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摘要:工程项目的地质勘察是项目设计和施工的基础和重要前提,也是建筑工程安全的重要保障。水文地质评价是工程勘察的一个重要组成部分,影响着岩土体工程特性、建筑物的稳定性和耐久性。在勘察过程中有效地确定水文地质条件,可减少建筑安全事故发生和降低工程成本。本文从水文地质的影响作用出发,探讨了水文地质在勘察设计中的应用。
关键词:水文地质勘察应用
前言
自然界中地下水的各种变化和运动的现象称之为水文地质,它研究的是地下水的分布和形成规律,地下水的物理化学性质等方面内容。在工程项目勘察的系列内容中,水文地质是一个极为重要却又容易被忽视的部分。水文地质和工程地质互有联系互相作用,影响着施工质量和建筑安全。严格按照相关勘察规定,切实做好工程水文地质的测量与评估,并在预防和控制方面做好科学合理的设计,是十分必要的。但就我国目前的水文地质勘察现状来说,还是存在很多不足的,主要体现在重视程度不够,数据利用不充分,评价不够科学客观,对水文地质较为复杂的地区勘察不够深入等方面。本文着重阐述水文地质在工程勘察设计中的重要影响,提高工程人员在此方面的意识。
一、水文地质勘察与工程勘察
开展岩石工程时,工程区域的地质情况勘察具有不可忽视的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程勘察主要是指勘察施工地点的地质构造、地层结构和地形板块运动等情况,而地下水位的水位变化、流量统计、流向类型、供给问题等也是工程开展需要重点参考的数据之一。水位地质勘察是工程勘察的要求之一,影响着施工质量、建筑安全性和使用寿命,对工程顺利开展作用无可替代。水位地质勘察包括以下几个方面内容:
1.1自然地理条件勘察。
自然地理条件勘察主要勘察气象的水文特征。包括工程区域的气候特点和地形特点,比如是属于热带雨林还是温带季风、空气湿度如何、降雨量多少,是属于山地、高原、还是平地,水土流失情况如何等。
1.2隔水层和含水层情况勘察
隔水层和含水层的分布与地下水的流动方向、水位高低密切相关。水文地质勘察需要通过现场的实地勘察来获取具体数据,比如含水层厚度、水流状况、渗透系数等,以便对隔水层和含水层做出准确判断,从而有效预防建筑地基塌陷、腐蚀等问题。隔水层和含水层的情况勘察能够为工程项目的施工提供可靠有效的质量保证。
1.3地下水位勘察
地下水位与工程项目的安全性,目标建筑物的稳定性息息相关,在工程的基础勘察设计中作用不可替代。它的变化会对施工的实际情况造成直接的影响。在进行该项勘察时,不仅需要搜集现场相关数据,还需分析利用数据库系统中数据,对地下水位进行全面的对比分析,弄清地下水的补给情况和排泄问题。
二、水文地质对岩土工程的危害
水地下水层的持水性、给水性、胀缩性、崩解性、溶解性等理性性质不一样,所引起的地质现象是不一样的。当勘察不够严谨科学,方案设计不够周到时,不同的水位地质有可能会给基础建设带来不一样的危害。
2.1地下动水破坏力强
地下层流动的水压对岩土层勘察影响较大。通常情况下地下动水的压力不会有较大的变化,但受到人为因素影响,施工过程的作用时,地下动水的压力平衡容易遭到破坏,平衡被打破的地下水会产生不正常流动,从而产生较大的动水压力,轻则阻碍勘察工作顺利进行,严重时会影响到地表的结构或者爆发大自然的愤怒,严重威胁工作人员生命安全。
2.2水位变动影响难测
2.2.1水位上升。水位的上升通常是受到地质因素、水文气象因素、人为因素等方面影响。具体点,地质因素主要包括工程区域岩层的整体性质、地底下含水层的机构等;水文气象因素则包含降水量的大小、水体温度等;人为因素包括农田开垦、抽水蓄水、灌溉等作用。地下水位的上升,会影响岩土层被侵蚀而导致结构变松散,岩土层的结果遭到破坏后强度、稳定性等相继变差,致使岩土层易发生山体滑坡而影响施工作业。水位上升还会引发地下动水压力变化,在地表上反映出小规模的自然灾害。高层建筑对地基的稳定性和变形要求极高,地下水位上升会损坏地基的稳定性。
2.2.2水位下降。地下水位下降时,地基中的有效应力也会相应降低,地基强度下降。这种情况也会影响到工程的基础勘察工作,严重的时候甚至比水位上升影响还大。在现代的大规模城市建设当中,很多地方的地下水会被肆无忌惮地抽取,水位不可避免地出现下降,与此同时,溶于水中的细颗粒物被水带走,导致颗粒间隙过大,内聚力降低,岩土层的抗压和抗剪强度降低,岩土接近地表的部分不能支撑过大的重量而出现崩塌,建筑物的地基也会遭到相应的破坏,此时,影响的可就不仅仅是工程项目了,而是人类的生命安全。
2.2.3水文多变性。岩体层在经过地下水文多次反复的涨落后,其结构会出现很多不规则的收缩变形,这些变形累积达到一定的程度,会影响到整个岩土体的完整性,出现开裂或者沉降等问题。如果在工程项目的基础勘察中,未能准确获取到相应的这些信息,就会使施工设计出现偏差,影响到工程质量和成本。
三、水文地质的评价内容
以往的基础建筑工程勘察设计报告,因为忽视了水文地质对岩土工程的作用,设计和施工时方案不周,在某些地区已经发生了因地下水造成地基沉降和建筑物开裂的质量事故。因此,在对水文地质进行评价时,应注重以下几个方面的内容。首先、要在充分了解地下水特点的基础上,准确计算确定施工时是否会影响到地下水的自然状态引起地下动水水压变化,能充分评估地下水现有情况对地基和地表建筑存在的影响和潜在威胁。其次,预测水文地质的变化情况时,应以地下水对工程影响作为基础,考虑在不同条件下的评价问题,评价过程要以地下水分布、地下水活动情况和水的特点为依据,并结合岩土结构的实际情况,充分考虑不同形态对工程的影响,提取做些相应预案。第三,勘察过程中,相关资料不足时,有必要组织专业的水质研究人员对水质情况进行专门的勘察,保证工程在资料健全的情况下安全有效进行。第四、从工程角度,区别评价不同条件下的水文地质问题,比如:有部分建筑物基础在地下水位以下时,需评价地下水对混凝土及混凝土内钢筋结构的腐蚀性;在选用软质岩石、残积土、膨胀土、强风化岩等岩土体作为建筑物基础持力层时,应重点评价地下水活动对岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;当选用地基的基础压缩层内有松散、饱和的粉细砂、粉土时,应防范产生液化潜蚀、流沙、管涌的可能性;当地基下部存在承压含水层时,应对基体开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评估;在地下水位以下开挖基坑时,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起的土体沉降、边坡失稳而影响周边建筑物稳定的可能性。
结语
综上所述,水文地质条件不但关系着施工质量、施工周期和施工成本,还关系着工程投入使用后的稳定性、安全性和耐久性,关系到人们的日常生活。随着科学技术日新月异的发展和工程勘察技能的不断完善,水文地质的勘察研究也会日臻被重视。使用科学手段、严谨态度计算获取准确的水质地质参数,使其成为基础设计的依据,已是工程项目最为关注的问题。提高水文地质勘察水平,才能更好地保证工程建设项目的安全和正常运行。
论文作者:杨关文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签:水文地质论文; 地下水论文; 水位论文; 岩土论文; 工程论文; 含水层论文; 地基论文; 《防护工程》2017年第16期论文;