周冠琛
浙江华东建设工程有限公司 310014 浙江杭州
摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题是勘察研究的重要内容,因为水文地质对工程建设的安全及质量影响至关重要。本文对工程地质勘察及水文地质勘察进行概述,同时深入分析探讨了工程勘察中水文地质危害,并针对水文地质危害提出相应的对策措施,以提高工程地质勘察结果的准确性,为工程建设的安全性提供保证。
关键词:工程地质勘察;水文地质危害;对策研究
由于我国幅员辽阔地形地貌地质高度多样化,因此在我国的工程建设中受到地形地貌地质的影响较大。工程建设中必须对项目建设区域进行工程地质勘察,从而为工程建设提供基础数据,以保证工程建设顺利设计及施工。在工程地质勘察中水文地质问题是关注的重点,科学合理的水文地质勘察结果可以有效排除水文灾害,保证工程的建设施工质量及安全。
一、工程地质及水文地质勘察综述
(一)工程地质勘察概述
为了查明工程建设区域的地质条件情况,在工程建设施工前进行工程地质测绘、勘探、原位测试和室内试验等属于工程地质勘察,经过勘察后可以获得建设区域的地质结构、地形地貌、水文地质及岩土物理力学性质、不良地质情况等数据,然后根据工程建设特点、功能要求及结构要求等,结合地质条件对工程建设设计方案作出评价,并为工程的防护措施提供相关的依据,进而保证工程建设的顺利开展及安全稳定施工及后续正常使用。因此工程地质勘察至关重要。
目前工程地质勘察根据勘察实施的时间环节可以分为三个阶段:可行性勘察阶段、初步勘察阶段及详细勘察阶段,不同阶段的勘察内容及功能要求有较大的区别,尤其是对于重大工程建设或地质条件特殊的工程建设,勘察阶段更为复杂流程更为繁杂,例如在灰岩地区进行工程建设时需要可行性勘察和施工勘察等。在地质条件良好的情况下,勘察阶段可以适当根据实际情况进行简化。
(二)水文地质勘察概述
水文地质勘察是对工程建设区域中的地下水分布情况及其渗透性等进行勘察,也是工程地质勘察的重要内容及环节之一,对于富有地下水的建设区域,水文地质勘察能够分析出地下水对工程建设的影响并在此基础上提出相应的预防措施。水文地质勘察最终的目的是为了保证工程建设的安全及质量,因此,水文地质勘察技术人员必须利用各种勘察手段查明工程建设区域的地下水质条件,并根据实际的水文地质情况分析出对工程建设的影响,尤其是针对变化的水文地质条件,要制定科学合理可靠的预防措施或解决方案,从而为后续工程建设施工提供依据,保证施工安全及质量。例如在水库工程建设中对水文地质的勘察包括地下水的渗透、水位上升下降交替情况的,并把勘察的数据作为基坑设计与施工和地下室底板托举的基础性技术决策支撑。
总而言之,工程建设设计过程中对地下水的水文地质条件进行勘察,分析地下水的变化规律,充分考虑地下水的变化对工程建设的影响,并结合勘察情况提出科学合理且可行有效的针对性措施及解决方案既是工程地质勘察的重要内容,也是工程地质勘察中对水文条件勘察的基本要求。
二、水文地质危害分析
(一)地下水水位上升危害
地下水的水位容易受到地表水体补给的影响,尤其是在降雨量较大或急剧增加时,地下水水位会快速上升。除此以外,由于其他原因而长期排水也会影响地下水水位上升,例如大量的工业用水排放或矿山疏干排水等,都会使地下水得到大量补充而导致水位上升。而地下水水位急剧上升对工程建设影响十分重要,尤其是容易影响施工安全,例如基坑突涌或失稳;对于已竣工使用的工程项目,地下水水位暴涨容易造成建筑物的地板开裂渗水等问题,严重情况下会因为地下水水位上升而降低了黏土性质、降低地基强度,导致建筑物不均匀下降影响建筑物的安全使用。因此需要对水文地质进行勘察,充分考虑水文地质条件对工程建设的影响,尤其是需要严格论证抗浮水位,设计出科学的建筑物地下结构以提高安全性。
