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简析水文地质问题在工程勘查中的重要性

2019-02-10付朝汭

世界有色金属 2019年13期
关键词:水文地质岩土勘查

付朝汭

(中冶成都勘察研究总院有限公司,四川 成都 610023)

地下水不光是岩土工程的主要组成部分,也是基础工程建筑中最关键的外部作用要素。它将对工程特性、使用周期、可用性和稳定性产生直接影响。然而,因为水文地质环境在工程测量过程中的复杂性,所以在经过大量测试和抽象分析后,也可能不会获得准确的参数。因此,有些人认为这是一项投资大,效率低的工作。鉴于工程勘查任务没有进一步考虑水文地质问题,导致设计阶段没有注意,经常发生地下水引起的许多岩土工程破坏。为了提高项目质量,有必要对水文地质问题进行深入的探索和分析。按照有关规定,与岩土工程一致的各种水文地质问题都是明确的,详细描述了地下水对工程和岩土的相应影响,并提出有效的解决方案,将调查的水文地质材料提供给工程的设计阶段和施工阶段作为参考,使项目质量达到安全保证的要求。

1 工程勘查中水文地质要求评价的内容

工程勘查的主要目的是识别和探索施工现场可能存在的,并可能影响施工质量的地质因素。在一定程度上,工程勘查是一个过程,而不是一个状态。需要调查的对象是地质条件,包括:地质构造、地理位置、水文条件、土层和石层的物理性质以及地形地貌等,所有这些地质条件统称为工程地质条件[1]。在确定施工场地的工程地质条件后,需要依据修筑物的设计布局和施工特征对工程地质条件进行说明,并在此基础上预测修筑物和施工场所。对所测得的水文地质条件给出正确的评价,为建设项目的设计提供了有价值的参考。对之前的工程勘察经验进行综合之后,可以得出这样的结论,初始施工期间所需的水文地质评价和调查内容主要包括以下内容:①河流水位、流量和流速;②在现场或现场附近的井水水位、变动幅度和水量;③储藏条件,地下水位变化及规律;④地下水的来源和类型;⑤地下水的化学成分及其对工程构造稳定性的影响,以及施工项目地下水的腐蚀性大小……从调查和评价内容可以看出,如果施工现场的水文地质条件在施工前没有得到准确的调查和准确评估,项目就开始建设,地下水或其他因素对工程很容易产生影响,导致质量和安全性差。因此,在工程测量中严格执行水文地质条件评估,提高调查质量,是十分必要的。

2 在工程勘查中水文地质的作用和重要性

在目前,对于水文地质条件的测量工作和评价内容的具体操作中存在有一定的难题,在评估过程中相关工程人员所进行的测量和分析工作与实际的施工条件联系不大,导致在项目建设过程中,水文地质调查的质量没有得到保证,产生了质量问题,比如说地基基础发生错位、开裂或下沉[2]。为了解决在工程实际勘查中设计到的水文地质问题,我们可以从以下方法进行着手,对水文地质对工程质量和构造稳固性的影响进行中心关注。

2.1 地下水对建造工程结构稳固性的影响

对影响项目质量的第一个水文地质因素当属于地下水的影响,稳定性结构是最容易受到其影响。在生活和实际生产中,含水层中的地下水位将根据地质条件、地理条件、气候、人为影响等各种因素来对工程建设的施工条件和质量产生影响。当在基础底部以下的压缩区内,地下水位上升时,水会使岩土浸润和液化,使地基强度减弱,压缩性增强,建筑物过度沉降或不均匀沉降,导致结构破裂或倾斜;当落在基础底部以下的压缩区内,渗水方向与土体重力方向一致,基础中的有效应力增大,基础将产生额外的沉降。

2.2 地下水在桩基工程上的影响

由于软弱基础层很少由单一土壤组成,且变化相对复杂,会采用桩基法(预制桩,浇筑桩)进行加固基础,提高基础承载力。为了在不松动或坍塌桩基的情况下提高桩的质量,当选择对应的建造桩基方法时必须考虑地下水的产生影响。另一方面,在地下水的影响下使桩的沉降量小于地层的沉降量时,桩基周围的土壤在桩体上产生负摩擦力,这极大地影响了单桩的承载能力。

3 研究水理性质

在地下水与岩土的相互作用下产生了岩土水理性质,此中的岩土特性和物理特性会产生极其重要的作用。一般来说,岩土的土工性质对岩土的强度和变形有严重影响。因此,必须要重视岩土水理性质,并根据实际情况对地质特征进行全面评估这也直接影响整个项目工程的耐用性和稳定性。土中的地下水有不同的储存方法,地下水水动力特性的实际程度因地下水的形态而异。但是,其影响程度是与土壤的类型直接相关。例如,若结合水与黏土通过相互作用下会产生相关的物理力学性质,即收缩,塑性和可膨胀性。由于受到很大的限制,它们只能在狭窄的区域内移动。因此,它对岩土动力学的水文特性影响不大。

4 水文地质参数在工程勘查过程中的测定

4.1 要求

(1)在实际调查过程中,经常遇到含水层的情况,需要确定地下水位。在测量中,一般测量静态地下水位。在调查工作结束后,是检测地下水位的最佳时机,因为地下水位受人类勘探活动影响较小。对于水位测量,钻井需要泥浆钻探,最好在水位前20cm测量含水层深度。

(2)地下水流向和流量要求的测定。对地下水的流向进行测定时,几何方法通常用于同时测量每个空间流动的方向,以确定项目现场地下水的总体流动方向,避免单孔测量存在的偶然性。在地下水流量测定时通常使用指示剂法,通过使用化学试剂及其特定性能来测量。另外,充电法也可用于确定地下水流动的方向和流速。

4.2 方法

水文地质参数的确定主要涉及地下水位、地下水渗透系数和电导率系数等。对于这些不同的参数,应该使用不同的方法进行测定。通常,通过钻孔和通过压力管观察来测量地下水位;在室内渗透试验方法中,通过抽水,注水,静水压试验和取样测量地下水的渗透系数,并通过单孔抽水试验,非稳定的抽水试验和当地水文观测,以测量地下水给水度等参数。

5 结语

总的来说,水文地质条件勘测在工程勘测和工程中起着突出关键的影响。在新形势下,我国的工程测量技术在不断的完善和提高,对水文地质条件的关注度和认识度也变得越来越更重视。为了在项目建设初期做好水文地质调查工作,必须加强相关技术人员的水文地质调查,使水文地质在工程勘查过程中的能够充分发挥积极作用,质量和工程测量的效率能够得到提高。

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