岩土工程勘察设计与施工过程中水文地质问题探析论文_张恩重

岩土工程勘察设计与施工过程中水文地质问题探析论文_张恩重

山东省地矿工程勘察院,山东 济南 250014

摘要:水文地质问题与岩土工程勘察设计与施工有着密不可分的联系,所以必须要意识到水文地质问题在勘察工作开展过程中的重要性,才能保证岩土工程勘察设计与施工工作的质量。本文介绍了水文勘察设计的概念,分析了地下水位变化对工程地质勘察的影响,阐述水文地质勘察施工所实施的工作,以及岩土工程中水文地质勘察的内容,希望能够对我国岩土工程相关行业起到一定的参考作用。

关键词:岩土工程;勘察设计;施工;水文地质

引言

近年来,我国岩土工程取得了重大的进展,为人们的生活带来了更多的方便。自然界范围内地下水的变化及运动情况即为水文地质,今年来我国地质灾害出现的较为频繁,很大一部分原因是由于水文地质因素而造成的地质灾害,比如地面裂缝、地面沉降以及砂土液化等。岩土工程的主要处理对象为岩土以及土体,工程内容包含地基、基础、边坡以及地下工程等问题的处理,地下水的变化及运动与这些问题有直接的关系,所以必须给予重视,对水文地质条件的研究和分析不够充分,会为地质灾害的发生创造条件,这不仅会对国家和人们的经济造成损失,还会对人们的生命安全产生威胁。充分意识到岩土工程开展过程中水文地质勘察工作的重要性,是勘察设计人员必须具备的条件,也是对工程建设质量提供保证的重要依据。

1、岩土工程勘察概述

岩土工程勘察是建设工程顺利实施的重要基础,简单说,就是对其地质条件进行调查和剖析。建设工程由于施工内容涉及广泛,相对比较复杂,所以,在具体的施工中会受到很多因素的影响。而地质情况就是对建设工程影响比较大的一个方面,在实际施工过程中需要对实际地质状况进行全方位的分析和评价,并在此内容上总结地质变化规律,寻找最合理的施工场地,减少地质因素对建设工程施工可能产生的影响,从整体提升施工的稳定性。岩土工程勘察的内容比较多,包括多个层面的深度分析,需要在进行多方面的分析之后,制定最为合理的勘察大纲,勘察的目的就是发现其中地质工程中存在的问题,并提出合理的处理意见,以保证建设工程的顺利实施。在实际的勘察过程中,需要勘察人员事先对岩层进行全方位的勘察和了解,运用最合理的勘察技术,深入挖掘其中的具体数据,不断拓宽勘察范围,保证勘察数据的准确性,为后续施工工作提供最有利的保障。

2、岩土工程中水文地质勘察评价要点

(1)勘察水文地质条件的掌握。水文地质条件是进行岩土工程勘察设计的重要基础,勘察的内容包含地质环境条件、地下水详细状况以及自然地理条件。地质环境条件是指工程所处地区的区域地质构造特点以及地基土的构成、特性及分布特征。地下水详细状况勘察主要包括地下水含水层、隔水层以及地下水位的勘察,地下水含水层与隔水层勘察,主要是分析这两个部分的埋深情况、埋藏条件以及周围地下水的分布情况;地下水水位勘察要掌握地下水位及历史最高与最低水位、含水层渗透情况以及地下水的流动特征等。自然地理条件勘察是比较重要且相对复杂的工作内容,能够为地表水文环境提供重要的资料依据,其勘察内容有地形地貌特点以及气象水文特点。

(2)评价和分析水文地质条件。将水文地质条件作为基础,严格、客观、详细的分析和评价水文地质问题也是必不可少的工作,主要是把握水文地质问题能够对建筑施工造成什么影响,并且要研究可能会发生的安全隐患,制定科学有效的预防措施,促进整体建设工作顺利、安全的进行。与此同时,在制定地基与基础施工方案时,水文地质资料能够提供巨大的帮助,成为方案制定的重要依据,提升施工的安全性和可行性。

