岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析论文_王桂林

岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析论文_王桂林

合肥工业大学设计院(集团)有限公司 安徽合肥 230009

摘要:随着近年我国经济的发展,岩土工程勘察也得到了发展与进步,关于水文地质的问题也日渐突出,我国的岩土工程勘察工作中,水文地质问题在设计和施工阶段得不到足够的重视,并且对水文地质的勘察研究投入资金不足,导致该阶段的问题日趋尖锐。由于地下水是岩土体中的重要组成部分之一,因此地下水是基础工程的环境因素之一,并且还对岩土体的性质有一定的影响,从而对整个工程的安全和稳定有极大的影响要有效加强岩土工程勘察质量,必需重视水文地质勘察工作。对岩土工程问题的预防与治理,离不开水文地质勘察工作。

关键词:岩土工程;勘察设计;水文地质;地质问题

1、岩土工程勘察概述

工程地质方面的勘察实际上是对建筑工程涉及到的地质条件进行调查。施工现场会受多种因素的影响,其中,地质情况是非常关键的部分,因此需对现场地质进行系统分析和评价,并在此基础上分析地质变化,寻找最合适的施工地点,缓解地质方面对施工的影响,提升施工安全性。岩土工程勘察的内容比较丰富,其中包括岩土成分分析、物理性质分析、结构分析、化学性质及建筑工程本身的稳定性分析等。对现场地质类型进行分析,然后制订合理的施工方案,勘察目标就是发现问题并解决,保证施工得以顺利进行。

2、岩土勘察工程施工要点

2.1了解岩层物理性质

在实际施工中,工作人员需对岩层物理性质进行全面了解。利用各种科学方法进行勘探,其中,现阶段比较常用的电法勘探可全面勘探地质层的物理数据,并能对水文地质有足够深入的了解。工作人员利用超声波技术及声波技术不断拓宽勘探范围,提高工作效率及勘探的准确性。

2.2切割处理

钻探工作中,工作人员需借助物力的帮助进行切割处理。旋转切割是比较常用的方式,对岩石实施开凿能形成直径比较深的钻孔。将岩土的岩芯除掉后,技术人员需要对其进行试验,尽可能提高工作效率。在坑探中需合理利用各类技术。坑探的各类技术成本都很高,这就意味着工作效率一旦过低,就会对企业造成非常大的经济负担,而且也无法对岩土勘探进行有效控制,降低了工程的经济效益。

3、水文地质问题

3.1地下水动水压危害

通常地下水动水压是保持平衡的,这种平衡保持着地下水良好的水文状态,一旦将这种平衡破坏,就会影响工程质量及安全,而很多因素都会对其产生不利影响,如地表压力变化及降水量变化,这些都会打破这种平衡。当地表压力过大,地下水动水圧就会随之提升,容易造成基坑突涌、管涌等灾害,将会影响工程稳定性,对地面建筑造成不利影响,降低建筑质量安全,因此在勘察设计及施工中需要对这方面足够重视。

3.2地下水位升降变化危害

地下水水位的升降主要取决于降水量及用水量变化。地下水位升降变化将会直接影响地基稳定性,导致工程中出现更多不安全因素,其中主要影响因素是人为因素,如在上游筑坝或修建水库会导致地下水出现升降变化,附近有矿产开发也会出现地下水位变化,而一旦地下水位下降程度过大,地面会出现下沉或地裂,地下水被大量抽取也会引起水位升降,这些都会导致地下水位产生变化,严重的甚至会导致地下水资源逐渐枯竭,对建筑及工程质量会造成严重影响。

3.3地下水位上升危害

地下水位上升的原因比较复杂,水文气象、人为因素及地质因素都有可能导致地下水位上升。从地质因素方面考虑,导致水位上升主要是岩土工程性质及含水层结构方面的变化;从气象因素方面考虑,导致地下水位上升主要是气温和降雨的影响;从人为因素考虑,导致地下水位上升可能是施工或灌溉中出现的问题。

地下水位受到影响就会出现不正常上升的状况,此时会加速腐蚀地基,导致河岸或斜坡位置的土体崩塌,将土体结构软化,土体承载力就会降低,严重时还会引发更加严重的灾害,对建筑产生严重破坏。

