岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题的研究

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者: 郭子铭
[导读] 岩土工程勘察设计和施工过程中有一个无法避免的问题就是对于水文地质问题的研究

        摘要:岩土工程勘察设计和施工过程中有一个无法避免的问题就是对于水文地质问题的研究,水文地质问题与岩土工程的勘察设计和施工是相辅相成、密不可分的。假如在岩土工程中对水文地质问题处理不好,就会增加岩土工程的不稳定因素,严重的可能会造成生命财产损失等危害。本文主要探讨了岩土工程勘察设计和施工过程中存在的水文地质问题和一些处理思路。
                关键词:岩土工程;勘察设计和施工;水文地质问题

         在任何工程施工中,对地质环境的勘察和设计都是排在首位的,工程施工首先要判断有没有施工条件和能不能达成设计目标。在目前的工程施工体系中,水文地质问题是必须要考虑的首要问题。而对于当前的岩土工程勘察设计来说,绝大部分施工单位都是对自然状态下的水文地质等进行简单的了解,缺少更深入的现场采样勘察步骤,远远达不到现代工程施工规定的要求。强化岩土工程勘察工作和对水文地质问题的研究,对于现代工程来说具有实际意义。
1、岩土工程勘察的基本概念
         岩土工程勘察主要是指在岩土工程施工前,对需要施工的地域进行基本的地基结构勘察和准备。现代化勘察手段和设备在这一环节中的使用非常重要。勘察的内容包括施工区域内地下岩层分布、地质水文变化等,项目方需要对这些情况进行仔细的勘察并掌握。岩土工程勘察在工程设计方案中起着重要作用,能够提供精确的地质水文数据信息,预测地下水活动情况,提高岩土工程施工质量和安全。
2、地下水与岩土工程的关系
         地下水对岩土工程的勘察设计与施工有着很大的影响力。岩土层中的地下水对岩土工程基础的稳定性与耐久性起着重要作用。地表建筑的安全与使用寿命被地下水产生的动水压变化和水位的升降严重影响。地下水水位对工程的影响体现在两方面,当地下水水位上升时,会对工程基础产生腐蚀,降低建筑强度;当地下水水位下降时,又有可能造成地裂或地表建筑的沉陷等。地下水的情况与岩土工程息息相关,如果忽视了地下水的作用就有可能造成严重的事故灾害或者财产损失。
        
3、水文地质问题在岩土工程中的危害
3.1地下水动水压力引起的危害
         地下水对岩土层的压力分为两种,一种是静水压,一种是动水压。一般情况下,静水压对岩土工程产生的影响很小,几乎没有什么显著影响。但是在实际工程建设过程中有很多因素会引起动水压的变化,以工程建设为例,拦河建坝工程一定会引起旧有的水在自然条件下的平衡的破坏,为了达成新的水压的平衡,就有可能引发严重的地质灾害,或者工程质量问题,例如管涌等。
3.2地下水位上升引起的灾害
         地下水位上升的问题在实际施工过程中经常出现,降雨量的增大、人工灌溉、建筑工程破坏了岩层结构等都有可能造成地下水水位上升。地下水位上升对建筑物的影响很大,会对建筑物地基产生侵蚀,尤其是其中的金属结构。地下水对建筑地基长时间的侵蚀会使建筑物强度下降或者直接倒塌。还有些地下水位的上升会改变地下岩层的结构,导致岩层断裂等,继而引发地上建筑出现问题。
3.3地下水位频繁升降引起的危害
         在实际施工过程中,地下有可能存在膨胀性岩土。膨胀性岩土随着地下水位的不断升降发生不规律的胀缩变形,地下水位上升,水分填充,膨胀性岩石膨胀,地下水位下降,水分流失,膨胀性岩石收缩。长时间的胀缩变形会导致地裂的出现,引发地表建筑物的损坏。地下水的频繁升降会导致其中一些元素的流失,扩大了地下岩层中存在的缝隙,使土质逐渐疏松,最终引起地面沉陷,加大施工难度。


