1、淺析水文地質專業與建筑工程的影響進行分析摘 要:本文針對水文地質專業的市場與技術發展加速的現狀。隨著進行探索地下水已有建筑物情況的影響、對樁基工程的影響及水質對建筑材料的影響進行分析。?關鍵詞:水文地質專業;現狀;建筑工程;地下水1 水文地質專業的現狀?1.1 水文地質市場的現狀?建國前,水文地質工作基本上屬于空白,新中國成立以后,為適應大規模基本建設的需要, 各部門、各行業紛紛建立了不同規模的水文地質勘探隊伍,當時主要面臨的是區域性水文地質普查和為工礦、企業、城市尋找供水水源的任務,因而隊伍規模還不算很大,甚至為加快普查進程,國家還專門成立了基建工程兵水文地質部隊。?相對于50年代至70年代
2、的大規模水文地質勘探來說,目前的水文地質專業處于不景氣階段, 從各行業的情況來看, 可謂忙閑不一,苦樂不均。能源、交通等由于是國家目前的重點投資行業,水文地質市場很大,該行業內的水文地質隊伍境況較好,專業處于黃金時期。其它如地礦、機電、國防工業等行業的水文地質專業處境很難,特別是那些直接為國防工業建設服務的勘察單位,形勢更為嚴峻,不少單位撤銷了水文地質專業的建制,或雖然保留了建制,但規模很小或工作性質已經改變。從總的形勢來看,水文地質市場目前處于萎縮狀態。?水文地質專業從引進到發展僅僅40幾年時間,目前的市場狀態并不說明這個專業已經走入窮途末路,相反,從國民經濟的發展來看,水文地質這一基礎專業
3、不可能消亡,從發達國家的水文地質專業的狀況和發展來看,水文地質專業還是一個比較穩定的專業,從現代科學技術的發展和要求來看,水文地質專業還是一個很有發展潛力的專業。?1.2 水文地質技術的現狀?隨著經濟建設的發展,地下水開發的規模越來越大,水文地質技術也隨著地下水開發規模的發展和人們對地下水認識的發展而逐步發展。從50年代至70年代初期,我國水文地質界主要是學習和沿用前蘇聯水文地質界對地下水的認識觀點,將地下水當作一種可流動的礦產,按照儲量的方法來評價和計算地下水水量,按飲用水和各行業用水水質標準來評價地下水水質,這曾造成地下水是“取之不盡, 用之不竭”的錯誤認識。那時西方發達國家在評價地下水資
4、源量時已經采用的數值模擬技術,對于我國來說還不知曉。70年代至80年代中期, 我國水文地質技術人員根據自己30年實踐總結,并吸收了西方的先進思想,拚棄了儲量的概念,代之以“ 資源”的思想,在計算評價方法上普遍采用了非穩定流方法,并引進和推廣了數值模擬技術,這為大面積復雜地區的地下水資源評價工作開辟了一個新的領域。在這期間, 由于地下水污染問題日益嚴重, 已經直接影響了生產和人民生活,水質勘察方法和計算、評價方法也逐步引進和應用起來。在數值模擬方面主要以二維流模型為主,三維流模型還只限于試驗和研究范疇。80年代中期以后,水文地質界對地下水的認識又向縱深發展了一步,地下水不僅是可供人們生活、生產的
5、水資源,同時,地下水也是某些信息的載體,有時也作為能源出現,甚至有時作為材料或營養源出現。因此目前的水文地質技術發展也是多方面的,在數值模擬方面已取得了長足的進步,三維流技術已走向成熟,在地下水勘探、評價、計算、開發、規劃與管理等方面的技術隨著人們對地下水認識的轉變而愈來愈深入地發展和進步,并且由于科技發展的加速度越來越大,因而水文地質技術的發展極快。?2 地下水對已有建筑物的影響?關于地質、氣候與水文、人類的生產勞動等因素的作用,根據地下水位經常會出現很大的變化,這種的變化多會使已有的建筑物產生各種不良的后果,特別是當地下水位在基礎底面以下變化時,后果更為嚴重。當地下水位在基礎底面以下壓縮層
