岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探讨
2021-11-30全显中
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(中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司,湖南 长沙 410000)
1 岩土工程勘察设计与施工概述
随着工程项目数量的不断增多,建设规模不断扩大,人们对于岩土工程勘察设计质量以及相关工作人员的专业素养也提出了更高的要求,岩土工程勘察专业人员在全面了解与掌握岩土工程项目具体情况的基础上,结合自身的工作经验和专业技能,最大程度上保障了勘察设计的专业性与科学性,并且为相关工作的开展提供了基础保障。随着人们需求的不断改变,对勘察设计的综合要求也在不断提升。在岩土工程建设过程中,岩土性质存在一定的不确定性,并且相关勘察设计工程师的认知程度以及对专业知识的掌握程度也存在差异性,这就会导致全面掌握和了解复杂多变的状况变得困难。岩土工程勘察、设计与施工模式通过前期的精准全面勘察,以科学精确化的数据作为支撑,能为其他施工环节提供指导与基础保障,有利于及时发现相关问题,并采取相应的解决措施,同时也能够有效减少未知风险因素对岩土工程项目产生的影响,进一步提升岩土工程项目的施工安全性与高效性[1]。
2 岩土工程地质勘察的特点
通过查阅资料对具体情况进行初步了解,再应用相关的勘察技术,明确勘察地区的地下水和土质结构的具体情况,由此可以为施工处理技术的选择提供必要依据。工程地质勘察工作不仅会影响施工质量,与项目建设的安全性也有着必然的联系。在环境较为恶劣的地区进行工程建设时常会遇到地质灾害问题,水文地质问题就是诱发地质灾害的因素之一,故采用科学的勘察技术了解工程建设地区的水文地质问题并制订出具有针对性的处理方案,可以减少地质灾害现象的出现,进而有效提升项目建设的安全性。
2.1 隐蔽性
岩土工程地质勘察工作主要是针对地质图纸,因为地理位置的特殊性,因此在一定程度上限制勘察对象和作业范围,导致岩土工程勘察工作具有隐蔽性。由于隐蔽性特征,岩土工程地质勘察工作往往具有一定程度的难度,工作人员无法简单地了解岩土地质质量。在勘察工作中,工作人员需要重视这项工作的隐蔽性,制定具有针对性的勘察工作方案。
2.2 风险性
在岩土工程地质勘察工作中,岩土土体及岩体结构具有不均匀性。同时,有的施工环境比较复杂,勘测区域自然环境具有多变性,直接影响到岩土工程地质勘察精度,同时也增加了勘察工作的风险。在实际勘察施工中,勘察人员需要采取合适的监控方案,有效监控岩土地质勘察项目,降低自然环境带来的负面影响。
2.3 综合性
在岩土工程地质勘察中,岩土地基结构比较复杂,涉及到地质学和工程学等内容,因此提高了对于勘察人员的工作要求,勘察人员需要全面掌握各种知识,同时具备较高的专业素质,这样才可以顺利完成岩土工程地质勘察的目标。
3 岩土工程勘察设计与施工中的水文地质问题
3.1 地下水位的异常变化
目前,岩土工程勘察设计与施工的内容较为丰富,水文地质问题日渐突出。该方面的问题处理,不可能按照单一的策略来完善,而是要站在多个角度来思考、创新,这样才能在弥补相关不足。地下水位的异常变化,是比较普遍的问题。很多地方由于人类的开发活动不断的增加,地下水位的变化开始出现异常的情况。例如,岩土结构遭到了严重的破坏以后,会对岩土的稳定性造成严重的影响,导致地下水位的异常变化较为严重,带来的生态破坏非常的突出。有些地方的地下水位表现出突然上升的情况,这主要是与气象因素的变化存在密切的关系。