广州市水务科学研究所 广东广州 510220
摘要:因素,因为水文地质与工程地质密切相关,相互联系又相互作用,作为岩土体及工程基础环境的重要组成部分,地下水的状况直接影响着建筑物的工程安全及稳定。而在传统的工程项目建设水文地质问题处理中,大部分的研究结果只是对自然状态下的水文地质资料进行分析,难以满足现代工程勘察设计、施工、管理等方面的要求。因此,必须重视对工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题的讨论,为保证工程建设顺利开展奠定基础。
关键词:工程勘察设计;施工过程;水文地质;问题
1水文地质勘察设计
1.1勘察目标与任务
水文地质的勘察目标,是为了查清地下水的形成以及分布的规律,并且在这个基础上,对于地下水情况进行评价工作,评价内容包含了水量和水质,不同工程建设,其需要进行解决的问题也不同,因此,对于工程勘察工作的要求有着明确的目的性。
1.2设计与任务
按照一般的工程地质的勘察工作进行划分,通常可以分为勘察规划阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段以及技术实施设计阶段,在此着重介绍初步的设计阶段阶段和技术实施设计阶段这两个重要的阶段,简单的介绍规划勘察阶段和可行新研究的勘察阶段。
1.2.1规划勘察与可行性研究阶段
进行规划勘察的目标,是为了给工程选点提供有效的初步的地质资料。在这个阶段,其主要的任务是为了搜集并且整合在区域内部的水文地质资料,对水利水电工程进行规划勘察,其内容包含了合流、河段和地层岩土性质、地质构造以及地震等。而可行性的研究,是在进行规划并且选定方案基础上,进行有效的勘察工作,目的是为了在工程施工方案设置时进行地质方面的论证,对于这个阶段中需要做到的任务,是对于这个区域内的构造的稳定性进行一个精确的确认,并且进行相关的评价。
1.2.2设计勘察阶段
在这个阶段,主要的任务是为了有效查明水文地质的条件、工程地质的问题和预测蓄水之后相关情况的变化。对于地下水进行有效的动态监测,对于岩土体的位移进行有效的监测,并且根据检测的结果,提出地质工程有关问题的一级处理的建议,对于引水工程相关地质条件进行分段特征的分析,围绕岩土工程的地质分类问题,做出可靠的评价与建议。
2水文地质在岩土工程勘察中的应用
2.1自然地理条件勘察
岩土工程勘察工作需要为工程项目的顺利高效的建设提供准确的地质参数,所以说水文地质对于岩土工程勘察中是十分常重要的,自然地理勘查是水文地质勘察中最重要的环节之一,这主要是因为勘探区域内地形地貌和地下水文特征是勘查人员了解施工现场地质特征的基本的设计参数,只有准确获取这些参数才能确保工程的安全高效完成。
2.2地质条件勘察
建设区域的地质条件不仅会影响工程基础的施工质量,还会影响建筑物整体的安全性。地质条件勘察的主要任务就是全面掌握建设区块的地质构造特征、地层岩性、构造运动等,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。
2.3含水层以及隔水层分布情况的勘察
水文地质的勘察包括许多内容,其中含水层也需要进行一定的勘察。其中地下水的水流方向、水位高低情况以及相关的供给问题都主要与含水层与隔水层的分布情况密切相关,一般岩石工程都会通过现场的实地勘察来记录其相关因素的具体数据。例如含水层厚度、水流状况以及渗透系数等,对含水层的准确判断能够有效防止建筑基层的下陷、腐蚀等问题。对含水层数据的勘察能够为岩石工程的施工提供一个可靠的质量保证。因此,在水文地质的勘察中,含水层的勘察十分重要。
2.4地下水位的勘察。
在岩石工程的施工中,地下水位对施工的安全性与建筑的稳定性都有着无可替代的重要作用。其变化会对建筑的相关性质以及施工的实际情况造成一定的影响。因此,在岩石工程开展前,对地下水位的勘察具有十分特殊的实际意义,在对地下水位勘察时,不仅应该搜集当时的相关数据,还可以利用当地的数据库系统,将数据与前几年该地区的地下水位情况进行一定的对比和分析。与此同时,地下水的补给情况、排泄问题的调查也必不可少,由于地下水对于岩石工程开展的特殊意义,所以应该是勘察的重点环节。
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3水文地质问题的危害
3.1地下水压力引起的水文地质危害
