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关于水文地质在岩土工程勘察中的应用分析

2019-08-13夏吉忠

科学导报·科学工程与电力 2019年25期
关键词:勘察水文地质岩土工程

夏吉忠

【摘 要】近年来,我国对岩土工程勘察过程中关于水文地质勘察的有关方面进行了深入的研究,与此同时也暴露出来了一些细节性的问题。中国的岩土工程勘察、设计、施工都对水文进行勘察,而对另外一些地质问题没有给予足够的重视,这导致了相关的矛盾。地下水是岩石土体当中一个十分重要的部分,很可能会通过影响岩土体的具体性质而进一步影响到整个工程的稳定安全。为了使岩石工程地质勘察整体质量有所提升,有必要加强对水文地质问题的研究。

【关键词】水文地质;岩土工程;勘察;应用

1.阐述工程地质勘察和水文地质

在建设工程施工前,工程地质勘察需要分析和总结施工地带的地质情况,为施工提供地址根据。水文地质危害研究内容包括施工地貌区域的分析、研究施工区域的水文条件和地质条件、掌握当地的岩石特性和土质特性、施工是否会影响到地质问题等。主要流程为选择施工地质勘查,判断此区域是否能够符合建设工程的标准,详细整合区域内的建筑地址。研究分析确定选址,在此过程若是发现地质条件有不符合施工条件的,则应立即上报,有利于施工企业及时调整施工地点,初步勘查通过选址报告,掌握建筑工程项目勘查施工图纸,主要是研究施工图纸所提供的参数勘察手段,包括工程地质测绘、物理勘测和区域原位检测内容。水文地质与工程地质有着紧密的联系,两者互相联系互相作用,地下水是岩土的重要组成,它影响着岩土体工程的特性和基础工程,进而让建筑工程的稳定性和耐久性受到影响。在勘查工程地质中,由于勘查工作未影响到水文参数,因此水文地质工作会被工作人员省略仅是简单描述,忽略出现的问题。同时在复杂的区域,工程勘察人员因条件限制无法深入探究,水文地质在设计中未重视水文地质问题,从而为岩土工程带来危害。在勘查工程中为有效提升勘察质量,则需要确保工程稳定性,让工程顺利开展,加大研究水文地质出现的问题。在开展岩土工程地质勘察时,一方面要查明水文地质出现的问题的因素,一方面要分析地下水对建筑物的作用,提出相关预防措施为工程地质施工提供可靠依据,降低地下水危害。

传统型工程勘察报告因缺少评价岩土工程危害,总结施工经验和教训,评价水文地质问题,考虑内容:第一,评价地下水影响岩土体与建筑,推测可能出现的岩土工程危害,提出有效防治策略;第二,工程勘察需要联系建筑物地基种类需求,查询相关水文地质问题,为其提供需要相关水文地质资料;第三,需要从工程方面看,探究地下水对工程的影响与作用,提出在各种条件下评价地质问题;第四,需要掌握地下水的状态,分析预测人为情况下地下水变化状况和建筑物的反作用。

2地下水相关的岩土工程问题

2.1地下水位升降相关的岩土工程问题

分析地下水位升降的起因以及对岩土体的作用机理有助于防控地下水引发的相关岩土工程问题。地下水位下降通常由人为原因所造成,如:地区性大量抽取地下水导致大范围的地下水位下降;兴修水利工程截断下游地下水的补给来源;基坑降水、全隔断落底式止水帷幕等等。自然和人为因素均会引起地下水位的上升,地下水位上升的自然因素如季节性降雨、气温变化,人为因素如施工、生产和生活污水排放渗透到地下。

2.1.1地下水位下降相关岩土工程问题

压缩从而发生沉降变形,尤其是压缩性强、孔隙率大的松软土层其变形将更为显著。地下水位下降可能诱发地面沉降、地裂缝、地面塌陷等地质灾害,对岩土体和建筑物的稳定性产生影响。基坑施工时降水形成的坑内外水头差还会引起地下水的流动,即地下水动水力的渗透作用,造成前述的潜蚀作用。

