水文地质问题在地质工程勘察中的作用探讨

2021-08-06 07:07周力涛
中国金属通报 2021年9期
关键词:水文地质岩土基坑

周力涛

(贵州地质工程勘察设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550001)

在地质工程勘察建设过程中,高质量的岩石工程勘察作为工程项目中重要依据,是保障建筑工程安全与施工质量的前提。所以,在建筑工程施工前进行水文地质勘查是非常重要的,开展拟建场地的工程地质以及水文地质勘察,以此保障建筑物的施工安全,这两者之间有着非常密切的关系。但在进行岩土工程勘察过程中,会对水文地质工作忽视,只会停留在水质或是地下水位上,这是因为水文地质的勘察条件过于复杂,会出现或多过少的勘察问题,这需要对潜在的水文地质问题提出相应的处理策略,这对地质工程勘察的质量带来了有效提升。

1 岩土工程勘察概述

岩土工程勘察在建筑项目地基设计当中占据重要地位,它可以帮助工程人员在后期正式开展建筑施工的过程当中提供具有价值的参考指标依据,可以有效落实在建筑施工过程中的技术准确性以及施工安全性。但是,在实际的岩土勘察过程中,会出现诸多有技术方面操作所带来的弊端问题,这直接影响到了整体的实施勘察工作的质量提升,需要有效改进。为有效保障建筑物施工后的安全性能,工程人员需要在进行建筑施工的设计工作时,有效结合地基荷载会出现的湿陷以及膨胀变形的有效监测工作,确保地基不会以为沉陷或是滑动,带来在施工使得危险因素。这需要工程人员在在进行岩土工程勘察时,需要对周边的岩土环境以及工程地质进行细致勘察工作,有效根据所检测出的科学数据制定岩土工程勘察编制。其中的主要包含的勘察内容有现场检验、取土试样以及原位测试等等。具体的岩土工程项目勘察需要进行可实施性勘察工作、可行性勘察研究工作、勘察工作的初步设计、勘察工作的施工图设计再到补充勘察工作,最后再到现场有效的施工勘察等实施流程。

对于当前主要岩土工程勘察主流,其中包括挖地勘探、物探以及钻探等方式,这需要工程人员结合相应的岩土勘察方法进行样本长期观测工作以及现场的试验工作,并对需要施工的地质范围进行有效的调查及测绘。与此同时,对所收集的地质水文资料进行充分的综合分析,最后实现科学的地图编制,这为后期的建筑施工带来了有利的参考价值。不仅如此,工程人员在进行岩土工程勘察时,需要结合拟建工程的实际需求,并有效调查清楚施工场地的岩石条件,有效进行现场环境以及施工地质体征的评价分析,实现科学有效的岩土工程勘察报告。有效分析出会对建筑工程施工会产生的不力环境影响,明确分析出地基岩土体可以承载的有利参数,这为基础地基施工质量带来了有效保证。

2 水文地质勘察的基本概述

在进行地质工程勘查过程中,水文地质勘查主要是对拟建的水文地质条件进行有效的调查工作以及研究工作,并对地下水条件以及地下水的分布掌握其流向运动规律,掌握全面各个期间的地下水流动方向以及地下水的化学成分变化情况,对其会在地质工程勘察过程中对岩土工程是否有所作用或危害,提出相应的处理对策。所以,地质勘查人员需大力加强拟建场地水文地质条件的研究工作,深入分析会对其地质工程勘察过程中是否会存在相对的影响,对会生成的不利影响提出有效解决策略,提高水文地质中出现的相应问题,以此构建建筑工程中的有力支撑。

3 在地质工程勘察中存在的水文地质问题

3.1 地下水对渗透变形的影响

在地质工程勘察过程中,地下水渗透在土体当中会造成管涌、流土及冲刷等问题。尤其是管涌及流土是在岩土层最为常见的一种。岩土体在地下水向上渗流下就形成了流土现象,这会造成局部土体位置顶流或是隆起等现象,虽然发生时间相对较短,但是造成的危害却很大。除此之外,在进行地质工程勘察时,土体当中的细颗粒会造成地下水渗流的状况被称之为管涌,并会沿着大量的促颗粒通道被地下水带走,形成较大的通道,形成了地基严重失稳的现象。不仅如此,管涌的破坏是逐渐变化形成的,这需要在进行地质勘查时设定一定满足条件,才可以有效避免管涌问题的出现。不仅如此,接触冲刷会造成地下水渗流在不同土层的接触面,形成了岩层面冲刷细颗粒的情况出现。再有,地下水渗流的方向垂直渗透系数错在造成的两处相邻的土层流向所形成的接触流失。会将渗透系数较小的土颗粒渗透到系数较大的土地当中。最后基坑突涌会造成地下水渗透的严重变形,这是因为在开挖基坑时承压水头顶列基坑会造成地表面的严重突涌。承压水是指充满于两个隔水层(弱透水层)之间的含水层中的水。上、下均为连续的隔水层,分别是隔水顶板和隔水底板,两者之间的距离为该承压含水层厚度。承压性是承压水的重要特性,只有钻孔揭穿含水层顶板时,才可见承压水,水位将顺着钻孔上升到含水层顶板以上一定高度,高出含水层顶板的距离便是承压水头。如果钻孔中的水位高出地表,钻孔能够自溢出水。地下水对岩土体出现严重的渗透导致变形,从而形成了地质勘察过程中的基坑以及边坡失稳等现象,这需要在岩土工程勘察过程中加以重视,并用科学合理的有效对策防止其渗透的现象发生。

