水利工程受地質(zhì)問(wèn)題影響

1、水利工程受地質(zhì)問(wèn)題影響 水利工程中地下水是巖土體的組成部分，其主要會(huì)直接影響建設(shè)場(chǎng)地地基巖土體的工程特性，而且會(huì)對(duì)建筑物和水利工程地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和耐久性都產(chǎn)生影響。水利工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)是運(yùn)用地質(zhì)和力學(xué)知識(shí)回答工程上的地質(zhì)問(wèn)題，其目的主要是查明工程地質(zhì)條件(與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)要素之綜合，包括地形地貌條件、巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件等)、分析存在的工程地質(zhì)問(wèn)題、對(duì)工程建設(shè)場(chǎng)區(qū)作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，從地質(zhì)方面保證工程建筑與地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)，使工程安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行正常。任何建設(shè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，一般均需通過(guò)一系列的觀測(cè)、勘探、試驗(yàn)，查明調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件，掌握調(diào)查區(qū)地下水的形

2、成、貯存、運(yùn)動(dòng)特征、水質(zhì)水量變化規(guī)律，提供在制定利用或排除地下水措施時(shí)的水文地質(zhì)依據(jù)。但是在實(shí)際的工程地質(zhì)勘察工作中，人們通常更加注重對(duì)勘探揭露出來(lái)的巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，很少直接涉及水文地質(zhì)參數(shù)的利用，水文地質(zhì)問(wèn)題往往只被認(rèn)為是象征性的工作，在勘察報(bào)告中大多只是簡(jiǎn)單地對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)，由于對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題研究不夠深入，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問(wèn)題，令勘察和設(shè)計(jì)處于難堪的境地。 1應(yīng)明確工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià)內(nèi)容 對(duì)工程有影響的水文地質(zhì)因素有：地下水的類型、地下水位及變動(dòng)幅度、含水層和隔水層的厚

3、度和分布及組合關(guān)系、土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù)、承壓含水層的特征及水頭等。為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量，應(yīng)在工程地質(zhì)勘察中加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究，不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建設(shè)工程可能產(chǎn)生的作用及其影響，更要提出預(yù)防及治理措施的建議，為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料，以消除或減少地下水對(duì)工程建設(shè)的危害。但在工程地質(zhì)勘察報(bào)告中，通常缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害，今后在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)從以下幾個(gè)方面對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)： (1)應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建設(shè)工程的作用和影響，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。 (2)

4、工程地質(zhì)勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型，查明與該地基基礎(chǔ)類型有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。 (3)不僅要查明地下水的天然賦存狀態(tài)和天然條件下的變化規(guī)律，更重要的是分析和預(yù)測(cè)今后在人為工程活動(dòng)影響下地下水的變化情況，及其對(duì)巖土體和建設(shè)工程的不良作用。 (4)地下水位的高低對(duì)各種建筑物及水利工程建設(shè)都很重要，在分析工程地質(zhì)問(wèn)題時(shí)，地下水位以上和以下要分別對(duì)待。應(yīng)從工程角度，按地下水對(duì)建筑工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題。 2要重視巖土水物理性質(zhì)的測(cè)試和研究 土的水物理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)巖土顯示出來(lái)的各種性質(zhì)，主要有容水性、持水性、給水性、毛

5、細(xì)管性、透水性等，這些特性與構(gòu)成巖士的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相緊密相關(guān)。地下水在巖土體中有不同的賦存方式：按埋藏條件分為上層滯水、潛水、承壓水，按含水層空隙性質(zhì)分為孔隙水、裂隙水、巖溶水。不同形式的地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同。而且影響程度又與巖土的類型有關(guān)。通過(guò)測(cè)試巖土的水理性質(zhì)指標(biāo)，可以為今后地下水位水量發(fā)生變化時(shí)應(yīng)采取的工程措施提供設(shè)計(jì)依據(jù)。有研究表明巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到水工建筑物的穩(wěn)定性。以往在工程地質(zhì)勘察中對(duì)巖土水理性質(zhì)的測(cè)試多被忽視，這種情況下對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。 3充分認(rèn)識(shí)地下水引起的巖土工程危害 地下水引起的巖

6、土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí)，都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害，地下水位變化引起的危害可分為三種： 31地下水位上升引起的巖土工程危害 造成地下水位上升的因素包括：附近修建水庫(kù)、附近河流、湖泊、水庫(kù)的水位升高，灌溉工程包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工、工業(yè)廢水和各種地下給排水管道的滲漏等。地下水位的上升對(duì)建筑物的安全是極其不利的： (1)它會(huì)軟化地基，使粘性土含水率增高而強(qiáng)度降低壓縮性增高，進(jìn)而使建筑物產(chǎn)生較大的沉降變形； (2)使地基隆起或產(chǎn)生側(cè)向位移，引起基礎(chǔ)上浮，建筑物失穩(wěn)；

7、(3)使原本并沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的砂土及粉土達(dá)到飽和狀態(tài)，引發(fā)砂土地震液化問(wèn)題，或者引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象； (4)斜坡、河岸臨空面因潛水位上升降低了巖土體力學(xué)性能而產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，導(dǎo)致破壞或失去正常的使用功能； (5)還可使原來(lái)未加防護(hù)的地下室浸水而不能用于原來(lái)目的； (6)引起土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)。 32地下水位下降引起的巖土工程危害 地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水位的過(guò)大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)

8、境問(wèn)題，有些地區(qū)可能產(chǎn)生沙漠化或海水倒灌情況，對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。 33地下水位升降對(duì)巖土工程造成的危害 造成地下水位波動(dòng)的原因可能有：氣候的年份，季節(jié)變化，地球與月球引力變化，河流、湖泊、水庫(kù)水位變化，潮汐變化及氣壓變化等。地下水位反復(fù)升降可能造成以下結(jié)果： (1)地下水位的波動(dòng)總是導(dǎo)致土的壓密，因?yàn)橥馏w卸載后接著再加載其密度總比原來(lái)的大； (2)增加建筑基礎(chǔ)工程材料的腐蝕性破壞； (3)使木樁干濕交替容易腐爛，使泥炭土地基比永遠(yuǎn)埋于水下更加不利： (4)使一些含鹽地層如石膏層和鈉鹽層發(fā)生溶解作用從而使建筑物產(chǎn)生相當(dāng)大的位移； (5)能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù)，而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水在天然狀態(tài)下的動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般不會(huì)造成什么危害，但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件。在浮壓力或揚(yáng)壓力的作用下，往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)中已有較詳細(xì)的論述，這里不再重復(fù)。 4結(jié)束語(yǔ) 結(jié)合上述介紹，水文地質(zhì)工作在工程地質(zhì)災(zāi)害防治、建筑物基礎(chǔ)持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等方面所起的重要作用顯而易見(jiàn)，希望通過(guò)本文進(jìn)一步引起勘察同行