山东省水利勘测设计院 山东济南 250000
摘要:水文地质问题是岩土工程勘察设计和项目施工中的重要方面,是岩土工程项目建设必须解决的首要问题。但岩土工程的水文地质勘察工作大都在在野外进行,由于地下水变化莫测和地下岩土结构复杂,给岩土工程勘察设计及项目施工均带来一定的影响,因此分析水文地质对岩土工程勘察设计及项目施工的影响,并在此基础上总结水文地质岩土工程勘察设计和项目施工要点,对于确保工程项目建设质量显得意义重大。
关键词:工程地质;勘察工作;设计与施工
所谓岩土工程勘察设计与施工中的水文地质问题,简单来说就是地下水对岩土优劣的决定性。水文地质的勘察是否准确将直接影响着工程施工的质量,也是工程设计和施工中需要考虑和关注的最主要的问题之一。一个工程的水文地质情况直接决定着工程的设计和施工方向及进程,因此在岩土勘察中,获得准确的水文地质资料,查明水文地质情况对工程施工环境的影响,这对工程施工的安全性和高效性有至关重要的作用。
1 地质工程勘察对工程设计以及施工的重要性
地质工程勘察对工程设计以及施工具有重要作用。在每个工程项目施工、建设的前期,良好的地质工程勘察工作可以在一定程度上保证整个工程项目开展、建设的顺利性。如果前期工作没有做好,那么将会对后期的施工质量造成严重的影响。地质工程勘查工作主要是对水文条件、土质状况、地质构造及地震、地形地貌等各项地质条件进行详细的调查、分析,从而得到综合的、科学的、有效的数据信息,进而对整个工程项目中相对出现可能性较高的问题进行综合分析,同时制定出更加具备完美性、可行性的工程设计方案,更好的保证施工的安全性以及顺利性,保证工程具有较高的质量。地质工程的勘察工作主要包括以下几方面的内容:首先,对勘察区域的地形地貌资料、水文资料、地质条件资料、遥感图片资料以及地震记载的资料等各项资料进行详细的收集;其次,完成工程所建设区域的测绘工作并且进行详细的地质水文调查;第三,进行工程地质测绘、勘探;然后对相关的因素进行测试并且得出综合的测试结果,最后整理成地质勘察报告。
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2 水文地质对岩土工程勘察设计及项目施工的影响
2.1 水位上涨
水位上涨对岩土工程勘察设计及项目施工的最大影响在于土质的变化。在土层变化方面,若土层中存在大量水分,土层的硬度和结构均会发生变化,必然对施工安全和项目稳定性带来影响。在岩层变化方面,虽然水位上涨不会对岩层结构产生影响,但在长期地下水侵蚀作用下,会使岩石发生化学变化,可能导致岩石的强度降低,尤其是地下水使结构面的粘结力降低和摩擦角减小,使结构面的抗剪强度降低,造成岩体的承载力和稳定性下降,严重时产生偏移、坍陷等现象,给岩土工程勘察设计及项目施工带来一定的难度。
2.2 水位下降
水位下降会导致岩土层与地下水之间产生间隙,从而在岩土层中形成一种中空现象,一旦受到垂直施工压力,岩土层就会产生塌陷,严重时会影响到整个工程施工的进行。同时若地下水位太低,当不能满足水工水资源需求时,项目混凝土材料制作就会产生一定的难度,从而导致工程施工成本的提高。
2.3 水压力不平衡产生的影响
正常情况下,地下水处于一种动态压力平衡状态,此时并不会对岩土工程勘察设计及项目施工产生影响,但地下水平衡状态受到众多因素的影响,如施工中的过度抽调水或地下水水位上涨、水位下降等都会对地下水平衡状态产生影响,可能最终会影响到地上建筑工程的施工质量。
3 岩土工程勘察中水文地质的对策
3.1 设计方法
1)相关工程管理部门要充分了解勘察的必要性和勘查内容,技术人员要充分分析施工现场的地下水情况和分布特点,以确保正确评估地下水的水量和特点,有效地解决水文地质问题。2)要进行设计分析和任务分析。进行岩土勘测设计工作时,设计人员要明确自己的工作任务,确保设计质量,即设计人员要充分了解工程所在地的实际地质情况,保证勘察数据的准确性。其次,设计勘察人员要对水文地质条件和水文地质问题进行深入研究,展开相应的监测工作,提出相应的解决措施。
