忽略,对它们的评价通常是片面的。
地下水的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水,区分这三种水的依据是它们在岩土中的赋存形式。透水性、软化性、给水性、崩解性以及胀缩性是岩土的五个主要水理性质。
(1)岩土体的给水性
重力作用下,少量的水能够由岩土体缝隙流出,通常以给水度作为能力强弱的衡量,大多由实验室方法来测定给水度。
(2)岩土体的胀缩性
胀缩性是指岩土体由于失水而收缩或吸水而膨胀的特性。岩土的胀缩性标准指标有体缩率、膨胀率、收缩系数、自由膨胀率等。岩土体由于失水,会导致颗粒的间距变小,造成土颗粒表面的结合水膜变薄,从而使得岩土体收缩。浸水后的岩土体,其颗粒距离变大,导致了结合水膜的变厚,从而造成了岩土体的膨胀。岩土体的反复膨缩变形是导致建筑物开裂以及损坏的重要原因。
(3)岩土体的崩解性
岩土体具有浸水而湿化的特性。岩土体内有水浸入,造成对岩土体内部的结构连结削弱与破坏,还会造成岩土体内部的少量胶结物溶解。水分子吸附于土块的颗粒表面,在土块表面形成的水化膜削弱了土颗粒的连结作用。
(4)岩土体的软化性
软化性是指岩土体在浸水后会降低岩土的力学强度的特性。软化性是评价岩石耐风化能力的主要指标,常以软化系数对其进行表示。粘性土层、页岩、泥质砂岩、泥岩等岩土体,一股都存在软化性, 由于地下水的作用,在岩石层的易软化地段常有软弱夹层生成,导致了岩体的整体性和强度降低。
(5)岩土体的透水性
透水性是指岩土体允许少量的水在自身的重力作用下通过的特性。通常以渗透系数来表示其透水能力的强弱。相对来说,坚硬岩体的裂隙较发育,透水性较好,松散的岩体颗粒较为细小和均匀,透水性较弱。
四、水文地质危害分析
水文性质影响岩土内部构造的稳定性,处理不当易造成岩土变位、滑落等,并且影响着地基的稳固性。传统的地质勘探工作对水文地质灾害的分析研究不够突出,没有显著的效果。水文地质危害对工程影响很大,造成的危害主要包括以下方面。
1、地下水水位升降变化造成的危害
天然因素和人为因素都会引起地下水水位的升降,无论什么原因,当地下水水位的升降变化达到一定程度时,就会对岩土工程造成巨大的危害,包括水位的上升、下降、频繁升降等造成的危害,导致建筑物沉降、崩塌、下陷等。水位变化引起的危害又可分为以下三种方式:
(1)潜水面上升造成的危害
①土壤盐渍化、沼泽化,增大了地下水对建筑物的腐蚀性。
②水位上升导致地质不稳定的区域如斜坡、河岸等易发生岩土体的滑移、崩塌等不良地质灾害。
③一些比较特殊的岩土土体结构易遭到破坏,其强度降低,地基软化等。
④ 容易引起一些工程粉细砂、粉土的饱和液化,出现流砂、管涌等不良现象,导致工程失稳等。
⑤地下洞室水位上升后,充水淹没基础上浮建筑物。
(2)地下水位下降造成的危害。
近年来,集中大量抽取地下水、私自开挖地下水、采矿中的矿床疏干、修剪水库、上游筑坝等使得地下水被大量开采、拦截,引发地下水的补给不平衡,地下水位的下降大多是人为因素造成的,地下水水位下降过多常诱发地面裂缝、沉降、塌陷等地质灾害,甚至造成地下水源的枯竭,水质恶化等环境问题也逐渐增多,对岩土工程、建筑物的稳定性影响很大,人类的居住环境受到威胁。
(3)地下水的频繁升降造成的危害。
地下水水位升降变化会引起岩土体产生不均匀的胀缩变形,水位频繁升降使岩土的膨胀收缩变形反复,直接加大了岩土的膨胀收缩变形幅度,容易引发地裂、沉陷,导致地基失去稳定性,造成建筑物尤其是轻型建筑物的土层失去胶结物,土质变松、土层孔隙比的含水量增大、承载能力降低,给岩土工程基础的处理带来很大麻烦,甚至造成建筑物的变形破坏。
2、地下水动水压力造成的危害
在天然状态下,地下水的动水压力作用较小不会造成影响,由于人为因素的作用经常会导致地下水的天然动力平衡条件不符合,动水压力变动的条件下,经常出现基坑突涌、管涌以及流砂等严重的地质危害。
结语
地质勘查作为工程建设过程中关键的环节,与后续的结构设计和建设施工有紧密联系,必须确保地质勘查工作的质量。因此地质勘查工作人员具备强烈的责任意识,良好的职业道德以及过硬的专业技术部,自身要能精心做好地质勘探工作的本职,不断努力提升自我能力,严格遵守标准、规范,有效控制勘查进度和质量。
参考文献
[1]朱文华,任庆弟.工程地质勘查中存在的危害及地质问题[J].科技论坛.2010.
[2]蔡富军.工程地质勘查中相关问题的研究与分析[J].硅谷.2013(22).
[3]王燕.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].科技向导,2012(9).