刍议水文地质条件在岩土工程勘察中的重要性

2020-06-09 02:47魏小军
世界有色金属 2020年5期
关键词:水文地质土层岩土

魏小军

(甘肃煤田地质局一三三队,甘肃 白银 730931)

目前我国岩土工程勘察的技术在不断地进步中,一直处于国际的领先地位。勘察工作,是大型岩土工程的设计与施工的先期工作,它能够确保整体工程的安全和顺利施工,在进行岩土工程勘察时,必须首先察明当地的水文地质条件,必须要重视水文地质条件对即将进行的岩土工程的影响,提高水文地质的勘察质量,对岩土工程的施工有着积极的作用。

1 水文地质条件的重要性

在大型岩土工程和建筑工程的建设中,水文地质条件是不容忽视的,它对工程的设计和施工有着很大的影响。对岩土工程项目建设地区的水文地质条件进行勘察和测量,明确水文地质条件,可以促使岩土勘察工作的精准度,保证岩土工程的顺利进行[1]。①在岩土工程的前期开发和设计准备过程中,对水文地质条件的勘察,有助于工程技术人员对该地区的施工环境和条件进行完整的分析,保证施工前的准备工作做的充分完整,将各种不利及有利因素都考虑进去。努力做到在施工中充分合理地利用地下水资源,促进岩土工程的顺利开展。②在水文地质条件勘察的过程中,工程技术人员应该深入了解勘察范围内的水文地质环境,并得出准确无误的评价,加强对水文地质条件情况的整体重视度。在施工过程中,经常用会发生一些如:地下水位发生变化的突发事件,这就要求工程技术人员能够及时交准确地避免工程施工时的风险。③施工技术人员在岩土工程的设计过程中,要针对当地独特的水文地质条件结合本岩土工程的具体特点,运用科学的计算方法,来确定使用适合的材料做地基基础,设计出与众不同的建筑造型,必须做到具体问题具体分析,对不同的水文地质条件进行不同的处理,保证施工的岩土工程不受地下水文的影响,使施工工作的顺利进行。

2 岩土的水理性质研究

在水文地质条件的勘察中,要深入了解岩土的水理性质对岩土强度产生的影响,这是保证整个岩土工程的建设质量的前提。由于地下水主要是以毛细管水和重力水、结合水的方式存在,直接影响了岩土的水理性质:

(1)涨缩性。当地下的岩土在吸水或失水后,它的体积会发生改变。这是由于粘土颗粒本身的结构特点所决定的,在它的表面往往附着一些水膜,当岩土遇到水时,水膜就会吸水,这时岩土层就会变厚;反之水膜失水,岩土层就会变薄。如果岩土层发生如上的多次反复,就会使施工的地基地表发生裂缝或基坑隆起,破坏了地基的稳定程度,使其产生形变,进而严重影响了岩土工程的地基质量[2]。

(2)透水性。有一部分地下水,被称为重力水,它是在自身的重力作用下发生运动,这样就有可能在施工过程中或交工后出现透水的情况,随之在而来的就会产生整个工程的地基下沉,导致工程的失败。所以,在勘察中,一定要对岩土的透水系数进行测量,计算出岩土的透水性。

图1 常见岩土透水示意图

(3)给水性。地下水在重力的作用下,会以一定的方式流动。所以在地下施工过程中,通常会有水分顺着岩土细缝流出的现象发生,此种情况被称为给水性。

在岩土工程的勘察中,通过综合勘探,利用水的各种参数来展现岩土层的性质,就能科学合理的掌握水文地质状况,查明施工地的岩土的规律性。

3 地下水对地基的影响

水文地质条件勘察的目的是:在岩土工程的施工中,能够有效地采取一定的预防措施,来保证整个岩土工程的安全和顺利进行。地下水的水位在地理大环境的影响下,活动很频繁,这种活动在岩土工程范围内,所呈现出来的主要是水位的上下浮动,这就导致了岩土层也会处于不断地膨胀和收缩状态下,长此以往容易使整个岩土层发生解体,从而引起地面发生塌陷或隆起。所以,在水文地质条件的勘察中,对地下水的运动情况的探测是不容忽视的。

(1)地下水的水位上升。地下水系有着自身的地理大环境,同时还会随着外界的气候、气温、降水量的变化而变化。还有一些人为的因素导致了地下水水位发生了变化经,比如:人工修建的大型水利工程项目,在对人类生活提供了充足的水资源的同时,对地下水产生了很大的影响。

岩土层因为地下水的长期浸润,如遇暴雨,就有形成泥石流的可能,直接破坏工程的地基。就岩土本身来说,它的水膜在吸收水分的时候,就使岩土本身具有了渗透性,雨水透过岩土渗到地下,从而使地下水的水位升高,在这个渗透过程中,有可能对已经建好的地基产生影响。另外,地下水的水位上升,还会改变岩土层整体的硬度,这些都应该在地基的设计时充分地考虑进去。

(2)地下水的水位下降。如同地下水的水位的上升,水位下降,同样也是受其自身的地理大环境的影响,外界的最明显的是降水少,则渗入地下的水分就少,地下水的水位一定会下降。但还有一些人为的因素,随着人类在生产生活中对水资源的浪费,水环境被严重破坏,导致地下水位急速下降,从而引发恶性循环,即:因为地下水的水位不断下降,地面上的降水也会越来越少。根据岩土层的特点,地下水的水位下降,影响到岩土层的坚硬程度和结构,导致工程地基表面容易产生崩裂,由此影响到整个岩土工程的施工质量。

(3)地下水的水位频繁升降。地下水因为有着它自已的形成体系,所以水位的上升和下降也有一定的规律可查。在勘察中,精准地描述地下水的活动情况,是保证工程施工安全和交付使用安全的要求。在地下水的升降过程中,不但改变了岩土层的结构,还会使岩土层中的化学元素的缺失,容易使岩土层的状态发生变化,使工程的地基不够稳定,严重地影响了岩土工程的工程质量。

4 结语

综上,对施工地所进行的水文地质条件勘察是整个岩土工程的重要前期工作,是进行大型岩土工程和建筑工程施工的基础,是确保整个工程安全的最重要的环节。所以要在实际工作中,重视水文地质勘察工作,确保大型岩土工程项目的顺利施工和工程质量。

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