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3.4地下水位频繁升降危害

水位升降过于频繁也会造成非常严重的影响。水位变化过于频繁会导致岩土出现不均匀收缩和膨胀,这种变形会导致地面上的建筑稳定性受到影响,降低地基稳定性,变化过于频繁会导致地裂。此外,土层中的元素也会发生变化,铝、铁等元素会逐渐流失,降低土层自身的承载力。因此水位变化过于频繁会降低工程的稳定性和安全性,工程选址要尽可能远离这种地段,地下水位足够稳定才有利于施工。

4、岩土工程勘察中水文地质问题分析

勘察设计及施工中存在很多水文地质方面的问题,这些问题都需要分析。以上集中介绍了引起水文地质变化的一些因素,这些因素影响着工程的安全性,因此,勘察设计及施工中需认真考虑。(1)分析地下水类型。地下水不同类型对建筑及岩土体会造成不同的影响,而且这种影响是非常多样的。水文地质产生的变化难以预料,这就需要结合实际情况,对具体问题进行分析。(2)考虑建筑物类型。不同建筑对水文状况有不同的要求,如一些建筑对地面造成的压强较大,就需要在稳定性非常强的地面建设。此外,还要考虑地下水对钢筋的腐蚀,要借助相应材料缓解腐蚀。很多工程在施工中会有一部分地基处于水位线以下,地下水会腐蚀地基,长时间腐蚀会降低地基稳定性。在施工中还要注意岩土层的结构,基础持力层是由不同岩层构成,在充分分析后才能选择合适的措施进行施工。

5、水文地质勘察设计

5.1勘察目标与任务

水文地质勘察的目标就是为了查明地下水的形成、分布规律,在此基础上做出对地下水情况的评价,评价内容包括水量与水质,不同的工程建设所要解决的水文地质问题各不相同,因此对工程勘察工作要求具有明确的目的性。

5.2设计与任务

根据一般的工程地质勘察工作,一般可划分为勘察规划、可行性研究、初步设计和技术实施设计四个阶段,现重点介绍初步设计阶段和技施设计连个重要阶段,简单介绍规划勘察与可行新研究勘察两阶段:(1)规划勘察与可行性研究。规划勘察的整体目标是为工程选点提供初步的工程地质资料。该阶段的主要任务是搜集整合区域水文地质资料,对于水利水电工程的规划勘察内容包括:合流、河段与地质构造、地层岩土性质以及地震等。可行性研究是在规划选定方案的基础上进行勘察工作,其目的是为建筑工程设置施工方案进行地质论证,对于该阶段的主要任务是对该区域的构造稳定性进行精确确认,并作出评价。(2)设计勘察。该阶段的主要任务是查明水文地质条件、工程地质问题以及预测蓄水后的情况变化。对地下水实行动态监测和岩土体位移监测,需要提出地质工程问题一级处理建议;引水隧洞工程地质条件分段特征,围岩工程地质分类等问题做出评价和建议。

6、需要注意的问题

对于水文地质岩土勘察应当重视对岩土水理性质的实验和研究,重视地下水可能引起的岩土工程危害。岩土水理性质可以通过改变岩土强度,时期变形,进而影响建筑物稳定性。根据地下水的赋存形式,比如毛细管水、结合水、重力水三种形式的分析和测定,对地下水升降变化进行长期观测等,对岩土的透水性、崩解性、给水性、软化性和胀缩性进行全面的分析,并作出评价和给出明确的解决办法。

7、结束语

综上所述,水文地质在岩土工程勘察设计与施工中起着非常关键的作用,为了加强施工安全和稳定,防止人为原因引起的水文地质灾害。在岩土工程勘察设计与施工的过程中,采用科学与合理方法对水文地质问题进行参数测定,通过有效分析给出客观和准确评价,是既重要又必要的。工程实践说明了水文地质问题是岩土工程勘察设计与施工中的重中之重,它所带来的危害在岩土工程勘察中是非常关键的,但却没有引起施工人员足够的重视。由此可知,真正做好水文地质问题分析,深入加强它在勘察设计与施工中积极影响与作用是岩土工程企业的重要工作内容。

参考文献:

[1]郭勇军.岩土工程勘察工作中水文地质问题探析[J].科技传播,2014,07:139-140.

[2]王科以.论水文地质岩土工程勘察设计与施工[J].科技创新与应用,2014,09:296.

[3]冯岩.工程勘察设计和施工过程中应注意的水文地质问题[J].中国高新技术企业,2008,24:212+217.

论文作者:王桂林

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/11

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