1.中国建筑第八工程局有限公司华南分公司 广东广州 510663;2.湖北省地质局第四地质大队 湖北咸宁 437100
摘要:随着经济的发展和社会的进步,在工程施工中,地下水的存在会降低地基承载力、增加工程的安全隐患,必须要引起施工单位的高度重视。通过开展岩土工程勘察,可以对工程所在区域的水文地质情况有一个真实、全面的理解,进而根据勘察结果,编制施工方案,消除地下水对工程基础的损害影响,保证工程质量安全。本文在概述水文地质对工程建设带来影响与岩土工程勘察重要意义的基础上,就水文地质评价要点,以及工程地质勘察中水文地质危害的应对策略展开了简要分析。
关键词:岩土工程;勘察;水文地质勘察;地位及内容
引言
在近几年来,岩土工程的勘察工作开展的愈发顺利,有关于水文地质的研究与分析工作也同样取得了长足进步。但随之而来的,也是不容忽视的各项问题。在整个岩土工程中,地下水不仅是主要的环境因素,同时还关乎到整个岩土体的性质,决定了岩土工程的安全性与稳定性。基于此,在日常的岩土工程勘察中,务必要进一步加强对各项地质环境与地质危害问题的分析与研究,从根本上发现问题、解决问题。
1我国水文地质勘察现状
我国工程建设领域施工出现的施工事故的记载资料以及大数据的分析表明,由地下水和岩土体相互作用所造成的地质灾害案例很多。许多施工事故的发生都是由于对地下水的运行机理了解得不充分而导致的。很多勘察单位只重视岩土体的空间分布特征,及其物理力学特性,殊不知岩土体受水浸泡会产生软化,强度急剧降低,引发地基破坏或边坡失稳。因此,在水文地质勘察中,应重视对水文地质调查、测试工作。具体工作开展以及工作内容需要通过工程实际来确定。对于地下水性状的基础变量和发展变化规律进行定性和定量分析。但是,在我国目前的水文地质勘察现状中,存在这许多问题,比如,勘察人员不专业、勘察工作不全面、以及勘察结果不准确等等。另外,还存在对水文地质勘探工作不重视或不认真分析研究,这些问题都会影响水文地质勘察工作的精度和可靠度。很多勘察队伍在进行水文地质勘察过程中,虽然也能为设计和施工提供必要的水文地质参数,但成果的可靠性很难有保证,也为工程建设安全施工留下诸多安全隐患。
2岩土工程勘察中水文地质勘察的地位
岩土勘察的目的是查明工程所在区域的不良地质类型、范围、危害程度等具体信息,从而为施工单位评估施工作业环境、制定施工技术方案等提供参考。从勘察对象上来说,主要包括岩土层勘察与地下水勘察两种。由于勘察内容多样而细致,并且对勘察技术要点、流程等有着严格的要求,为了保证岩土工程勘察作业能够顺利开展,并获取全面、精确的地质信息,必须要提前开展设计工作。例如确定勘探孔的布设位置、数量,以及详细参数(如孔径、孔深等),还有取样件数、原位测试方法等等。科学的岩土工程勘察设计,是充分发挥工程建设中岩土勘察价值的关键,必须要引起相关单位的高度重视。
3岩土工程勘察中水文地质勘察的内容探析
3.1明确制定勘察任务和目标,加强对地下水位的分析
水文地质信息为工程施工建设提供科学的依据,在实际勘察设计过程中需要制定明确的目标。由于因地质灾害因素带来的工程事故频繁发生,工程勘察人员需要明确了解施工区域的水质条件,掌握一手数据资料,明确进行勘察任务划分,确保为岩土工程提供指导依据。主要对水文渗透情况进行了解,加强对地下水位升降问题的危害性认识,利用计算机技术进行数据信息的对比分析,提升水文地质的评估能力。
3.2水文地质试验
