地下水在工程地质勘察中的重要性分析

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4月10期   作者:黄康 梁业永
[导读] 任何项目的开展都离不开基础工程的建设。
        黄康    梁业永
        广西壮族自治区二七三地质队,广西贵港537102
        摘要:任何项目的开展都离不开基础工程的建设。基础工程是项目建设的重要组成部分。只有打好基础工作,才能为后期施工奠定良好的基础。而工程地质勘察便是基础工作中重要的环节,影响后期的施工质量、安全以及进度。要明确地质勘察的重要意义,提出改善地质勘察效果的具体措施,促进工程建设的顺利开展。本文对地下水在工程地质勘察中的重要性进行分析,以供参考。
        关键词:地下水;地质勘察;重要性
引言
        工程地质勘察主要对地质、地形、地貌、水文、气象、地震等情况进行勘察,勘察结果是工程建设的基础,设计人员必须了解工程施工现场的地质勘察情况才能选择合适的施工工艺和材料,最终才能保证工程施工质量符合验收标准,工程地质勘察中水文地质会对勘察结果造成一定的影响。
2地下水对工程地质勘察工作的重要性
        2.1改进技术,提高工程建设的效率
        工程施工中,应当依托科学的方案设计进行工程建设,这就需要利用工程地质勘察手段提高技术方案设计的有效性,而地下水勘察作为其中的不可或缺的内容,不但影响施工进度,还关系到工程建设的质量,对此,严密勘测工程地质中的地下水情况,控制其带来的负面影响,确保通过工程地质勘察对地下水升降等问题进行有效解决,提升后续施工技术水平,全面提升工程建设效率和质量,保障工程的安全性。
        2.2明确地下水位
        地下水水位的波动是水文地质勘探的重点。技术人员要充分了解本地的水文特征,力争实现勘查数据的最大精度,从而设计出更加科学的施工方案,地下水位的上升或下降会对场地地质条件产生一系列影响,在天长日久的持续作用下,必将会影响建筑工程的稳定性与可靠性。
        2.3地下水位对岩土物理性质的影响
        地下水位的升降会影响岩土物理结构,导致该区域地质条件出现改变,失去原岩土结构的稳定性,严重时会引发地裂的危害,使建筑物的地层结构造成破坏。如果地下水水位存在较大变化,会导致岩土出现极为严重的膨胀收缩情况,收缩情况逐渐严重时,必须对水文地质条件进行勘察,特别是地下水水位高度以及分布规律。另外,地下水水位不断上升,会导致地基出现软化,逐渐降低地基的承载力,并且增强土层的压缩性,建筑物容易出现沉降变形问题。地下水位出现浮动性变化主要是人为因素造成的,比如,堤坝、水库的持续性存水、放水,以及一些施工采矿等活动都会造成地下水的水位在非常短的时间内出现迅速变化。这样会造成岩土层吸水疏水出现频繁交替,土壤膨胀收缩不均匀,进而造成岩土层的开裂以及变形等问题。
3水文地质勘察的基本内容
        3.1自然地理条件与地质环境
        自然地理条件包含的内容较多,例如经济、城市规模、人口气候、地形地貌、水资源分布等,在水文地质勘察过程中,需要对各种影响因素进行考量,从而为规划设计与施工奠定良好基础。比如,针对高层建筑地基施工,不但要对其地下水情况进行分析,还要综合考虑当地的给排水管道的布局状况。地质环境简单而言包括地下水含量、岩土含水率、土层渗水状况、地下水酸碱特性等,经过详细的勘察从而制定符合工程实际的施工方案。比如,结合地下水的腐蚀程度预测工程基础的耐久性,从而制定有针对性基础施工方案。
        3.2隔水层及含水层的调查
        岩土层的成分具有一定的对水的抗侵蚀能力,且存在不同差异,由于物化性质的原因,不同含水层的承压能力具有不同的特性。大型建筑工程建设中,一旦隔水层、含水层结构不稳定,会带来严重的危害,对此,需要全面调查含水层、隔水层的深度、厚度。
4工程地质勘察中地下水的勘察方法
        在国内人口较为密集的地区进行地质勘察工作时,一般采用电法勘探方式。在我国,电法勘探技术开始于20世纪30年代,由当时的物理学家顾功絮先生首次提出。随着时间的推移,电法勘探技术无论是在技术领域还是理论方面都得到了较大的突破,使其逐渐成为研究领域中适应力最强、应用范围最广、种类最为齐全的学科,并且在工程地质和水文地质勘察中有较好的应用:(1)高密度电法效率较高,并且其探测深度和准确度都非常突出,成为地质勘察工作中最为常用的方式,但是其分辨率较低,所以,在实际中可以结合电测井等方式联合使用;(2)地质雷达技术是工程地下水勘察首选的电法勘察方式,可应用于各类工程的地下水勘察工作。
5工程勘查中地下水问题的应对措施
        5.1建立完善的工程地质勘察体系
        水文地质勘查一般包括:①掌握建筑工程施工现场的地质环境,并且掌握该地区的地质特征、气候环境、地表植物和控制地下水系等相关情况编制成报告,相关地质数据全面展示出来作为后期施工的首要前提;②探寻出当前建筑工程施工区域下水位的相关高度和当前地下水位的运行规律,在此基础上进行更详尽的勘查探索工作,在此需要相关工作人员对地下水的隔水层和静水层进行更深层次的探索,通过几何学原理来确定地下水的流向,以便工程师对施工方案的设计,保证方案与现场情况相符合,进而使建筑工程的实施更加可行;③找出工程施工区域的地下水存在多个隔水层,必须找出其每个隔水层的分布特征,在压水试验的基础之上就可以得到相关准确的渗透系数,了解施工区域底层的渗透参数。