4、水文地质勘察的要求
4.1掌握基本资料
         水文地质的勘察首先要做的就是掌握施工当地的水文地质基本资料,这是首要任务。这些基本资料包括当地的降雨量、蒸发量、当前的气候条件、历史水位变化规律等,建筑企业应根据这些资料研究可能发生的水位变化。在现代化勘察手段和设备的帮助下详细的勘察的岩层分布、地下结构、地质水文等情况,判断水位变化、地下水的状态等,判断影响岩土工程施工的可能性。施工单位通过掌握当前地质条件下地下水的状态,分析对工程施工造成的影响等。勘察得到的精确的水文地质资料,能够保证岩土工程设计和施工的科学性和合理性,提前做好防护措施,提高施工效率和工程质量。
4.2做好水文地质评价
         在当前建筑工程施工之前,必须提前做好水文地质勘察和评价工作,以保障工程质量和安全。在传统的水文地质勘察评价报告中,通常情况下不会与建筑工程项目结合起来,单纯是自然状态下的水文地质资料。部分建筑企业生搬硬套,缺乏与施工现场的联系,造成工程建设藏有很多安全隐患。对水文地质的评价包括:①工程结构受地下水影响程度的评价;②地下水活动有可能造成的胀缩与溶解的评价;③地基基础层中存在的饱和砂土有可能产生的腐蚀现象的评价,并提出建设性意见,有效处理和应对;④对地下水位基坑开展溶水性试验,开展稳定性防护,积极控制边坡失稳问题;⑤在地下水位下部开展岩土工程时,对原有水文地质环境有可能对建筑工程造成的危害的评价,采取措施排除影响。
5、岩土工程勘察设计和施工中对水文地质问题的应对策略
5.1明确勘察任务和目标
         岩土工程中对水文地质的勘察是岩土工程项目中的重要部分,是为了预测与处理水文地质问题,减少对岩土工程的不良影响,提高工程效率和质量。工作人员应确定勘察目标和勘察任务,在现代化机械的帮助下对施工地点地下结构中的岩层分布、地下结构、地质水文等情况进行全面勘察与了解,排除地下水文地质问题可能对工程建设造成的影响,保证工程顺利实施。
5.2科学设计和合理分析
         在岩土工程实施的设计阶段,工作人员应研究水文地质勘察的可行性,确保勘察工作顺利进行。勘察任务提供的数据必须准确,以保证工程设计的合理性与可行性,不准确的数据会导致工程失败,造成巨大的损失。建筑单位应搜集多方面资料,完善相关信息,对水文地质进行全面的评价,以保证针对水文地质问题制定的措施能够有效针对实际存在的问题。对地下岩层勘察过程中,应结合当地自然环境来分析,包括当地的天气气候、地形条件、水文活动等。
5.3完善评价细节
    水文地质评价是针对地质问题提出合理有效解决措施的依据,它的重要性无可替代。水文地质评价应做到尽可能的细致,有利于对水文地质问题提出更具有针对性的解决方案。在水文地质评价中,相关部门应加强对岩土水理性能测试的重视。通过实际采样和试验,对岩土水理性能及力学性质进行分析,明确岩土工程受到的影响,保证岩土工程设计的科学性。
5.4治理地下水腐蚀措施
         地下水对工程基础的腐蚀一直是岩土工程治理的重点和难点。科学合理的治理地下水腐蚀的措施不仅有助于提高工程质量,是岩土工程安全的保障,还可以有效改善地下水污染的问题,改善当地自然环境。当今岩土工程的地基基础一般是钢筋混凝土材料,钢筋混凝土材料在实际使用过程中也会受到地下水的腐蚀,这就要求有关工作人员在实际施工过程中提出有建设性的意见,不断改良钢筋混凝土材料或施工技术,切实提高工程建筑的使用寿命。
结束语:
         随着我国经济社会的全面发展,我国现代化建设不断推进,城市化的进程加快,各种工程建筑也层出不穷。然而不同的地方有不同的水文地质环境,无论在哪里开展岩土工程建设都逃不开对岩土工程的勘测设计和对水文地质问题的研究处理。这种情况下,做好水文地质问题的勘察工作显得尤为重要。然而当下进行水文地质勘察的手段和设施还存在一些问题,这一工作的创新和进步需要每个从业人员的参与与支持。
        
参考文献:
[1]芦霁.岩土工程勘察设计与施工中水文地质探究[J].科学技术创新,2020(07):111-112.
[2]宋聚斌.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].价值工程,2019,38(34):92-94.
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