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水文地质在岩土工程勘查中的应用研究

2022-04-18王恩缘

中国应急管理科学 2022年1期
关键词:水文地质岩土勘查

王恩缘

摘  要:隨着我国改革开放政策的持续深化,居民生活质量获得了显著改善,工作、生活对建筑工程的需求量也持续增加。在工程建设中,岩土工程属于基础性内容,在施工前则要对施工地区的水文地质情况进行分析,获取相关数据和信息,为岩土工程施工奠定基础。论文以岩土工程勘查中的水文地质为主要分析对象,简单阐述了其实践意义及现存问题,并就水文地质在岩土勘查中的应用策略进行了探讨,希望能为岩土勘查工作者,以供参考。

关键词:水文地质;岩土工程;地质勘查

一、水文地质勘查技术的发展现状

水文地质勘查技术与环境地质勘查技术的方向基本相同,都是对地质、环境等变化进行勘测研究的技术。现阶段,我国的水文地质勘查技术在岩土工程中的应用日渐成熟,基于经济社会发展的创新与改革力度不断提高,形成了许多具有我国特色的理论体系与应用方式。水文地质勘查技术在岩土工程中的应用,是通过对地下水位、渗透系数、释水系数、越流系数、单位吸水率和毛细水上升高度等参数进行测定,并据此为岩土工程施工提供依据,优化方案,确保工程顺利进行。

二、水文地质勘查工作存在的问题及难点

1.存在的问题

制度问题。水文地质勘查技术在岩土工程应用时,操作人员过分追求矿石数量与质量,忽略开采规模,这就是制度不健全引发的水文地质勘查技术应用与实际矿山设计的不匹配。

人员问题。从事水文地质勘查工作的人员能力参差不齐,技术掌握不精、专业经验缺乏这些都会使水文地质勘查技术在岩土工程中的应用出现问题,特别是在水文地质勘查技术不断创新发展的背景下,操作人员学习能力与主动性不足的问题也愈发明显。

技术问题。现阶段,我国的水文地质勘查技术对传统技术的倚重严重,对国际先进技术的引进受制于观念与资金而较为停滞,可见水文地质勘查技术的整体水平有待提高,在岩土工程中应用时难免会因技术问题出现效率低、效果差等现象。

2.应用难点

地下水位上升。导致地下水位上升的因素主要是人为因素、气候因素和含水层结构,具体表现为灌溉过量、降水多等。地下水位上升对于岩土工程的影响主要是盐渍化降低土壤质量,腐蚀岩土工程地基,引发岩石结构物体滑动塌落。如果不及时对地下水位的上升进行严格控制,就有可能造成地基因表面沙土流失出现下陷,影响岩土工程结构稳定。

地下水位下降。人为因素是导致地下水位下降的主要因素,比如,地下水过量开采、煤矿开采过度等。地下水位下降一方面会影响土地表面的平整度,另一方面会影响岩土工程边坡内支护结构的稳定性。

地下水位反复性。地下水位的反复升降会引发岩土工程中岩石性质物体的变形,最终影响到岩土工程整体的稳定性。在地下水位反复升降的过程中,岩土工程中的岩石性质物体会发生膨胀与缩小的变化,且这种变化具有反复性、连续性与不定性,由此使得岩土工程中岩石性质物体出现不可逆的变化,从而影响岩土工程稳定性。地下水位在反复升降的过程中会造成水土流失,使得岩土工程稳固的难度系数增加。

三、水文地质勘查应用策略探究

1.工程地质钻探

钻孔定位是岩土工程水文地质勘查中的首要环节,其准确与否直接影响着后续工作的科学性和数据适用性。现阶段,定位环节存在弊病较多,如放样不规范,地质条件不适应等,这些都会使钻孔出现标高偏差,对地下水埋深、流向等的分析带来干扰。为避免上述问题,在钻孔阶段务必要保障定位的精准性,按照设计图纸中的坐标和高程开展定位作业,在全站仪等设备的辅助下,完成控制点设置,对于放样定位以及闭合检查工作来说,则要借助极坐标方式来完成,平面方向的位置偏差值应当控制在±2m之内,高程偏差则要控制在±15cm之内,如若需要调整勘探点位,上述测量流程则要重新开展。进入钻探环节,应当选取有扎实专业基础和钻探经验的人员进行施工,深基坑超地下水位的场景中,适宜采用干钻方案。为保障土层含水量测试的准确性,应对使用的钻进管进行细致60挑选,并且辅助加水或循环液完成操作,选定的工具要具备隔离冲洗液功能。如果施工现场存在易坍塌地层,则要采用钻孔方式进行侧壁保护,同时关注超地下水水位部分的基坑,如果填土过于松散,也要及时采用套管护壁法进行防护。在进行Ⅰ

级、Ⅱ级土样提取时,注意合理控制下设管套深度,二者之间的距离要保证在管径的3倍及以上;若水位下层仍存在粉土层等结构特殊的土质,则要进行泥浆护壁,对孔内水头压力进行重复测试,确定其取值在合理范围内,之后再进行下一步操作,防止负压、管涌现象的出现;对于碎石土层来说,则可以采用植物胶浆液进行侧壁防护。

2.取样

在岩土工程勘查中,取样是外业操作中十分关键的一环。取样区域的划分应当建立在土层分析的基础上,尽可能选取无扰动Ⅰ级土层,若条件制约无法实现则至少也要保障取样对象为轻微扰动Ⅱ级。为保证取得样本的质量和代表性,要严格遵照标准规定,同时采用圆直型孔洞,从技术层面避免缩孔、塌孔等不良病害的发生,选用取土器型号应当以孔洞直径为依据,小于孔径1~2级为宜。取土器进行孔洞内部操作前,应当事先做好清理工作,将残渣厚度控制在合理范围之内。

3.地下水调查

地下水在岩土工程稳定性方面影响较为突出,要结合地质分析结果对地下水水位、水利特性等进行资料收集,结合降水分析等掌握区域地下水变化全貌,同时关注水质分析,防止酸碱度过高对工程项目钢筋造成侵蚀。水样采集过程中,要注意合理控制暴露时间,样本数量不能少于2,如果出现多层地下水情况,还应采取分层采样措施。在综合调查的基础上,对抗浮结构、隔水防渗等措施进行合理比选,保障岩土工程的顺利进行,有效规避施工风险。

四、结语

总而言之,在经济发展新形势下,岩土工程的建设规模持续扩大,水文地质是影响工程建设质量与安全的关键因素,在具体工作中,相关部门与人员要重视科学合理地应用水文地质勘查技术,确保技术应用的完整性与适用性,以更好地为建筑工程设计与施工方案优化提供依据,从而避免发生水文地质灾害问题,做好岩土工程的力学控制,为施工的有序顺利进行提供帮助。

参考文献:

[1]游茂云.水文地质在岩土工程勘察中的应用探究[J].西部探矿工程,2021,33(01):10-14.

[2]廖友清.水文地质在岩土工程勘察中的应用[J].工程技术研究,2019,4(5):88-89.

[3]王洁,周庆国.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用分析[J].低碳世界,

2019(5):64-65.

[4]辛正启,黄文涛.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用[J].卷宗,2019(20):326.

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