摘要:工程地质勘察是工程开展前的重要工作内容,旨在了解工程所在地的水文地质特点,以便采取措施避免由此可能导致的危害。本文将对水文地质勘察的必要性、内容、水文地质危害、提升勘察质量的措施等内容进行阐述,希望对同行有所帮助。
关键词:工程地质;勘察;水文地质危害;
引言
随着当前城市中高层建筑的推广,为确保其在施工期间和使用期间的安全性和稳定性,还应加强工程建设前水文地质的勘察工作,通过对水文地质的勘察,了解可能对岩土工程产生影响的水文地质因素,从而为设计和施工提供支持,以便采取必要的防治措施,降低工程可能遭受的水文地质危害。
1水文地质勘查的目的和主要内容
水文地质勘察的主要目的在于通过调查研究了解工程所在地区的地下水和地表水的分布、成因和运动规律,通过论证判断水文地质状况对工程进行和使用中可能造成的影响,从而有针对性地采取防治措施以消除或降低危害。水文地质勘察的内容众多,主要有自然地理特征、地质环境、地下水文状况、含水层、水文地质参数等。其中自然地理环境勘察主要为工程所在地气候环境、地形地貌、水文状况等,如风速、空气湿度、地下水的流向和流速等;地质环境勘察主要是了解当地的地质构造和性质等,从而判断地基所在岩土层的抗压能力和稳定性;地下水位的勘察主要是了解地下水位及历史性的升降变化并了解导致最高最低水位的原因及地下水的来源,避免工程的地基在使用中因地下水位的变化产生不利影响。含水层和隔水层的勘察主要是确定地层结构中含水层的位置、厚度等信息;水文地质参数主要是了解所在地岩土层的受力特征和岩石的渗透性等参数。
2水文地质危害分析
在自然和人为因素的影响下,水位可能存在上升、下降、频繁升降等状况。对岩土构造的物理特点和力学特性都会产生一定的影响,从而影响地基的稳定性和安全性。
2.1 水位上升
常见的导致地下水位上升的因素为降水量的增加,当地基中含水量升高时,土壤颗粒的间隙将被水填充,颗粒间的结合力变小,承载能够力下降,且容易产生变形。因此在降水较多的时间段施工时,应加强排水设施的布置和建设,避免含水量超标。此外还应重视当地不同气候下降水量的变化,一些地区当干旱时土体中含水量少,但是到了雨季又会从干燥变得含水量超标,导致地基的性能发生巨大变化,因此需要采取措施避免这种现象的发生。
2.2 水位降低
水位降低的现象较多,随着工农业用水量的激增,同时一些地区地表水污染的加剧,导致过量开采地下水的现象频发。但是地下水开采后不能得到补充,导致水位下降。地下水位的升降直接影响着岩土体的物理特性,通常岩土体受到地下水的支撑力,当地下水水位降低时,岩土体结构失去支撑,原有的受力模型被改变,从而产生新的变形,当变形量超过极限值时会形成裂缝,甚至使土体间的相互作用力被改变,导致沉降、塌陷等问题。
2.3 地下水位频繁升降变化
一些地区存在地下水位频繁升降的现象,这导致岩土反复的膨胀和收缩,从而形成不均匀的涨缩变形。水位下降时使岩土体产生向下的变形,当水位升高时,又会在压力作用下侵入地基土中,导致地基土软化,支撑力下降,并容易产生变形,同时地基区域的重量增加,当水位再下降时又会导致支撑力不足的问题,影响地基的稳定性。地下水的升降最直接的危害是导致所在区域内建筑因地基的变化导致受力变化,产生裂缝、倾斜甚至坍塌等事故。
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2.4 动水压力 的影响
一些地区的地下水存在流动性,这导致其对周围的岩土结构产生一定的压力,但是稳定的动水压力一般没有影响,但是这种平衡被破坏时就会产生危害,如人工开采导致岩土结构或地下水路径被改变时就会导致基坑突涌、管涌以及流砂等危害。
3 提升水文地质勘察质量的措施
3.1不断完善水文地质勘察的管理制度
