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岩土工程勘察中水文地质工作的方法及作用

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发布日期:2018-11-01 11:26

 前 言。
  在岩土工程实际勘察过程中,经常会遇到水文地质较复杂的区域,由于目前对这些复杂的水文地质因素研究的相对较少,且缺乏足够的参考资料和数据支持,使得这些水文地质因素复杂的岩土工程施工极易发生地下水岩土塌陷问题,从而给整个工程施工安全造成了极大的隐患与危害。为提高岩土工程勘察质量,提高工程安全施工系数,就必须做好岩土工程勘察中的水文地质工作,对水文地质进行全面仔细的研究。
  1水文地质基本工作内容。
  在岩土工程勘察中,水文地质的基本工作包括地质环境、自然地理条件和地下水位情况三方面内容。地质环境,是指地球演变和运动过程中形成的地壳和地质的发展。对于地质环境勘察的重点是所勘察区域内地质及其基层构造、地层岩石的属性和第三系厚度的控制等;自然地理条件,包括气象水文、地形地貌、植被等所有与自然有关的事物[1].对所勘察区域内气象水文特征的调查、研究与分析,主要是为了确定该区域的气候、地带等属性,如是属于温带、亚热带还是寒温带等,气候是属于季风性气候还是海洋性气候等。对所勘察区域地形地貌的调查与分析主要是为了了解与掌握当地的地域特征,与丘陵、山峰、平原等;地下水位情况,主要包括所勘察区域内近几年来的降水情况、水位变化情况、地下水与地表水之间的补充与排放关系、水位的最高、最低点等。
  2岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法。
  2.1实验分析法。
  实验分析法是以实验的方式对从勘察区域内采集回来的各项参数样本进行检测与分析,进而获得对水文地质条件相关信息的进一步掌握。目前,抽水、注水、连通、压水、放水等实验是水文地质工作中主要实施的几种实验。其中抽水实验是应用最为普遍的一种实验方法[2].
  通过抽水实验,借助有关测量和计算工具,可以得到抽水孔的特征曲线、实际抽水量等信息,对这些信息进行分析,对含水层的相关特性进行评估,可以帮助勘察人员对所勘察区域岩土的水文地质环境进行深入的了解,尤其是水文因素。总体而言,实验分析法具有较高的参考价值,但不够全面,还需要与其他勘察方法配套使用。
  2.2工具探测法。
  在岩土工程勘察的水文地质工作当中,利用先进的、精密度高的探测仪器对所勘察区域地质岩石的性质,包括放射性、构成成分、电性、弹性、硬度、密度等属性进行准确的探测,有利于勘察人员对当地水文地质条件更好的理解与掌握,保障岩土工程和建筑工程施工方案制定的科学合理和切实可行。该方法是岩土工程勘察水文地质工作中经常采用的一种方法,在实际应用过程中具有一定的针对性和适用性。现阶段,声波探测、电阻率法探测、浅震探测和电磁波探测是水文地质勘察中使用较为普遍的几种探测方法[3].工具探测法具有实用性强、针对性高、探测速度快等特点,但往往是作为其他勘察方法的辅助方法进行配合使用。
  3水文地质工作在岩土工程勘察中的作用。
  3.1影响建筑工程的基坑施工。
  对建筑工程基础坑深的影响。由于受城市环境条件限制,很多岩土工程勘察中的水文地质工作都难以通过直接开挖的方式在建筑工程基坑施工之前进行,这使得水文地质工作中很难采集到全面的相关信息。而没有全面的水文地质信息作为依据和参考,建筑工程基坑环节的施工将很难顺利有效的进行,也极易引起岩土层挖掘过程中部分土层的下沉,从而对周边建筑的整体安全造成影响。例如,在城市建筑施工当中,为避开对周边建筑的影响,岩土工程勘察水文地质工作大多采用垂直开挖方式,这种施工方式需要将地下水抽离出去以降低其对土侧产生的压力。但这种局部地下水的抽离会导致整个区域地下水水位下降,随着时间的推移,周边建筑物的地基会逐渐发生变形,这就为建筑物的地表坍塌和地面沉降创造了有利的条件[4].为避免这类安全问题发生,在建筑项目的岩土工程勘察阶段,积极开展水文地质调查工作,对勘察区域的地下水水位、降雨分布情况、地形地貌特征等各项与水文地质相关信息进行收集、整理与分析,依据这些信息来确定工程施工是否需要采取支护安装、防水涂层等防水措施,能够有效提高工程项目决策有效性,降低工程施工对周边建筑物和水文地质的影响,提高建筑工程基坑施工的质量。
