岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究

发表时间:2021/3/11   来源:《中国建设信息化》2020年22期   作者:张生文
[导读] 针对岩土工程水文地质勘察中存在的问题,简述了水文地质勘察的基本内容。
        张生文
        陕西启秦建设工程有限公司 陕西西安 710000
        摘要:针对岩土工程水文地质勘察中存在的问题,简述了水文地质勘察的基本内容。其次,从地下水动压变化引起的地质灾害、地下水位下降引起的灾害、地下水位上升引起的地质灾害和地下水化学性质变化引起的灾害等角度,论述了水文地质问题对岩土工程造成的一些典型危害。然后,从主观角度分析了水文地        质调查中存在的问题。最后,结合实际情况,提出了一些对策,并通过讨论证明了其有效性。
关键词:岩土工程勘察;水文地质条件;基本内容;解决对策
1水文地质调查的基本内容
        1.1自然地理条件和地质环境
自然地理条件不仅包括区域气候特征、环境地形地貌特征、水资源等客观因素,还包括经济、人口、城市规模等社会因素。水文调查应充分考虑各种影响因素,为工程规划和施工手段的选择奠定基础。例如,在高层建筑基础施工前,不仅要考虑地下水的现有形式,还要考虑城市地下给排水系统的管道布置。一般来说,        地质环境是岩土的含水量、地下水的含量、土层的渗水性、地下水的酸碱性等。,经过认真调查,制定了科学的施工工艺。例如,根据地下水的腐蚀性来估算建筑物基础的耐久性强度,并        给出相应的处理方法。
1.2地下水位的调整
        地下水位是岩土工程水文地质勘探的重要组成部分。当地下水位发生剧烈变化时,会对上部结构的稳定性和安全性产生很大影响。具体而言,采用先进的测量技术监测项目区地下水位变化,并根据实测数据估算水流对岩土层整体稳定性的影响程度,进        而给出是否抽水、排水、补水的技术判断。
1.3隔水层和含水层调查
        岩土层中不同组分对水的抗侵蚀能力差异很大。受物理和化学性质的影响,不同含水层的承载力差异很大。当大量工程结构建成后,如果含水层和隔水层不稳定,将会有很大的安全隐患。因此,有必要调查隔水层和含水层的厚度和深度。另一方面,根        据岩土工程项目的实际情况,水文地质勘察为工程技术人员提供了可靠的数据参考,科学地选择了建筑物基础的开挖深度。
2水文地质问题对岩土工程的典型危害
2.1地下水动压变化引起的地质灾害
地下水在自然环境中的逐层分布非常广泛,水量少时水流的动力特性不明显,但在人为因素作用下会发生逐层变化,扩大动力效应的影响。比如在修建大坝时,由于人为抬高地表水位,使岩土层透水性增大,在强大的重力作用下,很容易破坏一定区域的岩土结构平衡,增加地面灾害的概率。
2.2地下水位下降造成的灾害
地下水的存在在一定程度上起到了稳定地质构造的作用。但在很多地区,由于地下水的过度开采,补给与流失严重失衡,导致地下岩层出现真空,结构稳定性遭到破坏。在这些地方,由于地基上岩土层承载力的降低,容易引起滑坡、混凝土开裂等问题,尤其是一些大型工程项目,严重时甚至威胁到建筑物的整体安全。
2.3地下水位上升引起的地质灾害
地下水位上升的原因很多,既有降水增加的客观因素,也有人为造成的主观因素,如隧道开挖、巷道回填、农业灌溉等。当地下水位过高时,也会带来一系列的灾害,主要是因为地下水的上升会增加原有岩土层的含水量,在长期的水蚀作用下其结构性质会发生显著变化,从而诱发地面塌陷等问题。对于一些高层建筑,基础深度一般较大,当地下水位上升时,基础结构可能会被侵蚀。


3水文地质调查中的问题
3.1对水文调查重视不够
总的来说,岩土勘察设计经过多年的发展,已经形成了相对成熟的监管体系,但水文地质勘察仍存在一些不足,这不仅与人才培养不足有关,还与行业的主辅划分有关。很多从业人员对水文地质勘察重视不够,不利于岩土勘察工作规范的完善,也阻碍了相关行业的发展。