2.1.2地下水水位上升相关岩土工程问题

地下水水位上升引发的问题如:①恶化地基岩土的工程性质:如软化、崩解粘土质岩土,使其强度降低、压缩性增大,建筑物产生沉降变形;破坏特殊性岩土体的结构,致使其强度降低如溶解湿陷性黄土中可溶盐类,使黄土的裂隙架空结构遭到破坏产生塌陷变形,使膨胀性岩土产生不均匀胀缩变形。②使粉细砂及粉土呈饱和松散状态,可能产生流砂、砂土液化等现象。③基础受地下水的浮力增大,抗浮力不足会导致基础上浮、建筑失稳。

2.2地下水压力相关的岩土工程问题

地下水压力对岩土体所产生的作用主要包括浮力和渗透力两个方面。前者主要源于水位上升地下水对位于其中的土体及地下基础结构的浮力增强,以及水位下降使岩土体失去水的浮力造成有效应力增加;后者为运动的水流作用于土颗粒上的渗透力,当渗透力大于土颗粒的有效重力时将被水流冲刷带走,从而引致流土、管涌、砂土液化等问题。

2.3地下水水质相关的岩土工程问题

地下水中的阴阳离子可与混凝土中的主要成分发生结晶作用、分解作用和复合作用,从而破坏混凝土的结构、降低其强度。地下水水质呈酸性时,对钢筋混凝土结构中的钢筋将产生腐蚀作用。

3水文地质问题的应对措施

3.1加大水文地质勘察力度

在工程地质勘察过程中,水文地质问题主要涉及到水位升降、地下水特性、岩土层渗透性等诸多内容。在完成水文地质勘察后,工作人员需要合理制定相应的勘察报告,并要对勘察过程中岩土层以及地下水可能会产生的危害高度关注,工程具体施工单位应根据水文地质勘察报告,科学制定具有较高可行性的施工方案,将地下水对工程建设质量和工程安全的不良影响降到最低。

3.2高度重视现场监测工作

为确保工程地质勘察实际效果,工作人员需要对勘察现场的具体地质状况进行全面详细地调查。所以,勘察机构要严密监测勘察现象的各种情况。同时在进行水文地质状态监测的过程中,工作人员应充分明确监测目的,制定科学的监测标准。同样,工作人员在调查地下水状况时,也要充分明确调查目的,并制定和建立相应的调查标准,为工程施工方案的合理制定提供有效依据。

3.3积极推广和应用各种新型勘察技术

各种先进的新型勘察技术在工程地质勘察中的应用,能够有效提高工程地质勘察的效率和质量。最近几年,诸多新型勘察技术得以在各种工程地质勘察工作中普遍应用,再加上信息资源共享程度在不断提高,这就进一步提升了工程地质勘察的水平与质量。新时代背景下,勘察机构要进一步加大对工程地质勘察方面的投入力度,积极引进和应用先进测量设备仪器,构建指标数据化管理服务系统,并积极建立工程、地理等诸多学科联通的信息服务平台,以促进工程地质勘察质量的不断提升。

结束语:近年来,我国对岩土工程勘察过程中关于水文地质勘察的有关方面进行了深入的研究,与此同时也暴露出来了一些细节性的问题。中国的岩土工程勘察、设计、施工都对水文进行勘察,而对另外一些地质问题没有给予足够的重视,这导致了相关的矛盾。地下水是岩石土体当中一个十分重要的部分,很可能会通过影响岩土体的具体性质而进一步影响到整個工程的稳定安全。为了使岩石工程地质勘察整体质量有所提升,有必要加强对水文地质问题的研究。

参考文献:

[1]陈健,朱琦,万广臣.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].江西建材,2016(03):251+253.

[2]韦振兴.论水文地质在岩土工程勘察中的应用[J].山东化工,2015,44(18):90-91+94.

[3]刘敏.岩土工程勘察中的水文地质问题研究[J].山西建筑,2015,41(15):80-82.

[4]祝凤春,杨晓飞.岩土工程勘察中水文地质的应用[J].中国高新技术企业,2015(05):166-167.

[5]黄清龙.岩土工程勘察中的水文地质问题分析[J].门窗,2013(04):307-308.

(作者身份证号:33062219770925303X)

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