例如,突然出现的暴雨影响,地面水会不断的渗透到地下当中,导致地下水位的快速升高。除此之外,上升的水位问题,还与水层结构的变化存在较大的关联。一般情况下,如果地下水位的上升过于严重,必定导致岩土工程的破坏不断增加,造成的地基腐蚀现象非常的严重,岩土层的承载力下降也非常显著,造成的不均匀沉降问题,有可能产生恶劣的后果。地下水位的突然下降,大部分情况下是因为人为因素所造成的。由于当前的人类数量不断增加,再加上各类产业的发展速度不断加快,因此在不同方面的用水力度上大幅度的提升,毫无节制的对地下水进行抽取、应用,促使水位的下降速度大幅度的提升,最终产生的地面沉降问题不断的加重。如果地下水位的下降表现在沿海的区域,必定会造成海水入侵的现象,对地下水产生的污染问题也是不容忽视的。
3.2 地下水动水压力
岩土工程勘察设计与施工的过程中,发现动水压力的形成条件存在很大的差异性,最终产生的危害和影响也存在较大的不同。如果是在自然的条件下形成动水压力,其造成的破坏力量并不高,只要采取一定的技术措施、技术设备,就能够在动水压力的把控力度上更好的提升,而且自然条件形成的问题,对于岩土工程造成的影响非常小,基本上不会产生严重的损失。如果是在人为干预的条件下造成了动水压力,则造成的破坏是非常严重的。例如,水库大坝的建设是最常见的水利项目,虽然能够在经济效益、社会效益上不断的提升,但是其对于岩土结构、水文条件造成了严重的影响,原有的条件、环境出现了较大的改变,动水压力的上升非常明显。当动水压力的具体数值超过了临界值以后,必定会导致施工区域的地质情况出现严重的影响,造成的突涌问题、管涌问题是无法快速解决的,而且在岩土工程的性质上也造成了较大的损失。为此,水文地质问题的解决不能放松,要加强岩土工程勘察设计与施工的科学应对。
4 岩土工程地质勘察的要点
4.1 进行全面的水文地质勘测
在岩土工程开展之前,需要进行全面而详细的水文地质勘察。首先,需要收集岩土工程区域内的生态环境、地质、水文等相关资料,并认真做好记录,分析岩土工程的实施方案。其次,进行水文地质条件各指标的计算,并分析其发展趋势,编制水文地质信息报告,为设计人员提供可靠的数据资料,避免水文地质条件中的不利因素对岩土工程带来的危害。
4.2 综合治理岩土工程周边的生态环境
由于地下水水位变化的季节性较强,并且受到气温、降雨量、降雨强度等因素的影响,可能会造成泥石流、滑坡等地质灾害,以及地面沉降、地面塌陷、水质恶化等问题发生。需要综合治理岩土工程周边的生态环境,尤其需要防止人为原因对岩土工程造成的危害,例如,及时治理土壤沼泽化、盐渍化、减少岩土及地下水对建筑物的腐蚀性,避免出现流沙、管涌的现象发生,减少地下水淹没情况。通过综合治理岩土工程周边的生态环境,使岩土体更加稳定。
4.3 对水文地质情况进行科学评价
在工程地质勘察工作中,对水文地质情况进行评价是其中的重点工作环节,通过科学的评价可以提高工程地质勘察工作质量。在进行水文地质评价的过程中,相关工作人员需要做好以下三个方面的工作:(1)工程地质勘察工作者需要对地下水位的变化以及对工程所造成的影响进行重点分析,并针对地下水位升降的具体情况采取具有针对性的处理措施,将地下水位波动所产生的影响降到最低。(2)地质勘察人员需要结合工程项目的具体特点为施工设计人员提供专业的勘察报告,以便于制订工程地基处理方案。例如,在地下水位较高的地区,地基基础施工前需要进行排水处理,如遇到软土地基,则需通过强夯、土层置换或堆载预压等方法进行处理,进而提高地基工程的稳定性。(3)地质勘人员需要对工程的基础地质进行重点评价,及时发现基础地质存在的问题,若存在管涌或流沙等现象,要及时与工程设计和施工部门进行沟通,并为其采取处理措施提供必要的勘察数据。