6、范圍內上升時,水能浸濕和軟化巖土,從而使地基的強度降低,壓縮性增大,建筑物就會產生過大的沉降或不均勻沉降,導致建筑物的傾斜或開裂;當地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內下降時,水的滲流方向與土的重力方向一致,地基中的有效應力增加,基礎就會產生附加沉降。特別是地基土質不均勻,或者地下水位不是緩慢而均勻地沉降,基礎就會產生不均勻沉降,造成建筑物傾斜,甚至使建筑物開裂和破壞。?3 地下水對樁基工程的影響?軟弱地基地層很少由單一土質構成,變化相對較復雜,為此往往采用樁基工程(包括預制樁、灌注樁、攪拌樁等)加固地基,提高地基承載力。為了不使樁周地層坍塌和松動,提高成樁質量,選擇相應的成樁方式時必須考慮地下
7、水的賦存運動情況;另一方面由于受地下水的影響,當樁身下沉量小于土層下沉量時,樁周土對樁身產生負摩擦力,嚴重影響單樁承載力,特別是建筑物場地承壓地下水或流動地下水的流速大于3m/min時,不宜使用混凝土灌注樁或水泥攪拌樁。?4 水質對建筑材料的影響?在混凝土的制作過程中,需要用水攪拌,如果使用礦化度極低的水,軟水中氫離子、二氧化碳、游離碳酸及某些鹽類的含量處于極限值時,使混凝土碳酸化,或導致水泥石水解,使水泥石中的氫氧化鈣被中和或氧化鈣、氫氧化鈣及其他成分被溶解流失,降低了混凝土的堿度,引起混凝土強度的降低。?另外水中含有某些一定量的鹽,與混凝土接觸,并滲入到混凝土內部,使水泥石水化,或與混凝土
8、成分起化合作用,形成水化物及穩定的含水結晶體,因膨脹引起脹裂破壞,影響混凝土的耐久性。5 結語?由于地下水與地基基礎設計施工有直接關系,工程勘測時應收集水文地質資料,判斷有無承壓地下水的分布,注意是否夾有不透水層,弄清地下水的壓力、出水量、水流方向等問題。一般情況下,可以借助于測定鉆空內水位的方法來判斷有無承壓地下水,為此,相當重要的一點就是充分考慮到透水層及不透水層的連續性等,并以此選擇調查地點,對于含有透水性相當強的卵石層或礫石層時,應在進一步研究泥漿的止水效果,水的補給能力等情況的基礎上,確認是否能保持住孔內水位,然后根據漏水的程度確定是否進行漏水實驗。必要時可用三點法測定地下水流向(沿
9、等邊三角形的頂點布置鉆孔,以其水位高程編繪等水位圖,則垂直等水位線并向水位低的方向為地下水流向),還可以用人工放射性同位素單井法測定地下水流向。?為了查明建筑場地的地層滲透性和富水性,測定有關水文地質參數,為建筑設計提供水文地質資料,可根據建筑規模大小,工程重要性進行抽水實驗。因為現場條件限制,也可在探井、試孔或民井中,進行簡易抽水試驗。在地下水埋藏較深,而不便于進行抽水試驗時或在干的透水巖(土)層,可使用注水試驗獲得滲透性資料。為了避免混凝土施工過程中受腐蝕,拌制和養護混凝土用水的水質應符合有關規定,必須查明環境水對建筑材料的腐蝕特征和腐蝕程度。特別是被污染的水,因其含鹽量過多,含有害物質或者pH值低,容易引起鋼筋銹蝕,促使混凝土表面風化;必須闡明環境水的腐蝕性與場地環境因素的關系,為建筑材料的防腐設計提供依據。?參考文獻?1唐大雄,劉佑榮,張文殊,王清.工程巖土學M.北京:地質出版社,1999.?2陳冶.巖土工程勘察M.北京:地質出版社,2002.?3中華人民共和國國家標準:巖土工程勘察規范M.(GB50021-94).?:?吳剛,男,21歲,江西新建縣人,學歷:大專,專業:水文與工程地質,學校:江西應用技術職業學院。