        5.2时刻关注地下水的情况
        地下水的运行情况影响了工程地质勘察的结果,因此需要进行明确的地下水状态调查,从而提升勘察作业的准确性。

进行地下水位的勘察过程中,要重点关注水位的变化,地下水的升降的程度等信息。将地下水腐蚀的应对方案提前制定完善,同时对于地下水位变化有可能带来的一系列危害,制定防护措施,避免突发状况带来的人员伤亡,同时对建筑基坑的深度进行明确的管理,设置相应的隔水层保护,使其符合现场基坑的标准,避免事帮的发生,降低安全事故发生的几率。
        5.3提升勘测能力
        在地质勘查过程中,涉及到众多的学科知识,不仅勘测内容复杂,同时也要求勘测人员必须具备一定的知识储备,由于在地质勘测过程中,工作人员经常会遇到一些前所未有的问题,而且影响因素众多,如果勘测人员的经验与技术不够丰富与扎实,很难在第一时间发现水文地质问题,很难保证探测结果数据的准确性。因此为了进一步降低水文地质的危害,项目负责人要不断提升勘测人员的技术水平,强化勘测能力,确保所勘测的数据能够科学、客观地反映地质的具体情况。技术人员也要不断丰富知识储备,积极学习国际上的先进技术,并在实际工作过程中理论与实践相结合,总结勘测经验,探索更加科学的地质勘测技术。为进一步提高技术人员的勘测能力,相关部门必须建立完善的评价机制,对水文地质进行综合评价,这不仅可以明确相关技术人员的责任与义务,同时也可以促进地质勘测结果更加准确。例如,在综合评价环节,如果在地基压缩层出现松散细砂、粉土等情况,那么就必须延伸预测层,科学评估发生流沙、管涌的可能性并建立积极的应对措施。
        5.4保持勘察过程中地下水位状态正常
        工程地质勘察还需要在检测地下水情况的同时保证地下水状态正常,如果工程施工过程中地下水位的状态发生变化,工程的施工质量和进度都会受到影响。工程施工过程中地质勘察监测发现了地下水位非正常变化,需要立即排查其变化原因。如果发现地下水位上升的原因是管道渗漏,应该立即对渗漏管道进行修复。如果发现地下水位下降的原因是其他地区在抽取地下水,应该立即对这种不符合规定的情况进行制止,防止工程建筑地基发生沉降或塌陷。
        5.5加强对水文地质的评估
        有效评估水文地质有利于及时发展工程岩土层中存在的地下水隐患问题,并采取优化措施进行处理,提高工程区域工程地质的稳定性。当前,可以借助计算机技术、大数据技术、信息技术等建立水文地质评估模型,在模型中输入地下水、岩土性质等信息,通过准确地计算进一步获取相关数据,从而为地质评估及灾害预防提供参考。评估体系中的指标和权重需要结合实际情况进行调整,提升分析结果的可靠性,提升评估体系的实用价值。
6地下水资源在地质勘查过程中的主要技术及措施
        6.1水文地质参数测定技术
        在水文地质勘察中,参数测定是勘察工作第一步,只有对水文地质参数进行准确测定,才能够保证勘察结果的准确性。在水文地质参数测定中,应选择技术先进、精确度高以及具有良好性能的测量设备,严格依据测量标准进行水文地质参数测定。要求测量人员掌握各种测量仪器设备的使用方法。常用水文地质参数测定方式有抽水、注水、渗水、弥散试验等等,另外,还需要对水流的流量、流速等进行测定。
        6.2流动测定技术
        在对地下水流动情况进行测定时,具体的测定内容包括流向、流速以及流量等等。在流动测定中,应注意以下几点:第一,测定地下水流向,具体可采用几何方式,对各个测量孔的水位进行测量和记录;第二,测定地下水流速度,一般可采用充电法、批示剂法等等;第三,测定地下水流量,常用流量测定方式有曲线分割法、演算分析法以及直线分割法等等。
        6.3抽水试验技术
        在抽水试验过程中,需要根据渗透系数的应用范围进行评定,保证抽水试验测定结果的准确性。在具体的抽水试验过程中,需要经过三次抽水试验,同时,对于最大降深,应与工程设计所需要的地下水位降深标高,在每次试验中,试验方法以及试验设备均应保持一致。
        6.4加强实时监测措施
        在地质灾害实施监测中,需要加强对于地下水资源的水质勘察和控制。地质勘察人员首先需要确定污染源,明确地下水污染的发展情况以及污染范围,了解地下水应用的发展趋势。在地下水勘察中构建监测预报系统,帮助勘察人员及时了解地下水水质,然后以此为依据对地质灾害进行合理预测,并采取有效的预防措施。有些区域地质灾害的发生率比较高,应注意在24h内设置监测系统,在系统监测中,如果发现异常信号,则应及时通知地质勘察工作人员,要求负责人员及时采取有效的预防措施。在雨季,勘察人员更应注意对地下水流量进行监控,避免地下水流量超标,并采取有效措施改变水流的流量以及流向。最后,还需要注意,山区地质灾害频发,对于山区抗灾工作需要做出科学合理的指导,引导居民采取地质灾害防范对策。
结束语
        综上所述,在建筑项目施工之前,在地质勘测中详细研究水文地质,结合地质的实际特点采取科学的应对措施,这对提高建筑结构稳定性、延长建筑结构使用寿命有着极为重要的意义。相关技术人员必须要加大对地下水的研究力度,重视水文地质有可能带来的潜在危险,在实际勘测过程中不断丰富勘测经验、提高勘测技术,采取科学的应对措施,将水文地质危害降到最低,最大程度保证建筑行业的健康发展。
参考文献
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