岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探究论文_吴志华

昆明骏泽岩土工程有限公司

摘要:岩土工程勘察中,水文地质状况是需要重点关注的因素之一,其对工程建设的稳定性及安全性具有重要的影响制约作用。要有效预防岩土勘察设计中出现水文地质问题,需要在岩土工程勘察中着重对水文地质因素加以分析研究。本文从岩土勘察中水文地质问题的特殊性入手,分析水文地质问题带来的危害性,对水文地质因素在岩土工程勘察中的具体要求加以总结。

关键词:岩土工程勘察设计;水文地质问题;要点

现阶段我国水文地质工作取得了长足的发展,由此引发的一些问题也日益突出,在岩土工程勘察设计与施工中尤为明显。地下水作为岩土土体的重要构成,制约影响着工程建设中的基础工程,进而影响到整体建筑工程的安全和稳定。因此,在岩土工程勘察设计施工中,着重做好水文地质研究工作,对提高勘察质量,促进工程质量提升具有关键作用。

一、岩土工程勘察设计施工中水文地质问题分析的重要性及要点

岩土工程勘察当中,做好水文地质问题的分析至关重要,主要体现在以下几个方面:第一,对岩土地下水状况加以分析,能够明晰地下水对于工程建筑施加的作用及影响,对可能因地下水引发的岩土工程危害情况加以合理预测,从而制定出有效的预防措施。第二,根据工程建筑的基础工程要求及特征,对水文地质加以分析,能够形成科学准确的水文地质资料,为工程建筑基础工程的顺利实施提供技术参考。

工程建筑的基础及地基比地下水位低时,在基础工程施工中就需要采用耐腐蚀强度高的钢筋及混凝土,以有效预防地下水的浸泡侵蚀[1]。在地下水的防污上,要减少工业废水的排放,对建筑废料要加以合理利用,避免随意丢弃,生活废水上要合理排放,充分借助污水处理设施,做好污水净化。

工程建筑的基础持力层是软岩层、残积土层、风化岩层及膨胀岩层时,需要对地下水活动而可能导致的持力层软化及崩解现象加以评价,预估发生的可能性。

工程建筑地基及基础层间如存在细砂层,需要分析评估此类砂层可能出现的浅蚀、管涌及流沙现象。工程建筑地基与基础间如有承压水层,需要分析评价承压水对基坑底板造成破坏的概率大小。工程建筑施工区域基坑位置要高于地下水位时,需要开展富水及渗透试验。

图一 水文地质单元的划分

二、水文地质问题的危害性及分类

(一)因动水压引发的水文地质危害

一般而言,岩土工程勘察环节,处于自然状态下的地下水动水压力并不会对勘察工作造成较大的影响,相应地,水文地质危害的可能性也就不大。但涉及到人为因素时,如因人为活动导致的自然环境失衡,会对地下水造成一定的影响,增大地下水动水压力,从而引起岩土工程发生基坑突涌、管涌等灾害。

(二)因水文升降引发的水文地质危害

1.水位下降

地下水水位下降一半都是由人为因素引起,例如,不合理的开采地下水、开展水利建设工程(筑坝、修水库等)、矿产开采导致矿床疏干等,这些人为活动都会使得地下水难以获得及时补给。当地下水水位无法获得有效补充,下降幅度过大时,既会引发地面沉陷、地裂等较为严重的地质灾害,也能引起水质污染及水源干涸等环境问题,一方面破坏工程建筑的安全及稳定,另一方面也威胁到人们的居住与生存环境。

2.水位上升

水位上升的原因多种多样,诸如地质含水层结构、岩性产状的变化、自然气候环节的降雨增多,此外还有人为的灌溉活动等,都会导致地下水位的抬升[2]。当水位上升的速度过快,幅度过大时,会对建筑工程中的基础工程及地基造成腐蚀,从而使得建筑土体发生滑动,达到一定程度后,就会导致土地结构承载力下降,导致建筑地基崩塌。更为严重的情况下,还会因为土层的液化导致发生管涌及流沙灾害。