3、岩土工程勘察设计中水文地质问题的损害

3.1地下水水动力压力对地质灾害的影响

天然地下水广泛存在于地质环境中,其水动力压力的影响较小,因此它的危害也较小。但人为因素却很容易对地下水产生不小的影响,特别是某些大型工程的实施,会使自然条件不能平衡,导致地下水水动力压力增加。与此同时,地质工程将会受到严重的地质灾害。

3.2地下水位的下降

在上游的一些大型工程的建造,例如水库或大坝的修筑、矿藏的开采,地下水大量开采等,都会导致地下水难以及时恢复,最终低于正常水平。如果地下水水位下降较大,由于土层有效应力的增加,易造成地面沉降、裂缝、塌陷等。地下水水位与质量的下降也会严重影响建筑和岩土工程的稳定性和安全性。

3.3地下水位的上升

气温和降水量是处于变化状态的,对其产生影响的原因是自然界的气候变化,当降雨量比较大时,会有更多的水分渗入到地下,则地下水位会出现回升的情况。除此之外,地下水位上涨也可能是由于一些人为因素而产生的,比如说水利大坝或者水电站工程项目的建设等,都会对地下水位造成较大的影响。无论是自然因素还是人为因素所造成的水位上涨,都会在一定程度上对岩层的结构造成损害,长期浸泡在地下水中或者降雨量较大,都很容易造成泥石流地质灾害的出现。具有渗透性是岩土土体所具备的特殊属性,当出现水位较大上涨的情况时,比如超过了抗浮水位,已竣工的工程自身稳定性会受到极大的影响,还有可能造成一些严重的工程安全隐患。对于正处于建设过程中的工程项目来说,受到影响的程度更加严重,不仅可能会导致施工停止或者延长工期的情况,导致无法在计划的时间内完成施工项目。地下水位的上涨也会影响岩体的硬度,当山体硬度受到影响而下降时,山体及桥梁垮塌的事故便容易出现,对国家经济以及人们安全构成巨大的威胁。

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3.4地下水的频繁上升和下降

地下水位的频繁改变导致的水文地质灾害也会在一定程度上产生恶劣的影响,水位变化过于频繁会使岩土层出现收缩,并降低地基的稳定性,影响建筑的稳固性,变化过大还会使地面出现裂缝。而且,土层的基本结构也会因此发生改变,一些土颗粒也会迅速流失,降低土层承载力。为了避免这种现象的发生,在进行工程地点选取时,应该尽量避免选择水位升降变化过大的地方,若无法避免,则需要采取加强结构刚度措施及设置截水帷幕。只有地下水位保持平衡,才能使建设工程的施工顺利进行。

4、水文地质勘察施工工作内容

(1)地球物理勘探简称物探,它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异,这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化。通过量测这些物理场的分布和变化特征,结合已知地质资料进行分析研究,就可以达到推断地质性状的目的。该方法兼有勘探与试验两种功能,和钻探相比,具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点。由于岩层自身的物理性质有差别,所以在物探方法上一般是用电法勘探和弹性波勘探,测定地下深处地质层水文地质的相关数据,掌握深处的水文地质状态。

(2)钻探是利用深部钻探的机械工程技术,以开采地底自然资源,或者采取地层的剖面实况,撷取实体样本,提供实验以取得相关数据资料等。与物探工作相比,钻探勘探具有更高的精确度,且深度更大,所勘探的范围也更广,是目前岩土工程在水文地质勘察条件下较为普遍和常用的方法。

(3)坑探工作也被称为掘进工作或者井巷工作,在岩土工程勘探中发挥着十分巨大的作用。较钻探工作来说,其优势主要在于勘察人员能直接观察到地质结构及水文地质状况,准确可靠,且便于素描;可不受限制地从中采取原状岩土样和用作大型原位测试。尤其对研究断层破碎带、软弱泥化夹层和滑动面等的空间分布特点及其工程性质等,更具有积极的作用。但这项工作也有一定的弊端,比如使用时往往会受到自然地质条件的限制,且耗费资金大、勘探周期长,给予这项工作的简易性很多勘探工程会使用这种方法。