3.2测量技术水平不足
有些地区拥有甲级水文地质勘察设计的企业不多,技术水平与实际要求还有一定差距。很多野外工作者无法将自然地质条件和人为因素对调查结果的影响结合起来,一定程度上降低了水文调查的水平。
4岩土工程勘察中的水文地质方案分析
4.1含水层和防水层调查
想做好水文地质调查工作,必须要有不畏艰难的工作精神,深入现场,详细掌握调查的重点内容,制定科学的调查方法。对于含水层和隔水层的调查,需要了解该地区地下水位的历史变化趋势,从而计算含水层和隔水层的深度和厚度,必要时进行钻探作业,分析土质。其次,根据实验数据判断水的理化性质,进而判断建筑材料的腐蚀特性,为建筑施工工艺的调整提供可靠依据。在深基坑作业中,应进行必要的抽水试验,以确定含水层的实际渗水性能,给出可能造成灾害的关键因素,为施工过程中应急预案的制定提供依据。
4.2全面掌握工程设计资料,严格按照工程建设要求开展水文地质工作
(1)掌握工程设计资料。岩土工程水文地质勘察的主要内容包括勘察规划、工程可行性研究、设计和施工。勘察的根本目的是为岩土工程施工提供可靠的数据,勘察过程应结合工程实际,主要是指工程本身对地质条件的要求,包括材料腐蚀性、基坑深度、工期、工艺选择等数据。勘测人员只有掌握工程设计的第一手资料,才能更好地规划水文地质勘测路线,在不同时期围绕一个关键点开展工作。例如,在基坑开挖阶段,根据基坑的深度、坑形和基础材料选择目标区域,定点调查该区域的含水层深度、土壤成分和地下水情况,以了解地下水路径的分布,为基坑施工提供指导。
(2)完善工作制度,严格按要求进行测量。水文地质调查体系的完善是保证调查任务顺利进行的前提。只有对各种工作目标提出详细的要求,测量员才能在实际调查中更有效率。通过一系列的现场规定,可以约束侦查人员的工作行为,大大消除舞弊现象,保证所获取数据的可靠性和真实性。此外,随着计算机技术的发展,一些先进的工程设计软件给勘察工作带来了便利,因此企业需要积极开展培训活动,培养大量的水文地质勘察专业人才。
4.3调查相应的数据,并对采集的数据进行分析,以确保数据的准确性
(1)审查水文地质资料。了解水文地质信息,掌握相关理论知识,是水文地质调查的基础环节。对于数据,可以咨询当地水文局,初步了解该地区水文环境的变化,从而指导后期调查工作,安排重点任务,以最少的人力物力投入获得更大的收益。
(2)测量精度的调整。一般来说,测量工作的精度要求为1:5万,但在实践中,可以根据不同地区的历史水文环境评价等级合理调整测量精度。在调查过程中,选择科学的观测路线,设置水质采样点,考虑地下水流向,采用交叉法布置多个监测点,提高调查精度。
(3)测量钻探。含水层水文测量是勘探钻井的主要目的。钻探取样有助于分析地质岩石的成分,在调查取样分析中获得大量的水体评价参数。钻孔深度通常基于不暴露含水层。如果含水层裸露,底板下部用水泥或粘土密封,可以阻断其他水源与含水层水源的联系,避免影响分析结果。需要指出的是,松散层孔径应大于394mm,滤管孔径应大于194mm,基岩区孔径应大于127mm,滤管孔径应大于110 mm。
(4)泵送分析。水文地质参数在研究地下水运动时非常重要。含水层中的水文地质数据可以通过现场试验获得。在具体的实验过程中,应根据实验目的合理选择抽水试验的类型,并结合相应的公式计算涌水量和水位降深,从而获得水文地质的相关参数,判断评价区的含水层、渗透系数和富水程度,以及隔水层的渗透系数。
5结束语
综上所述,水文地质问题对岩土工程的质量和安全有重要影响。本文从含水层隔水层的勘察、工程设计资料的全面掌握、严格按照工程建设要求实施水文地质工作、相应资料的勘察以保证资料的准确性三个方面提出了提高水文地质勘察效率的方法,希望能借鉴行业的进步。对于深入的理论研究,学者们还需要投入更多的时间和精力。
参考文献
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