3.2 岩土工程基坑施工及支护方案
在基坑工程的开挖和支护过程中,地下水的影响尤其需要得到足够的重视,是一个不能忽略的问题。随着基坑开挖深度的不断增加,许多基坑在地下水位以下或者受到地下水的影响,尤其在地下水位较高的地区以及粉砂地基中,由于自身的渗透系数值较大,往往容易发生地下水的灾患,有的出现“流砂现象”导致边坡塌方;有的内部基坑土体发生较大的位移,影响邻近建筑物的安全。对于基坑支护等过程中出现的涌水、渗水等现象,需要事先制定响应的防范措施,根具地质条件采用合理的基坑防护及降水措施。
3.3 评价水文地质问题的内容
首先,在岩土工程施工前,必须要对影响水文地质条件的各个岩层和建筑物程度进行详细的评估,从而预测可能会带来的各种风险,并且在此基础上提出针对性的预防措施。其次,进行岩土工程水文地质问题的多角度调查,根据我们了解到的详细的水文地质问题与水文数据,进行分析研究,制定出相应的解决办法,确保岩土工程建筑的基础施工安全。最后,需要查阅本地区区域地下水的自然状态调查报告,以及人为因素导致的地下水的变化情况,从而分析出可能对岩土工程建设造成各种影响因素,制定出可行的解决措施。此外,我们评价水文地质的过程中,需要遵循因地制宜的原则,这主要是因为工程施工的所在区域地质条件与自然环境各不相同,从而导致内容存在一定的差异性,如岩土工程所在地区主要是强风化岩石和软岩组成时,需要对岩石和土壤地下水活动层软化、瓦解和胀缩等内容进行评估,而存在一些粉砂等松散性地层时,对地下水的具体评价内容要及时的进行调整。
3.4 制定水文地质风险应急措施
在对影响项目工程稳定性的水文地质风险准确评估基础上,针对施工中存在的各种风险,应制定出针对性的应急措施。首先,对可能出现的岩土工程水文地质问题进行针对性调查,并根据地区详细的水文地质问题及水文数据,进行分析研究,制定出相应的应急措施,从而真正确保项目施工的安全;其次应对岩土工程区域地下水的自然状态、人为因素进行调查,同时尤其注重人为施工因素对地下水文和地下地质结构的影响,制定出切实可行的解决措施。最后,要遵循因地制宜的原则,针对项目区域风化岩石和软岩组成时差异,对项目施工方案进行及时调整,如增加地基支护、提升基坑设计强度等。
3.5 准确测定各项水文地质的参数
水文地质勘察最重要的就是地质数据,只有保证了所有数据来源的准确可靠,才能真正科学合理的进行全面分析,从而采取有针对性的设计措施。为了数据来源的准确,在测定含水层的水位特别是静止水位时,要在钻孔终孔24小时后进行测量,并宜在勘察结束后统一量测稳定水位。测定地下水流向可用几何法,量测点不应少于呈三角形分布的3个测孔。测点间距按岩土的渗透性、水力梯度和地形坡度确定,宜为50~100m。应同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。
综上所述,进行水文地质岩土工程勘察,对工程建设任务顺利完成具有非常重要的意义,可以提前发现水文地质因素对工程建设的不利因素,从而能够为防治措施的制定提供可靠的参考依据,以保证工程建设的安全与质量。
参考文献
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[3]王锦艳. 水文地质岩土工程勘察设计及施工探讨[J]. 资源信息与工程,2017,32(01):68+70.
论文作者:王明霄
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/23
标签:水文地质论文; 地下水论文; 岩土论文; 地质论文; 岩土工程论文; 水位论文; 基坑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;