岩土工程勘察中关于水文地质问题分析
2021-12-12赵艳华
赵艳华
摘要∶一直以来水文地质是岩土工程勘察中的重要内容,拟建场地的水文地质情况影响到了整个场地的岩土地层情况,对岩土工程勘察所选用的工 艺和方法起到了决定性的作用。在进行勘探工程勘察的过程中,查明水文地质条件,是确保岩土工程勘察结果准确性和可靠性的重要基础,降低由于水 文地质条件所造成不利因素。
关键词∶岩土工程:水文地质:工程勘察:勘察工艺
当前水文地质问题对于岩土工程勘察的主要影响因素包括地下水位变化、土体含水状态和承压水压力。岩土工程在施工的过程中,其所在区域 范围内的地质勘察能够为后续施工提供更多有力的勘察信息,例如地质组 成结构、地质物理及化学组成成分特征等。随着当前岩土工程建设的不断进步,相关地质勘察工作的重要性逐渐凸显,而水文地质问题又是影响其勘察结果的主要因素。因此,相关部门针对这一方面的研究力度不断增加,找出影响勘察的关键因素。
1岩土工程勘察中水文地质问题分析
1.1地下水位上升
地下水位的不同上升情况会对地基所能够承载的建筑物重量产生极大影响,无论建筑物采用了什么样的岩土材料进行建造,当地下水位上升以后地基的承载力会有所下降,地基承载力下降频率能够达到45%~70% 左右。地基承载力下降水平与地基所采用的岩土材料相关,粘性土的下降频 率更低,砂性土的下降频率更高,在施工过程当中,如果建筑物中采用了砂性土,岩石会受到地下水位上升影响,吸收更多的水分从而加大岩石当中的液化动因,导致建筑物在施工过程当中出现振动和陷落,加剧建筑物的沉降。特别是工程施工选择了水文较为丰富的河边地区,或者地质不稳 定的斜坡地带,地下水位的变化就更容易对建筑物产生影响,此时如果地下水位处于上升状态,建筑物涉及的岩体和水体浸润程度会有显著的提高,浸润范围也会随着地下水位的上升而进一步扩大。当岩土处于膨胀软化状态时岩土的抗剪力会显著下降.导致建筑结构稳定性受到影响。
1.2地下水压问题
除上述提出的原因,在有关地质勘察成果的研究中还发现,水压也是影响岩体工程顺利实施的关键因素,地下水水压发生变化时,区域水文地质状况发生改变,与此同时,地下水的平衡能力出现问题,若超出区域水文地质自动可调节范围,甚至会出现水压平衡被打破的问题,对地质工程或岩土工程的實施造成不可挽回的问题。地下水的水压在常规情况下,是 无法受到外界相关因素干扰的,产生水压失衡的主要原因来源于自然灾害。 包括地壳不规则变迁、地震、岩浆喷发等,在诸多的影响因素中,地下水水位变化也占极小的一部分原因。例如,在岩浆喷发过程中,岩层表层受到外界的压力显著增高,此时地下水水压受到外界压力,水文地质特性发生变化。因此,在对复杂地质环境进行地下水实地勘察的过程中,不仅应关注区域是否存在突发性地质灾害预警,同时也应关注地质表层压力的变 化情况。设定安全阈值,并及时记录压力的变化情况,当地表压力存在显著变化趋势时,便应当关注起地下水水压的承受变化能力,分析其是否存在压力过大影响安全质量的问题。综上所述,无论是地下水位问题或是地 下水压问题,均会在不同程度上对岩土勘察工程的实施造成影响,这些问题不仅会影响到地质的稳定结构,甚至也会对区域地质构造的变化造成干 扰,出现地下水变化不规律的问题。
2岩土工程勘察中水文地质问题解决策略
2.1注重探究水理性质
水理性质的探究成果可以决定水文地质勘察的准确性,因此在进行水文地质研究时需要注重探究水理性质,水理性质主要指地下水层和岩土层之间接触作用部分表现出的状态和形式,水理性质调查的内容主要包括岩土层的溶水性、渗水性、存水性等岩土与水分之间的密度,通过掌握岩土层之中的水理性质,不但可以帮助岩土工程勘察,同时还可以了解地下水 的不同变化状态。地下水在不同的季节会有不同的水位高度,当枯水期时地下水位因此下降,岩土的存水性会显著降低;当丰水期时地下水位因此 上升,岩石的存水性会显著上升。由于不同时期和不同程度会表现出不同的水文地质问题,因此要注重随时开展水样抽取检测。