水文地质试验主要目的在于获取各类参数,为之后资源的分析评价和涌水量计算都提供可靠的参考资料,试验的项目有很多,如抽水试验、压水试验、注水试验等,其中以抽水试验最为常用。以抽水试验为例进行分析,在试验开始前,需要以井孔的结构及水位降深等为依据确定抽水设备及测试使用的仪具。其中,对于抽水设备,包括量桶、空压机与水泵等,实际情况中要根据流量大小选择,比如当流量在2L/s以内时,可选择量桶,而流量超过2L/s时,需要使用堰箱或者是孔板流量计;水位主要使用测钟、浮标水位计或电测水位计来测量;水温主要使用缓变温度计或带温度计的测钟来测量。将抽水设备安装到位后,先开始试抽,通过调试可以达到试验要求之后,方可开始正式抽水。当抽水设备为空压机时,需要设置测水位管,利用测水位管对动水位进行测量。在实际的抽水试验过程中需要加强地面排水,将地面上的水及时排除到不会对试验造成影响的区域。抽水试验时,还要做好对其他项目的观测,如静、动水位、恢复水位、实际流量与水温等,同时做好相关记录,不可擅自更改。
3.3加强岩石水理性质的研究
水理性质的探究内容包括:第一,岩土层的溶水性;第二,岩土层的透水性;第三,岩土层的持水性。在此基础上,通过水理性质勘察,来保证水文地质勘察工作的质量是能够达到国家标准的。将收集得到的岩土层水理性质特征进行利用,并且进行一些有关建筑工程方面的施工调整,就能有效避免建筑工程施工过程中出现危险事件。技术人员根据以往的调查经验,排除可能影响水理性质的干扰因素。例如增加取样的随机性,避免在某一处集中取样,可以让样品分析结果更加接近于该区域整体的岩石水理性质。
3.4径流和排泄条件
研究区地下水径流特征和排泄形式严格受到其渗流场性质的制约,同时还受到人类活动的影响。地势较高的山岭区地下水获得降雨渗入补给后,通常沿坡潜流至盆地边缘或坡脚部分形成泉水直接排泄或直接排泄于沟谷、河流或溪流中,形成地下水溢出带,地下水的潜流流程一般较短,补给区与径流区基本一致,主要径流于覆盖层与基岩侵蚀的基准面、节理、裂隙、层理、构造破碎带中径流,径流坡度一般较陡,排泄比较积极迅速,多在阶地前缘或低洼地、构造风化裂隙中溢出排泄,部分直接排泄于河流、河谷中。丘陵地形高差较大,沟谷发育,地下径流强烈,为淋滤型。地下水在接受降雨渗入补给后,部分以泉形式排泄于沟谷,一部分通过渗流场,侧向补给松散岩类孔隙水,并把淋滤溶解的Fe、盐份及一些微量元素集中在松散岩类孔隙水中,使其总Fe含量、盐分明显偏高。在台地,地下水径流条件不如山区渲畅,一部分地下水通过渗流场向平原区径流,还有部分耗于人工开采,另外小部分则于沟谷地带以泉形式排泄。在平原区,地表水体甚为发育,地下水位较浅,水力坡度很小,地下水在渗流场中径流速度缓慢,水交替作用几乎停止,地下水含Fe高或多为微咸—咸水。地下水在渗流场中的径流强度还受到气候的影响,雨季径流强度大,旱季径流强度小,历史资料统计表明,雨季基岩裂隙水的地下径流量为旱季的3-4倍。此外,由于地下水在渗流中受到孔隙和裂隙壁的阻碍作用,且流程曲折,大气降雨入渗后不能立即到达地下水面,故地下水因受大气降雨补给引起的波动在时间上往往滞后于地表水。
结语
水文地质勘察作为岩土工程勘察中一项十分重要的工作,直接影响到工程降排水设计和施工的质量和安全。勘察工作应搜集工程场地已有的水文地质资料,制定合理的勘察方案,布置适宜的勘察工作量,采用可靠的勘察手段,并加强综合分析研究。对获得的勘察成果应针对工程特点进行分析评价,提供水文地质参数时,应考虑含水层的非均质性和各向异性。
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]李全军.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J].工程技术研究,2020,5(02):225-226.
[3]伦忠强.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(35):18-20.