3.水位频繁升降

除了水位上升及水位下降外,地下水位的不稳定,如频繁升降也会引发相应的水文地质危害。水位升降的频繁化会导致岩土工程的岩土发生收缩及膨胀现象,而且这些变形现象都具有不均匀性,当水位升降较频繁时,或升降幅度过大时,会致使岩土频繁发生收缩及膨胀,当这些收缩及膨胀现象在力度及幅度上达到一定的强度,就会引起地裂等地质问题,从而给建筑工程带来破坏。此外,水位的频繁升降,会引起岩土层中的一些金属元素,如铝、铁发生流失,降低岩土土层的承载力,最终对工程建筑的基础造成损害。

三、岩土工程勘察设计与施工中对水文地质勘察的基本要求

岩土工程勘察中,水文地质勘察是重点及关键,是提高勘察实效性,保障建筑工程质量的重要指标。因此,需要在岩土工程勘察设计与施工中,对水文地质勘察做好相关的分析研究,着重从以下几个方面加以要求:

(一)岩土工程勘察中全面分析水文地质状况

岩土工程勘察时,要对勘测区域内的水文地质状况加以全面分析:首先,要对勘测地区的降水量(季度降水量,年度降水量)与蒸发量情况调查清楚;要熟悉勘察地区地下水的水位,特别是日常水位,通过有关统计数据,总结水位变化的动态规律;此外,对于地下水与岩土表面的地表水之间存在的补充及排除关系也要加以着重研究。其次,对岩土含水层的深度及厚度要进行调查研究,梳理出各阶段含水层地下水的具体类型、流动方向及水位的动态变化。第三,要根据勘察区域的地质地貌特点,分析地质状况给地下水在渗流状态方面造成的影响。第四,还要分析勘察地区的自然环境状况,查看地下水及岩土表面地表水有无受到污染,如受到污染,污染程度如何。最后,做好渗水试验、压水试验及注水试验,获取相关的渗透参数。以上这些水文地质因素在岩土工程勘察设计与施工中都要予以考虑,以为后期的危害评价工作奠定基础。

表一 抽水试验方法和应用范围

试验方法应用范围

钻孔或探井简易抽水粗略估算弱透水层的渗透系数

不带观测孔抽水初步测定含水层的渗透性参数

带观测孔抽水较准确测定含水层的各种参数

(二)分析评价勘察区域水文地质的内容

在全面掌握勘察区域的水文地质状况后,也就对水文地质的各项内容有了基本的数据,在此基础上,对这些内容加以分析评价,能够有效确定水文地质因素给岩土工程基础建设及整体建设带来的影响[3]。在水文地质内容的分析评价上,要做好以下几点:

第一,工程施工建设前,评价施工区域水文地质的内容及条件会对岩土工程及建筑物基础造成何种影响,如有危害存在,危害的程度如何,并以此制定出相应的防治措施。第二,尽可能多地涉及水文地质资料的收集分析,以为工程的地基建设提供充足的地水文地质数据,增强工程建设的针对性和实效性。第三,对自然状态下地下水的变化情况及人为因素干扰下地下水的变化情况加以归纳,总结各自变化给工程基地造成的影响,并针对性地做出防治措施。第四,根据不同的勘测环境及建设环境,有侧重地开展地质水文工作,如施工场地的基础涉及到软岩石时,就要将地下水是否能够引发岩土层的崩解与软化作为评价的中心及重点,当施工场地的基础涉及到粉土及细砂层时,就要将地下水是否能够引发管涌及潜蚀作为水文地质分析评价的中心及重点。

结语

综上所述,岩土工程勘察设计与施工中,水文地质因素占据重要地位,起到关键作用,因为对水文地质问题重视不足而引发的工程质量问题时有发生。因此,工程建设施工要确保安全性和稳定性,需要采用科学的方法对水文地质涉及的各项参数加以测定,并通过分析和评价,确定水文地质因素给工程建设带来的影响,以切实促进岩土勘察水平及工程建筑水平的提高。

参考文献:

[1]钟硕祺.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].江西建材,2014,(3):230.

[2]王飞,王文华.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题分析[J].地球,2015,(3):152.

[3]刘兴波,郭云雄.刍议岩土勘察中水文地质中的问题[J].中国科技纵横,2013,(9):236.

论文作者:吴志华

论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿

论文发表时间:2015/12/2

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