  3.2影响岩土工程的施工质量。
  水文地质工作开展的是否有效直接影响着岩土工程施工的整体质量,尤其是对地下水水位上升或下降变化情况的掌握程度。在岩土工程勘察阶段,如果水文地质工作者对勘察区域的地下水位近几年来具体的升降变化信息掌握的不够全面,就会导致岩土施工方案的制定缺乏足够的可行性和合理性,从而极易引发安全事故。
  例如,一旦地下水位上升,土壤的酸碱平衡就会被打破,此时土壤中的可溶性盐会不断腐蚀建筑物中的混凝土,导致建筑物的稳固性逐渐减弱。
  另外,地下水位的上升还很可能导致岩土施工现场周围高地发生泥石流、滑坡等自然灾害,不仅给整个工程施工产生了巨大的影响,而且还会威胁到周边居民的生命财产安全[5].
  如果水文地质工作者在实际工作中对勘察区域的地下水水位变化情况、气候、降雨、附近河流、地形地貌等环境因素进行了全面深入的调查,并掌握了足够的信息资料,则岩土工程施工方案的制定、施工图纸的设计、施工工艺与方法的选择会将这些水文地质条件充分考虑在内,从而大大提高方案制定的合理性,施工图纸设计的适用性、提高岩土工程施工的质量和施工工艺方法的高效性。可见,水文地质工作对岩土工程勘察的重要性。
  3.3影响岩土物理学性质。
  岩土物理学性质对岩土工程施工具有重大的影响,而水文地质又对岩土物理学性质具有重大的影响。例如,地下水水位的升降变化会直接影响到岩土的膨胀性能,造成岩土层的不均匀膨胀,从而降低岩土的密实性与坚固性。当地下水水位升降变化频繁时,岩土的膨胀与收缩幅度也会随之而增大,当增大幅度达到一定程度时就会引发地裂,给建筑物带来破坏性的打击。因此,在岩土工程勘察中通过水文地质工作对岩土的膨胀特性、成分、密度等信息进行全面采集与分析,对粘性岩土、软质岩土、风化残疾岩土等各种类型岩土的物理学性质与水文地质之间的紧密关系,尤其是与地下水之间的关系进行全面把握,了解地下水分布情况和整体变化规律,对采取有效的应对措施来改善岩土的物理学性质,降低水文地质对岩土物理学性质的影响,合理设置建筑地基施工的基础深度,提高建筑物的稳固性与安全性具有重要的作用。
  4总 结。
  综上所述,水文地质工作在岩土工程勘察中发挥着巨大的作用,对整个建筑工程岩土施工、地基施工等各个环节以及投入使用后的建筑物稳固性与安全性具有重要的影响。只有全面做好水文地质工作,掌握足够、全面有效、可靠的水文地质信息,才能够为建筑工程施工提供必要的数据支持和资料参考,进而降低地下水变化等对建筑物安全的影响。
  参考文献。
  [1]韦振兴。论水文地质在岩土工程勘察中的应用[J].山东化工,2015,18:90~91+94.
  [2]许传荣。水文地质条件在岩土工程勘察中的重要性[J].民营科技,2010,09:7+3.
  [3]杨 峰。岩土工程勘察中关于水文地质问题的相关研究[J].城市地理,2014,14:39~40.
  [4]潘国华。岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容[J].江西建材,2015,11:219.
  [5]叶勇吉。岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容探讨[J].今日科苑,2015,04:80~81+84.

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出版地:北京

发行周期: 双月刊

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