5、岩土勘察工程水文地质勘察设计措施

5.1明确勘察目标与具体勘察任务

在对岩土工程进行客观、全面的分析后发现,在具体的勘察设计中,相关工作人员应该对自己的工作有正确的认知,更加重视自己的工作,明确安全的重要性,使自己具有高度的责任心,才能以正确的态度面对工作,从而提升整体的岩土工程施工质量,保证工作效率。相关管理部门应该依据工程实际,制定符合工程需要的勘察目标。而目标的设定需要相关工作人员进行勘察之后,有了更加充足的了解,才能进行全面的分析,从而保证勘察目标的合理性和准确性。只有保证评价的真实性,才能发现实际勘察过程中存在的问题,并进行针对性的处理,才能有效提高工作效率,减少错误的产生和时间的浪费。

5.2加强设计与任务分析

在具体的岩土工程勘察设计中,相关工作人员应该明确自身工作内容,对自己的工作有正确的认知,在保证勘察设计质量的前提下提高工作效率。相关工作人员在具体的施工之前应该对勘察的合理性进行全面分析,使勘察工作更符合实际工程需要,为后续工作的开展提供有力的保障。并且在调查过程中一定要保证数据的真实性,这样分析出的结果才具有可行性。相关工作人员应该不断加强自身学习,努力提高自身的勘察设计水平,重视自己工作能力的不断提升,端正自己的工作态度,对水文地质进行客观的分析与评价。

5.3完善评价内容

在岩土工程中,评价环节是其中最重要的组成部分,特别是水文地质方面的评价更为重要,很多细节都需要仔细把握和研究。在具体的施工过程中,一定要将岩土体的水文性质作为主要的研究内容,并不断加强关注与重视。如果水文性质出现变化,将会直接影响岩土体的强度,继而使建设工程的施工质量也受到影响,因此,相关工作人员一定要加强对岩土体水文性质的研究,才能从根本保证岩土工程的整体施工质量。管理人员还要重视对地下水文性质的分析,了解地下水的特征,加强重点问题的研究,并在客观、全面的分析后,进行有效的评价,考虑多方面的内容,并作为评价原则,使信息数据更加真实、可靠,保证工作的良好效果。

5.4制定水文地质勘察的具体要求

水文地质问题会直接影响到岩土工程的施工质量,所以应该不断优化和改进勘察工作的具体内容,制定更加符合工程实际的勘察要求,使相关工作人员在具体的勘察设计中有科学的范本作参考,从而开展相关工作,并在严格要求中不断约束自己的工作行为,使勘察设计的具体工作流程更加正规、科学,避免出现工作的失误物和遗漏,进而提升实际勘察设计成果的正确性。因此,确定施工地点的水文地质特征,能够为岩土工程的开展提供有力的依据,为相关施工人员提供重要的参考,使岩土工程施工工作完成得更加高效,提升整体的施工质量,保证工作效率。

结束语

水文地质勘察设计工作对岩土工程整体施工质量产生重要影响,加强对其研究,不仅可以有效提高岩土工程的整体施工质量,还可以保证施工的安全性和稳固性,避免人为原因产生的不利影响。在具体的勘察过程中,应该不断加强对勘察设计工作的关注和重视,制定合理的勘察要求和勘察任务,对水文地质问题进行正确的分析,为岩土工程施工提供有力的依据。

参考文献

[1]赖炜.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].西部资源,2019(01):64-65.

[2]杨再彬.岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题分析[J].冶金与材料,2018,38(06):45+48.

[3]张衎.岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题分析[J].工程建设与设计,2018(20):87-88+125.

论文作者:张恩重

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第05期

论文发表时间:2019/6/21

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