图1 岩土层含水特征图

3.2 地下水对边坡和基坑工程的影响

在进行地质勘察过程中,地下水会对基坑工程以及边坡的稳定性造成或多或少的影响。例如,会使岩土体造成不同程度的软化,严重导致岩土体的抗碱强度的指标降低。除此之外,还会导致土钉以及锚杆的抗拔力严重降低。这对施工过程造成管涌或是基坑严重遭受破坏,使建筑支护结构遭受严重的安全问题,以此同时,这样的大量降水使周边出现严重的变形,使周边的建筑以及地下管网线路形成的严重的威胁伤害。所以,在地质勘察人员在进行基坑以及边坡工程时需要进行合理的挡土建筑设计,并有效结合土地高度地下水性质以及岩土的性质等相应因素,并需要重点考虑在建筑结构上的水、土压力,依据水土分算以及水土合算的原则进行有效计算,不仅如此,对其渗透区域需要着重考虑渗透力的功能与作用[1]。

图2 管涌破坏示意图

地下水引发地面沉降主要是地层失水后引起土体的压密固结,一般认为砂层的压缩量极小,且很快趋于稳定,而粘性土层压缩量大,固结沉降完成需要较长时间。水位下降引起的地面沉降一般是均匀沉降;地层土体流失引起的是不均匀沉降,一般引起地面沉陷。

4 应对在地质工程勘察中水文地质问题策略

4.1 规范岩土工程勘察工作

在进行地质工程勘察过程中,我国已经建立了完善的法规体系以及相应的工作制度,并且也有了对岩土工程勘察的相关任务及目标并作出了有关评价方法以及明确规定。除此之外,在具体的勘察过程中,勘察人员应以积极的工作态度进行水文地质勘察工作,有效采集勘察场地的地质资料以及周边建筑物的分布及用途等等。不仅如此,勘察人员还需与设计人员进行有效的沟通,并根据拟建工程的实际状况,按照规范进行严格的要求勘察、试验等相关工作,实时编写岩土工程的勘察成果,以此提升地质勘察的工程质量,并确保岩土工程勘察的准确性以及合理性[2]。

4.2 提高勘察技术人员的技术水平

在地质工程勘察过程中,会因为勘察人员技术的专业水平高低,直接影响了水文地质勘察的质量。这是因为诸多的地质勘察人员的综合素质相对较低,在进行水文地质勘察时的认知度相对较低,严重缺乏相应的科学理论。所以,相关人员有必要实施加强勘察人员的进行新技术以及新知识的培训学习,以此提高勘察技术人员的理论水平、技术水平以及认真的工作责任意识。这需要工作人员在实际勘察过程中严格按照相关规范进行操作,如此可大幅度提升地质工程勘察质量的提升,高效率提升岩土工程勘察质量。

4.3 加强水文地质勘察意识

在地质工程勘察过程中,相关勘察人员需要对水文地质加强勘察意识。首先。勘察人员需对勘察场地的区域范围进行有效的资料查询,并在该过程中对勘察场地进行水文地质的实际分析,并深入研究地下水的分布及流向范围。除此之外,地质勘察人员还需对地下水的分布埋藏条件进行详细查明,掌握详细掌握地下水变化规律以及变化幅度,充分评估出地下水造成的边坡、基坑以及基础抗浮的变形程度,并结合相应的实际问题实施切实有效的预防措施,以此构建水文地质勘察工作方案的系统性合理对策。

5 结语

水文地质勘察工作在地质勘察工作发挥着至关重要作用,尤其在工程建设方面占据首要地位。它是岩土工程勘察中的重点部分,这对建筑工程的稳定及安全带来关键作用。除此之外,在地质工程勘察过程中,需要提高水文地质勘察的责任意识,大力加强水文地质勘察的专业技能以及专业理论知识。再有,需要重点分析拟建工程区域的地下水对水文地质勘察会带来的影响需做好提前的预防措施,这样科学及合理的解决方案会降低水文地质勘察过程中所出现的不利问题,这对地质工程勘察质量带来了提升,这为今后的地质工程勘察行业带来了良好的持续发展。

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