江苏省核工业二七二地质大队 江苏南京 211102
摘要:随着社会的快速发展,水文地质勘查在岩土工程勘查中的作用十分巨大。而水文地质作为岩土工程勘察中的一项重要内容,对其工作重要性作用进行分析非常重要。因此,为了能够有效地提升水文地质勘查的效率,需要对岩土工程进行全面性的勘查。
关键词 :水文地质 ;勘查 ;岩土工程 ;作用
1 工程勘察中水文地质勘察内容
影响水文地质的公理因素的是 :承压含水层的特征及水头、岩层渗透性强弱及渗透系数、隔水层和含水层的厚度、地下水位及变动幅度、地下水的类型等。为了能够使工程地质的勘察质量得到提升,应该对地下水对于工程建设中的某些危害降到最低,在进行工程地质勘察的任务时,可以将与岩土有关的水文地质问题提前调查清楚,提供必要的水文地质资料,对于地下水对建筑工程和岩土体可能产生的作用进行评价。
1.1 自然地理条件。
自然的地理条件包括地形地貌和气象水文特征等内容。气象水文特征是对工程所属地域进行调查,是否具有季风气候,拥有的热量和湿润程度,属于热带还是亚热带等。地形地貌是对工程区域周围的高原特征、平原、水系、是否具有平坦的地形开端、地貌堆积和侵蚀情况如何等。
1.2 地质环境条件。
包括工程中的基底构造、地质构造特征及其对第四系厚度的控制、新构造运动、地层岩性等方面的内容。
1.3 地下水位情况。
在近 2-5 年内的地表与地下水的补排关系、地下水补给排泄条件、水位变化趋势、最高地下水位、水位变化趋势等都包括在地下水位的情况中,地下水位的变化能够较大程度的影响岩土工程,这也是工程勘察中的重点内容。
1.4 含、隔水层情况。
含水层和隔水层的地下水类型、水位、流向、及其变化情况,主要是含水层的分布与厚度,通过现场试验能够测定出水文地质参数、地下水层渗透系数等,在场地地质限制的条件下,能够对地下水的渗流和赋存状态进行判断。
2岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法
2.1实验分析法
实验分析法是以实验的方式对从勘察区域内采集回来的各项参数样本进行检测与分析,进而获得对水文地质条件相关信息的进一步掌握。目前,抽水、注水、连通、压水、放水等实验是水文地质工作中主要实施的几种实验。其中抽水实验是应用最为普遍的一种实验方法。通过抽水实验,借助有关测量和计算工具,可以得到抽水孔的特征曲线、实际抽水量等信息,对这些信息进行分析,对含水层的相关特性进行评估,可以帮助勘察人员对所勘察区域岩土的水文地质环境进行深入的了解,尤其是水文因素。总体而言,实验分析法具有较高的参考价值,但不够全面,还需要与其他勘察方法配套使用。
2.2工具探测法
在岩土工程勘察的水文地质工作当中,利用先进的、精密度高的探测仪器对所勘察区域地质岩石的性质,包括放射性、构成成分、电性、弹性、硬度、密度等属性进行准确的探测,有利于勘察人员对当地水文地质条件更好的理解与掌握,保障岩土工程和建筑工程施工方案制定的科学合理和切实可行。该方法是岩土工程勘察水文地质工作中经常采用的一种方法,在实际应用过程中具有一定的针对性和适用性。现阶段,声波探测、电阻率法探测、浅震探测和电磁波探测是水文地质勘察中使用较为普遍的几种探测方法。工具探测法具有实用性强、针对性高、探测速度快等特点,但往往是作为其他勘察方法的辅助方法进行配合使用。
3 工程勘察中水文地质参数的测定
3.1 对于不同的水文地质参数测定,需要选择不同的测定方法
(1)对于水位的测量 :用测压管、探井、钻孔进行观测。
(2)对于导水系数和渗透系数的测量 :需要进行室内渗透、抽水、压水、注水试验。
(3)给水度和释水系数的测量 :可用室内试验、非稳定流抽水试验、单孔抽水试验、地下水位长期观测等方法。
(4)对于越流因数和融流系数的测量可用多孔抽水的方式进行试验。
3.2 地下水的量测要求。
地下水水位的测定,在进行实际的工程地质勘察中,当遇到含水地层时,需要对地下水位进行测定。当采用多层含水层的水位进行测量时,需要与其他的含水层分隔开。对于地下水的流速的测定需采用充电法或批示剂法。对于抽水试验需要按照抽水试验的方法进行操作,根据不同的渗透系数的应用范围,可以制作出活水量与时间关系曲线和动水位与时间的比例关系,在一定范围内波动,可以被认为是能够被接受的关系曲线。对于注水和渗水的试验操作能够在钻孔或度坑中进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于砂土和粉土需要采用试坑单环的方法 ;当试验的深度较大时,需要采用钻孔的方法 ;对粘性土的测量可采用试筑双环的方法。对于压水的试验应该符合工程的要求,并结合钻探资料和工程地质测绘,能够对试验中的孔位进行确定,根据岩层的不同的渗透特性能够划分出各个试验段,根据试验中确定的压力级数、起始压力和最大压力,能够有效的绘制出压力与压入水量的关系曲线图,通过对试段的透水率进行计算,能够确定出 P-Q曲线的类型。
①根据试验的适用条件能够确定测验方法。
②根据地质条件和分析需要布置测试点
③测压计的安装和埋设应按照有关安装技术规范。
④及时的对测定数据进行分析和整理,当发现异常现象时,应该分析其中的原因,并采取能够应对的措施。
4 工程勘察中水文地质评价内容