4.4 岩土地质施工的勘察分析
在建设前期施工勘察工作发挥着重要的作用。在前期准备阶段,勘察人员和施工人员需要加强合作,勘察检验施工地基坑槽的岩土性能,通过检测分析工作,如果发现岩土地质不符合建筑工程的标准,需要组织勘察单位二次分析论证岩土地质结果,保障施工标准的科学性,提升建筑施工的安全性。在勘察岩土地质的过程中,需要全面检查地基岩土层地下水情况,有效改善岩土地质,符合国家建筑施工的标准,保障整体施工的安全性。
5 岩土工程勘察设计与施工的策略
5.1 建立健全并严格遵循水文地质勘察制度
岩土工程勘察设计与施工的难度非常高,尤其是在水文地质的勘察模式上,需要在相关的规范、制度履行上进一步的提升,这样才能在未来的发展上取得更好的成绩,并且在各项问题的综合处置上不断的强化,提高岩土工程勘察设计与施工的可靠性、可行性。水文地质勘察的初期方案设计,要在固有的资料、数据上仔细的分析,尤其是对于勘察的必要性和勘察的内容上保持高度的关注,所有的工作开展都要站在最新的理念、最新的方法上完成,出现了任何问题都会在日后的应对上遇到较多的难题。岩土工程勘察设计与施工的进行,要站在不同的层面来研讨、分析,促使整体上的发展得到更好的进步。岩土工程勘察设计与施工,在相关的水文地质制度上,不仅仅是提高了勘察的标准和要求,同时在保护性的措施上,也要进一步的强化。在岩土工程勘察设计与施工的过程中,需要在明确水文地质问题后,采取相关的调控措施来转变,确保在水文地质的安全性、稳定性方面更好的提升,在各类隐患的排查力度上更好的强化。
5.2 创新水文地质勘察的技术方法
现代化的岩土工程勘察设计与施工,除了要明确水文地质问题,还需要在勘察的技术方法上更好的创新,这是不可或缺的组成部分,而且在长期工作的安排上,一定要给出较多的保障,对潜在性的不足更好的应对、解决。岩土工程勘察设计与施工的时候,在大数据分析技术上要合理的应用,该项技术的优势在于,能够对不同的信息进行整合、筛选,同时自身所匹配的数据库非常庞大,在水文地质的综合分析上,基本告别了传统的方法和思路,整体上具备的发展空间是非常大的。岩土工程勘察设计与施工的时候,还要在信息化的勘察技术上合理的运用,尤其是在长期的监督、勘察过程中,应掌握好岩土工程勘察设计与施工的具体变化情况,在不同的动态因素处理上,给出较多的依据和参考,这样能够在岩土工程勘察设计与施工的长期塑造上给出更多的保障。为此,今后的技术革新措施要进一步的加强。
5.3 加强岩土工程项目的实时联动管理
为了促进岩土工程勘察设计与施工建设的全面开展与实施,一定要最大程度上保障项目不同环节之间的联动管理,在保障组织结构完整性的同时,结合项目实际情况,逐步完善相应的管理机制,从而加强对岩土工程勘察设计与施工一体化的统一化管理。除加强各个环节有效联动管理外,还应建立统一的管理部门,对勘察设计以及施工过程等各个环节加强监督,配备相应的管理人员,将责任落实到个人。企业要充分调动不同部门之间的相互配合,对整个项目实施动态化管理,对安全、质量和进度进行严格把控,从而保障工程建设项目的稳步有序开展。施工企业不仅要负责工程勘察设计以及施工环节等多项工作内容,还应与其他参与者加强联动,为勘察设计施工一体化建设提供强有力的保障,不断提升整体管理水平[2]。
6 结语
综上所述,现代化的岩土工程勘察设计与施工,能够在水文地质的应对过程中,按照科学的策略、科学的方法来完善,在相关不足的综合解决过程中,得到了卓越的发展成绩。岩土工程勘察设计与施工的难度并不低,各类水文地质的变化因素也非常多,为了在将来的发展上取得更大的突破,要进一步加强岩土工程勘察设计与施工的平台建设,对不同的影响问题做出科学的处置,在长期的发展上得到卓越的成果。