(二)地下水水位下降危害
地下水水位上涨会对工程建设产生一定的危害,同样地下水水位急剧下降也会产生一定的危害。地下水水位下降的原因一般是长期干旱、大量抽取或周边矿场疏干排水等,水位急剧下降后会引发地裂或塌陷或不均匀沉降,从而影响了工程建设的安全性与稳定性。这在沿海地区较为常见,沿海地区的软弱土层较厚而地下水位高,如长期抽取地下水会使得软弱土层中的有效应力降低,进而产生了严重的土层固结引发地面沉降。另外地下水水位下降对水质的影响也较大,会导致水质恶化及水资源枯竭、土壤盐碱化、地下降落漏斗等问题。
(三)地下下水位交替上升下降危害
地下水水位交替上升下降所产生的危害甚至比单纯的上升或下降更大,因为地下水水位交替变化频繁时会影响岩土的物理力学性质,造成岩土层不规则的收缩与膨胀,对工程建设所产生的危害变得不可逆转。例如在膨胀土这种特殊的岩土体地区,地下水水位影响十分大,水位上升下降会致使岩土体出现不均匀涨缩变形,严重影响建筑物的结构安全。因此在工程地质勘察中要加强对水文地质的调查研究工作,并结合勘察数据分析水文地质对工程建设的影响,并对产生的危害进行详细分析和提出解决方案或危害防治措施。
(四)地下水压力危害
在工程建设施工过程中,地下水压力变化对施工安全有重要的影响。例如地下水水位上升下降会引起水压力的变化,容易产生隧道或基坑管涌和突涌的情况,进而威胁隧道或基坑的施工安全。因此在施工过程中必须严密监控地下水的水位变化,并做好应急预案和配备相应的应急设备。
三、水文地质危害的应对策略
(一)加强地下水埋藏条件及岩土水理性质研究
水文地质勘察技术人员应利用现代先进的勘察技术手段及设备对地下水进行科学的勘察,掌握地下水的分布、水位变化及水体流向等,对地下水的埋藏条件进行细致研究。同时对岩土体的水理性质进行研究,尤其是岩土层的可溶性、渗透性、持水性等,以发现水文地质问题,并提出针对性的防治措施。
(二)加强地下水水位控制,保证地下水水位相对稳定
针对地下水水位的上升、下降及反复交替要制定出相应的管控措施,以消除地下水水位变化带来的不利影响。针对地下水水位急剧上升要有相应的排水措施,也可以加大对工程建设区域周边的河流湖泊水位监测力度,从而保证对地下水水位的监测,掌握地下水水位变化情况,并通过相应措施以保证地下水水位相对稳定。
(三)统一水文地质勘察标准,建立健全的水文地质勘察体系
我国幅员辽阔地质环境条件复杂多样,为了有序地开展各种地质及水文地质勘察工作,必须制定统一的水文地质勘察体系。水文地质勘察体系的建立及完善可以由国家有关部门统筹规划,行业协会及企业主体协同制定,体系内容需要包含勘察目标、适用范围、勘察方法及指标等,从而规范化地质勘察项目,同时也提高地质勘察结果的有效性及准确性。另一方面,对于地质勘察需要应用先进的现代化信息技术及人工智能,从而推动勘察工作数据化、信息化和智能化。
结束语
在工程地质勘察中,水文地质勘察发挥着至关重要的作用,对工程建设施工及使用的安全稳定产生重大作用,因此要重视水文地质勘察,对水文地质危害有清楚的认识,并对勘察出来的水文地质情况制定出相应的防治措施及方案,以保证工程建设顺利开展和安全使用。
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