水文地质勘察的实施效果离不开管理制度的支持,因此应根据水文地质勘察工作的特点和具体流程制定科学、可行的管理制度,并不断进行完善。应主要从以下几方面出发:首先应充分意识到水文地质勘察工作的重要性,对工作人员进行宣贯,使其其意识到自己工作的意义和肩负的责任,在布置具体工作时应明确各单位和人员的工作范围和责任,避免工作出现疏漏或推诿责任:其次为水文地质勘察制定必要的标准和要求,作为作业的基准,规范和标准不能与国家、行业相关规范和标准相违背,并在国家或行业更新规范和标准时及时更新制度,涵盖具体作业的方方面面,如勘察内容、实施时的注意事项、结果检验等,进行勘察时各部门和人员都应严格按照勘察规范和标准实施作业,确保每一个环节都符合相应的要求,从而确保整个勘察结果的准确性;再次重视水文地质勘察人员工作能力提升,在人才引进时应确保其具备扎实的专业知识和工作经验,并有较好的工作态度和责任感,并为员工提供必要的学习和培训的机会,提升员工的工作经验和工作素养,确保勘察工作的顺利进行。
3.2 重视地下水位变化的监测
地下水位变化是水文地质勘察中的重要内容,地下水位的改变可能对地层结构和地面建筑造成严重的威胁。特别是地下水位降低后,地基区域所受到的支撑力降低,可能出现沉降、塌陷等问题,使建筑出现裂缝、倾斜等问题。或者地下水位上升后可能使局部隆起或出现涌出等问题,也会使建筑受到影响。为了避免对区域内建筑的安全性和耐用性造成较大威胁,需要加强对地下水位升降的监测,通过水位、水压、水质的变化,及时采取应对措施,避免由此造成较大危害。因此根据所在地区的具体情况,勘察单位应对工程所在地的地下水位进行科学的监测,并将监测结果递交给设计单位,以使设计单位在工程设计中重视地下水位问题,在设计阶段就考虑消除或降低可能引发的危害。
3.3 在水文地质勘察中注重引进新技术新设备
在水文地质勘察中,所采用的技术和手段对勘察的效率和质量影响很大,如遥感技术、同位素技术和瞬变电磁法等,都大大降低了勘察工作人员的劳动强度、缩短了工作效率、提高了勘测准确度。其中瞬变电磁法对水等低阻体较为敏感,在高阻的地面设置线圈并加以脉冲电流,瞬变的电磁场沿两个方向传播,当遇到水时会产生水中的氢原子核沿磁场方向产生定向排列,当磁场撤销后原子核排列又会恢复原状并释放能量,通过接收线圈测量由此产生的感应电动势,获得地下水的相关信息。但是这种方法在地面有大量金属结构或低电阻金属矿层、石墨层等区域不可靠。
3.4 加强对地下水的保护
近年来由于人类对地下水的过度开采,在很多区域都存在地下水位降低、枯竭的现象,甚至一些区域因此产生沉降等问题,因此加强对地下水的保护刻不容缓。对于水资源缺乏的区域,应考虑建设从水资源丰富的区域引进水源的工程,加强配套水利设施建设以满足工农业生产的需要。在进行项目审批时也应从地下水位降低对地面建筑产生的影响、项目对地下水资源的使用情况等角度进行论证,禁止其存在随意抽取地下水和污染地下水的行为。加强地下水资源保护的制度建设和监管,对污染和无证偷采地下水的行为进行必要的处罚,从而有效保护地下水资源。
结语
相关单位在进行水文地质勘察时应意识到结果的重要性,以高度负责的心态严格按照工作流程、相关规范和标准执行勘察作业,合理应用相关设备和技术,以便获取准确的勘察结果,并根据结果开展水质地质灾害的防治,避免其对建筑的安全性和耐用性造成危害。
参考文献:
[1]孔凡龙.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策研究[J].工程技术研究.2018.(5):13-14.
[2]梁永林.工程地质勘察中水文地质问题的危害研究[J].建筑工程技术与设计.2018.(19):3923-3923.
论文作者:王剑伟,孙梁波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签:水文地质论文; 地下水论文; 水位论文; 地基论文; 岩土论文; 地下水位论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第25期论文;