工程地质勘察中水文地质问题的必要性解析
2016-08-23党黎明
党黎明
摘要:在经济和技术发展的推动下,为我国工程地质勘察工作质量的提升带来了极大的推动作用,使水文地质勘查的精确性进一步提升。但是,在工作中还经常的会存在一些问题,所以,系统的分析这些问题是非常必要的。文章以理论结合工程实例的方式对工程地质勘察中水文地质问题的必要性展开分析,希望能为有关研究人员提供相应的借鉴作用。
关键词:工程地质勘察;水文地质问题;必要性
水文地质问题在工程勘察中长期以来都是一个重点研究内容,并且,也极易造成有问题出现在其中。所以,当前工程地质勘察单位的首要工作就是认真系统的分析其中存在的问题,将有效的解决对策制定出来,为工程地质勘察工作更加稳定、顺利的发展提供相应的理论和技术支撑。
一、在工程地质勘察中水位地质评价的相关内容
由于地下水对岩土工程的影响和危害在过去的工程勘察资料中没能同施工需要及基础设计密切联系而完成评价,所以,有多起因为地下水造成建筑结构基础下沉和开裂的质量问题出现在了建筑中,如下图所示:
并且,这种情况在很多地区都有发生,总结和分析过去的教训和经验,在对以后的工程勘察地质问题进行评价的时候,对地下水作用与影响岩土体和建筑结构进行评价是其中的重点,合理的预测可能会发生的岩土工程危害,进而将有效的治理对策制定出来。
密切的结合建筑结构地基基础类型的需求,这为工程勘察时的重点工作,将同水文地质相关联的因素找出来,提供处选型所需的水文地质材料,以工程为出发点,分析地下水对工程所产生的作用和影响,在不同的情况下,将需要重点关注的地质情况给出来。例如在地下水位以下所埋藏的地基结构,砼内钢筋或者砼本身会受到水体的影响,进而出现锈蚀的情况。一些时候,会将软质岩石、强风化岩、残积土和膨胀土等作为基础持力层的建筑用料,所以,应该重点分析和评价地下水活动崩解、管涌和潜蚀问题。
在地基基础压缩层中出现松散、饱和的粉细砂和粉土时.应该有效的预测流砂、管涌和潜蚀情况,评价与计算出现的基坑底板损毁情况,当在基础的下部存在着承压含水层时,将基坑挖出来后在进行承压水施工。
二、工程地质勘察中水文地质的必要性解析
通过调查各类工程场区的地质条件,对场区内部的种种地质问题进行综合的评价,分析和预测工程建筑作用下地质条件可能产生的作用和变化;最后,将最为合适的场地选择出来,此外,为了将不良地质问题予以解决,将合理的工程措施制定出来,对工程设计的科学性能够从根本上给予保障。确保能够合理的施工和应用,工程地质同水文地质联系非常密切,地下水是岩土的主要构成部分,因此,它会在很多方面影响到岩土工程,此外,对工程的施工建设也会带来极大的影响,进而对工程的稳定性和安全性带来影响。
1、防治由于升降地下水而危害岩土工程
在一定限度上升降了地下水之后,可能会导致粉细砂、粉土液化饱和,而发生管涌和流砂问题出现,如下图为管涌现象发生的图例,也可能造成土壤沼泽化、盐渍化危害建筑物。所以,在勘察水文地质时,对于地下水位的升降变化状况和地下水位条件要细致的去关注。在自然状态下,随着季节的变化,地下水位也会发生变化,雨季水文升高,旱季水位减少,此种变化幅度不大,并且是区域性、渐变的。然而,在城市,因为人为的影响,造成地下水为在一些地区的升降幅度要高于自然变化。这样就会严重的危害到岩土工程,所以,必须要谨慎对待。统计与分析岩土的原位测试数据、主要物理学指标,评价岩土参数的适用性及可靠性。
2、防治由于地下水动水压力而危害到岩土工程
在自然环境中,存在着十分微弱的地下水动水压力。然而,在建筑结构中,因为改变了地下水天然动力平衡状态,在动水压力影响下,也会在某种程度上危害到岩土工程。例如流砂、基坑突涌和管涌现象等。将这种水文地质勘察工作必须要做好。对桩的平面布置、长度、桩基持力层、类型等都要合理进行控制。论证如何正确选择桩尖持力层,分析桩端阻力和侧摩阻力。在大面积欠压密合堆载地区,对桩四周土体附加在桩上的阻力也能够进行分析,论证沉管桩或者预制桩的沉桩可能性。
3、防治岩土物理学性质受到地下水位的影响
岩层在地下的种类非常之多,然而,其中那些风化比较厉害的,岩层物理力对其带来较大影响的,同时,水文状况和岩层物理力之间联系又比较密切。所以,从某个角度进行分析,地下岩层物理力的变化会受到水文状况的影响,在一定程度上会影响到建筑结构的施工安全性。
三.基于工程实例的工程地质勘察水文地质相关问题研究
四川位于我國西南部,地势多变,水系众多,除川西北的黑河、白河为黄河水系,其余均为长江水系。地下水分布包括松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶水、岩基裂隙水(碎屑岩孔隙裂隙水、变质岩基岩浆岩裂隙水)等几种形式。本文例举的工程实例为四川成都地铁工程,成都位于岷江中上游,地下水资源丰富,地下水以松散砂砾卵石层孔隙水为主,具有高渗透性,含水层的厚度从几米到百米不等。丰富的地下水系统对于成都的建筑特别是地下建筑工程势必存在着较大影响。因此工程勘测必须结合水文地质进行充分分析,从而将地下水的影响因素降至最低。
根据水文地质概况,可将成都市分成贫水区(市东部)、中等富水区(市中部)、强富水区(市西部)。地下水总体呈北西向东南流动,成都地铁工程1号线主干为南北向,2号线主干为东南向.由此可见地下水系统势必会对地铁建筑造成一定影响,相对的地铁建筑工程也会一定程度影响成都地下水环境及流向。为避免上述影响,在工程地质勘测时,勘测人员对地铁设计走向和地下水流向间的关系进行分析,并分别根据水文地质计算地下站基坑降水的影响范围、基坑在不同情况下的用水量。地铁施工中针对傍河流地区采用的是明挖降水法,为防止河水倒灌污染地下水质,在工程地质勘测中结合水文地质领域相关知识预先构建水深流模型。此外为了能够实现降深目标,以中医学院站为例,结合水文地质分析,在车站和西郊河间增设一个注水井,从而使河流和车站基坑抽水井之间形成一个地下水的分水岭,河水不会倒灌进入地下水。总而言之,在工程实施前的工程地质勘察中需要充分结合水文地质,以此将水文地质环境和工程间的相互影响降至最低。
结语:在全面客观的研究了水文地质状况之后,能够将岩土工程存在的风险明显降低,对于水文地质勘查状况也有越来越多的人去关注。所以,在勘查水文地质的时候,相关工作人员应该全面的勘察存在的水文问题,为了将工程质量提升,将水文地质对工程质量带来的影响应该从本质上降低下来,以有效提升地质勘查质量。