河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院 河南 450001
摘要:岩土工程勘察过程中势必将面临着复杂的地下水问题,主要的地下水问题包括地下水位问题、水体腐蚀性问题等,每一类地下水问题都可能给岩土工程勘察、工程地基质量带来不良影响。本文对水文地质勘察中地下水的问题及应对措施进行了分析探讨。
关键词:水文地质勘查;地下水问题;应对措施
水文地质问题是影响工程地质勘察的重要原因,具有关键的作用和地位。其中,地下水问题对岩土工程的危害性很大,所以熟练掌握地下水位以及动水压力条件至关重要,既能增加工程地质勘察资料的可靠性,又能更好地利用岩土体的潜在能力。
1水文地质勘察的定义
结合实践来看,水文地质勘察是指根据不同的水文地质条件情况,采用不同的手段和方式,对地下水状况以及其他相关的各种物质进行调查分析的勘察工作。水文地质勘察工作要特别重视前期和后期两部分的工作,其中前期工作重点在于做好准备工作,由于勘察工作是在野外进行,受天气因素影响很大,因此在前期准备过程中,要特别注意天气变化情况,将天气因素充分考虑到勘察工作当中,选择好具体勘察时间。而后期工作中的重点则是做好水文地质勘察报告,对勘察图案,报告内容具备准确性和科学性,报告数据分析结论一定要根据勘察过程中的原始数据,做到有根有据。只有将这两项工作做好才能有效地保障水文地质勘察工作成效
2水文地质勘查中地下水的问题
2.1地下水位上升引起的工程危害
岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。资源勘查阶段工程地质评价中单因素分析的内容,介绍了岩石质量、岩体质量、岩石力学强度、岩体岩性类型、煤层顶板稳定性分类的方法和指标以及煤层顶底板工程地质分类的方案。以界沟煤矿为例,对主采煤层顶底板工程地质条件进行了评价.
2.2地下水位下降引起的工程危害
在基坑工程中,地下水位变化可能引发基坑边坡的失稳以及地表的过大沉降,导致对周围的建、构筑物及地下管线等造成危害。分别研究了地下水位变化对基坑边坡稳定性和土体变形两方面的影响:首先基于极限分析上限法建立了三维边坡失稳模型,该模型设定滑动面可以通过坡趾下方,能够考虑折线坡面,模型包含地下水的相关信息,能考虑孔隙水压力,此外,模型可以考虑土的黏聚力的各向异性、非均质性及加载加筋的情况。
2.3地下水位频繁升降造成的工程危害
研究结果进行了程序实现,用以计算边坡的临界稳定数。利用该程序进行了大量参数研究,结果表明:分级开挖对稳定性有利,边坡上部宜放缓坡;土的黏聚力越大,边坡越稳定;荷载不利于稳定性,但荷载较小时,该影响不显著;为提高稳定性,宜选用较长、摩擦较大的筋材,筋材倾斜布置效果更好。然后,本文分析了四种地下水位变化形式对基坑边坡稳定性的影响,可以看出:坡外水位下降不利于边坡稳定性,而坡内水位下降则相反;如果两者同时下降,前者的影响占主导地位。这意味着,在基坑内不应骤然降低水位,在基坑外应当防止水位骤升。
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3工程地质勘查评价内容
3.1 水文地质相关的评价内容
第一方面,水文地质的勘探对工程中的岩土结构具有较大影响,因为地下水是在工程土层结构中实现的,在勘探期间,相关人员就要认真了解地下水的情况,然后按照工程在设计期间的具体要求进行调整,保证工程结构与岩土结构的一致性,以防止出现土层沉降以及坍塌事故。
第二方面,建筑地基对水文地质也具有较大影响,勘探人员要对建筑结构进行全面分析,对水文地质在地下中的结构内容进行调整,不仅要降低水文地质在建筑地基条件下的影响,还能够起到一定保障作用。
3.2 水理性质相关的评价内容
第一,透水性的分析,相关人员要利用自然重力,并按照相关指标以及设置内容进行测试分析,并保证水的穿透性。因为岩土透水性对工作质量具有一定影响,如果岩土层比较松散,说明透水性就会比较好。在研究期间,主要对渗透系数进行分析的,人员利用抽水试验,将试验中存在的数据进行计算,并确定出透水系数,从而保证水文地质对工程建设的影响。
第二,崩解性,它主要是在静水环境中完成的,在检查期间对黏土、土体在结构以及强度上的变化进行观察。影响岩土的崩解现象主要是由于其中的颗粒、结构以及矿物质成分,对建筑工程同样具有较大影响。
第三,软化性,根据岩土层结构的软化系数,如果软化系数比较高,说明建筑工程中的稳定性就会比较低。
4水文地质勘查中地下水问题的应对措施
4.1重视水文地质勘察对工程质量的影响
模型和程序可以定量反映边坡的稳定性随水位升降的变化,可供工程参考。为了预测圆形基坑内外土体的固结变形,弹性多孔介质固结理论建立了轴对称柱坐标系下的饱和-非饱和土固结模型。该模型可以考虑水力特性和力学特性的非均质性和横观各向同性,可以反映地下水流动引起的饱和度和相对渗透系数的变化以及土骨架变形引起的孔隙率和饱和渗透系数的变化,并且考虑了地下结构物。将上述模型运用于数值计算软件,模拟了多组圆形基坑的抽水-水位恢复试验,可以得出以下结论:地连墙有隔水和限制土体变形的作用,坑内抽水宜在有地连墙的情况下进行;应当适当控制抽水速率,否则容易引起过大沉降;土体弹性模量越大,变形越小,水头越易改变;初始饱和渗透系数越大,土体变形越小,其对水位变化的影响则取决于抽水和给水的平衡。
4.2 加强对工程地质勘察规范学习
目前,我国的工程地质勘察工作已经具备完善的规范体系,这些规范性的文件明确的对地质勘察的目的、方法、评价都做出了可行性的规定,是工程地质勘察技术人员实施工作的主要依据。因此,工程地质勘察技术人员在开展工作前,因该仔细阅读规范的内容,对其要求以及实施方法进行深度的了解、透析。这样一来在具体的地质勘察工作中。
4.3 在水文地质勘察工作中加强对地下水参数的重视
水文地质勘察工作人员需要根据我国规定的相关水质检测项目,进行地下水质的检测。并且重视这些检测出的水质参数,避免由于忽视地下水质参数对水文地质勘察工作造成的影响。通过检测出的水质参数,了解地下水存在的问题,或者可能造成的问题,制定相关的应对措施,加强安全意识。
总之,地下水环境评价预测能够为相关部门制定相关政策和法制法规提供理论依据,对于地下水环境保护有重要意义。水文地质勘查在实际应用中产生了较好的经济效益和社会效益,对我国国民经济的增长起到了积极的推动作用。
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论文作者:王娟,李扬,周称称
论文发表刊物:《防护工程》2017年第2期
论文发表时间:2017/6/8
标签:水文地质论文; 地下水论文; 岩土论文; 基坑论文; 工程论文; 工作论文; 稳定性论文; 《防护工程》2017年第2期论文;