4.1 在进行实际的工程地质勘察报告中,能够从以下几个方面对水文地质问题进行评价:对岩土体和建筑应该重点的进行评价,预测是否可能产生的岩土工程危机,并能够提出相应的防治措施。对于工程地质的勘察需要密切的结合建筑物的类型,对于水文地质问题进行及时的查明,能够提供出所需的水文地质资料。
4.2在进行整体的评价过程中,需要对其土壤层的渗透性进行相应的数据测试,为了能够让整体评价系数更加精确,需要对其勘测的数据量进行增加。需要对岩体的性质以及结构进行综合性的数据评估,初步预测出可能出现的岩体工程危害,并制定合理的方案进行全面的预防。在整个工程勘测的过程中,还应该结合实际情况对其地下水的变化情况进行时态评估。
4.3因为不同区域的地下水的储存量不尽相同。所以,勘测出其变化的规律,并对其造成的影响进行全面性的评估。这样,在工程活动中才能更好的掌握地下水的整体变化趋势,最终做到从容应对。在水文地质的勘测中,需要对地下水位的变化情况进行具体的评估。应当以建筑物为基础,应当重点评价地下水位对膨胀土等岩土的影响因素,同时还要对岩体可能产生的膨胀以及软化等现象进行数据性的检测,并与邪出可能产生潜蚀、管涌等方面的可能性。
5水文地质工作在岩土工程勘察中的作用
5.1影响建筑工程的基坑施工
对建筑工程基础坑深的影响。由于受城市环境条件限制,很多岩土工程勘察中的水文地质工作都难以通过直接开挖的方式在建筑工程基坑施工之前进行,这使得水文地质工作中很难采集到全面的相关信息。而没有全面的水文地质信息作为依据和参考,建筑工程基坑环节的施工将很难顺利有效的进行,也极易引起岩土层挖掘过程中部分土层的下沉,从而对周边建筑的整体安全造成影响。
例如,在城市建筑施工当中,为避开对周边建筑的影响,岩土工程勘察水文地质工作大多采用垂直开挖方式,这种施工方式需要将地下水抽离出去以降低其对土侧产生的压力。但这种局部地下水的抽离会导致整个区域地下水水位下降,随着时间的推移,周边建筑物的地基会逐渐发生变形,这就为建筑物的地表坍塌和地面沉降创造了有利的条件。为避免这类安全问题发生,在建筑项目的岩土工程勘察阶段,积极开展水文地质调查工作,对勘察区域的地下水水位、降雨分布情况、地形地貌特征等各项与水文地质相关信息进行收集、整理与分析,依据这些信息来确定工程施工是否需要采取支护安装、防水涂层等防水措施,能够有效提高工程项目决策有效性,降低工程施工对周边建筑物和水文地质的影响,提高建筑工程基坑施工的质量。
5.2影响岩土工程的施工质量
水文地质工作开展的是否有效直接影响着岩土工程施工的整体质量,尤其是对地下水水位上升或下降变化情况的掌握程度。在岩土工程勘察阶段,如果水文地质工作者对勘察区域的地下水位近几年来具体的升降变化信息掌握的不够全面,就会导致岩土施工方案的制定缺乏足够的可行性和合理性,从而极易引发安全事故。例如,一旦地下水位上升,土壤的酸碱平衡就会被打破,此时土壤中的可溶性盐会不断腐蚀建筑物中的混凝土,导致建筑物的稳固性逐渐减弱。另外,地下水位的上升还很可能导致岩土施工现场周围高地发生泥石流、滑坡等自然灾害,不仅给整个工程施工产生了巨大的影响,而且还会威胁到周边居民的生命财产安全。如果水文地质工作者在实际工作中对勘察区域的地下水水位变化情况、气候、降雨、附近河流、地形地貌等环境因素进行了全面深入的调查,并掌握了足够的信息资料,则岩土工程施工方案的制定、施工图纸的设计、施工工艺与方法的选择会将这些水文地质条件充分考虑在内,从而大大提高方案制定的合理性,施工图纸设计的适用性、提高岩土工程施工的质量和施工工艺方法的高效性。可见,水文地质工作对岩土工程勘察的重要性。
5.3影响岩土物理学性质
岩土物理学性质对岩土工程施工具有重大的影响,而水文地质又对岩土物理学性质具有重大的影响。例如,地下水水位的升降变化会直接影响到岩土的膨胀性能,造成岩土层的不均匀膨胀,从而降低岩土的密实性与坚固性。当地下水水位升降变化频繁时,岩土的膨胀与收缩幅度也会随之而增大,当增大幅度达到一定程度时就会引发地裂,给建筑物带来破坏性的打击。因此,在岩土工程勘察中通过水文地质工作对岩土的膨胀特性、成分、密度等信息进行全面采集与分析,对粘性岩土、软质岩土、风化残疾岩土等各种类型岩土的物理学性质与水文地质之间的紧密关系,尤其是与地下水之间的关系进行全面把握,了解地下水分布情况和整体变化规律,对采取有效的应对措施来改善岩土的物理学性质,降低水文地质对岩土物理学性质的影响,合理设置建筑地基施工的基础深度,提高建筑物的稳固性与安全性具有重要的作用。
总结:综上所述,水文地质工作在岩土工程勘察中发挥着巨大的作用,对整个建筑工程岩土施工、地基施工等各个环节以及投入使用后的建筑物稳固性与安全性具有重要的影响。只有全面做好水文地质工作,掌握足够、全面有效、可靠的水文地质信息,才能够为建筑工程施工提供必要的数据支持和资料参考,进而降低地下水变化等对建筑物安全的影响。
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论文作者:曹鼎
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/10
标签:水文地质论文; 岩土论文; 地下水论文; 工程勘察论文; 水位论文; 含水层论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第13期论文;