2.2岩土性质勘察
岩土是岩土工程施工的主体,在自然环境下,至少短时间内岩土的性 质是固定不变的。因此,施工单位在确定施工计划的过程中,应该充分考 虑工程所处区域的实际情况,做好岩土性质勘察工作。受不同环境因素的影响,岩石的形成原因各不相同,如岩浆岩、沉积岩等,其性质也存在很大的区别,在针对岩石进行研究的过程中,需要充分考虑岩石的构成和受 侵蚀情况,以得到更加完善、更加准确的勘察数据。通过对岩石结构与形态的科学分析,能够对岩石形成的时间及各种物理属性进行明确。对照岩石受侵蚀的情况,还能够分析岩石所具备的各种化学性质。岩石所具备的水理性质与建筑使用寿命和质量安全密切相关,在实施岩土性质勘察的过程中,应该关注岩石本身所具备的水理性质,如透水性、软化性、崩解性 以及收缩膨胀特性等。
(1)透水性:岩石的透水性指岩石分子间隙较大,能够允许水分子 通过,需要借助精密的测量仪器实现;
(2)给水性:给水性的检测需要借助特殊仪器设备,在实验室中进行;
(3)崩解性:崩解性指岩石在吸水膨胀之后,内部应力的不均匀分布以及部分胶结物的溶解,引发了岩石颗粒的分散现象,其与地下水水位 存在直接关联;
(4)收缩膨胀特性:指岩石中的含水量发生变化引发岩石收缩或者膨胀的问题,与给水性测量的方法一致,可以得到具体明确的数值。
2.3水文地质评价水腐蚀性评价
根据抽水和压水试验得到的数据,依据《岩土工程勘察规范》的相关内容,本项目所在地下水对混凝土结构存在微腐蚀性,工程建设所形成的 混凝土结构中的钢筋在干湿状态下,存在微腐蚀性。工程建设对地下水的影响评价:建设用地所在的地下水径流方向收到地形影响,场区内的地下 水顺延节理裂隙和溶蚀节理形成径流通道,流向第四系孔隙水区,向厂区 内的北向渗流,最终排泄与河流湖泊,遇汛期,场区周边的河流会对场区内的地下水进行反补,而场区地下水最终会流向周边河流湖泊。建设用地完全平整场地后,最终地势将高于两侧的阶地,而场区所在地下中部岩体 为弱风化岩,根据压水测试的结果显示为弱-微透水层。因此,场坪开挖对地下水的流向影响不大。地下水对工程的影响评价:主要场区地下水主要以基岩裂隙水为主,由于开挖平整场地的原因,原地貌的浅部风化裂隙 水已被完全清除,目前主要以微风化岩体为主,而在前期的压水试验结果显示,岩土的透水率为0.41Lu~4.84Lu,结果表明为弱-微透水层,主要以大气降雨补给形成暂时性的基岩裂隙水,在开挖基坑的过程中会出现局部渗水现象,但渗水量有限,可以采取明排的方式进行处理,而地下的基岩特性,在后期施工的过程中不会出现流砂、管涌现象,基坑排水对于场 地和地基稳定的影响有限。
3结束语
对于岩土工程而言,水文地质问题的勘测具有十分重要的意义和作用,当前现代技术得到创新,相应的勘察工作也应当进行改革和创新,引人更多先进的勘察技术,以此才能够有效推动勘察行业的快速发展。同时,针对复杂地质条件下的岩土工程,其工程质量关系到施工人员以及周围居民 群众的生命财产安全,因此勘察工作更应当做到细致、精准,以此才能够为工程施工提供强大的安全保障。
参考文献
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[2]雷泉,张伟. 试论岩土工程勘察设计及施工过程的水文地质问题研究[J].世界有色金属,2019(14):262+264.