平常状态下的地下水是没有什么危害的,因为平常状态下的地下水的压力比较小,对建筑物不足以造成危害,但是一般在施工的过程中都会改变地下水,破坏地下水的动力平衡,平衡一旦被遭到破坏,地下水压力就会产生变化,在变化的地下水压力的作用下就会造成工程危害,例如:管涌、突涌、流沙或者基坑失稳等,一旦这些现象发生,就会对建筑物的安全产生威胁,造成建筑物的质量问题,引发工程事故,造成不必要的损失。
3.2地下水水位升降
造成地下水水位上升的原因有很多,如各种自然因素、人为灌溉及地质结构的变化等。如果地下水位上升,有可能加大建筑物的腐蚀程度,破坏岩土结构,使建筑物发生一定程度的倾斜,发生巨大的灾害。地下水水位下降主要是人们大量抽取地下水造成的,同样也会给建筑物带来巨大的灾难,如导致地面沉降、塌陷及地裂等现象,会给岩土结构带来巨大的破坏,同时也会威胁人类的生存环境。
3.3地下水位下降
在一般情况下,地下水位降低的主要原因是人为因素。例如无限量的开挖取水、滥用地下水以及煤矿开采等,甚至建造堤坝也会导致地下水位的降低,由于堤坝的建立,上游减少了对下游的水量供给。因此,导致下游地下水位的降低、地下水位的降低,轻则导致地面开裂,重则导致地面塌陷,甚至对地下水源的质量都具有一定的影响。地下水位的降低问题,对于岩石工程的稳定性、人们居住环境的可靠性都形成了一定的威胁。因此,对水文地质的勘察,能在一定程度上回避部分地下水位在未来会下降。
3.4地下水位反复升降
地下水位的升降会导致该地区的岩石结构产生一定的变形。当水位上升,岩体膨胀;当水位下降,岩体缩小;当地下水位反复升降时,会导致岩体频繁变大缩小,最后极其容易形成不可逆的岩石形变。并且,当地下水位升降程度增大到一定程度时,甚至会引发地裂,其对建筑的稳定性则具有破坏性的危害作用。与此同时,地下水位的反复升降,会带走土壤中的相关化学元素,例如,铁、铝等重金属元素的流失会导致土质的疏松,土壤之间的空隙增大,土壤的承受力就会大大降低,就会给岩石工程的开展造成一定的困难。
4工程勘察设计与施工的水文地质的实例分析
4.1工程案例简介
某房地产投资开发有限公司拟建一高层住宅楼项目,场址原为某食品加工厂场地。该项目的总建筑面积约为1.24×106m2,拟建的工程建筑主要包括商住楼、2~3层会所、地下车库等。在该项目实施过程中,开展工程勘察的主要目的为:确定施工地区地下水埋藏情况,判断地下水对建筑材料的腐蚀影响;确定埋藏地区河道、洞穴等不利条件对工程项目的影响;了解施工地区不良地质问题的作用、成因等。
4.2工程勘察中水文地质勘察的主要要求
为保证整个勘察的科学性,该项目确定了工程勘察的基本要求,其具体资料为:确定工程所在地的地质环境,主要指工程所在区域内的整体地质构造特征、地层岩性等基础资料;工程所在地区的自然地理环境,主要指工程地区的水文气象和地貌数据等;工程所在地的地下水水位状况,包括近几年地下水位的变化,整个地下水的补、径、排等。
4.3对工程中水文地质的评价
在该工程中,需要对整个地区的水文地质情况进行判断,尽可能的提高工程质量。一般在评价过程中,需要根据工程项目的实际要求提出水文地质问题的预防措施,以降低不良水文地质对工程的影响。在该工程中,所开展的水文地质评价主要包括以下几点内容:评价地下水对工程项目钢筋结构的影响;评价该地区地下水活动可能产生的缩胀、溶解作用;针对地基基础层中存在的饱和砂土现象,预测可能出现的腐蚀现象,并要求施工人员在工程建设中要高度重视对该问题的控制与处理;针对地下水位基坑进行溶水性试验,要求相关单位能积极控制边坡失稳现象,并开展稳定性防护;在地下水位下部开展岩土工程时,及时判断原有水文地质环境对建筑物的灾害。
4.4效果评价
在该工程项目中,设计单位与施工单位在工作中充分按照水文地质勘查结果展开工作,保证了工程项目的顺利进行。
5结语
在水文地质的条件下,岩土工程因为需要对地下水的动力平衡情况进行改变,会导致严重的岩土工程危害,比较常见的危害例如基坑和流砂等,因此,在一方面需要加强前期各项水文地质的试验和勘察,在另一个方面,伴随工程的进展,按照进度,需要长期的观测,在长期的观测部分,需要对于前期的勘探进行复验,有利于设计与施工的调整,对于避免重大的工程事故有着重要的意义。
参考文献:
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[3]贺云.工程地质勘察中的水文地质问题浅谈[J].硅谷(科技创新论坛),2015(1):179-181.
论文作者:孙红英
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/4
标签:水文地质论文; 地下水论文; 工程论文; 地下水位论文; 地质论文; 含水层论文; 阶段论文; 《基层建设》2016年8期论文;