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大型岩土工程施工与设计中水文地质问题分析

2019-12-26

世界有色金属 2019年20期
关键词:浅水工程设计水文地质

林 锋

(山东省第一地质矿产勘查院,山东 济南 250000)

在大型岩土工程施工和设计中水文地质存在着诸多问题,比如地下水的水压问题、水位问题等。地下水水压如果处于不稳定状态,会严重威胁到大型岩土工程的质量与安全,地下水水压主要受地表压力控制,而地表压力受诸多因素影响,比如降水量,一旦地表压力受到大的降水量影响变大,地下水压就会随着增高,而一旦地下水压超过工程建设安全值范围,将会导致大型岩土工程出现管涌、流沙甚至基坑突涌等施工事故[1]。

水文地质问题是大型岩土工程施工与设计的基础问题,因为水文地质问题关系着大型岩土工程建设的质量,所以水文地质问题是大型岩土工程关键性问题,必须在大型岩土工程施工和设计之前必须对其水文地质进行勘查,以保证工程的施工安全与质量[2]。

1 大型岩土工程施工中水文地质问题分析

大型岩土工程施工过程中受诸多因素影响和制约,其中最主要的就是水文地质问题,所以需要系统的分析和评价大型岩土工程施工现场的水文地质因素,根据对水文地质的变化,找出最合理的施工点,减小水文地质因素对大型岩土工程施工的威胁,保证大型岩土工程的安全性与稳定性[3]。

对大型岩土工程施工中水文地质问题的分析主要从以下两方面进行,一是对水文地质的勘查,二是对水文地质问题的预测。

在对水文地质的勘查过程中,由于勘查技术人员需要对水文地质进行全方面勘查,为此可以根据大型岩土工程的施工情况采用相应的水文地质勘测方法,目前常见的水文地质勘测方法有水文地质物探和水文地质钻探两种。水文地质物探是应用声波技术对水文地质大范围的进行勘探,能够掌握水层相关的数据信息;水文地质钻探是应用回转钻进方法在地表形成较长的坑洞,再采取各种技术对水文地质进行交叉作业来获取相关的水文信息,但是该种方法成本较大,勘查效率低,获取的水文信息质量较差,所以在大型岩土勘查施工中对水文地质问题的分析采用水文地质物探方法较为合理。①对水文地质的勘查。首先要对大型岩土工程施工范围的降水量和蒸发量等气象信息进行了解,根据当地的历史水位记录分析出地下水的评价水位以及变化规律,并且对地下水与地表水的补给和排除关系进行调查。然后对地下水水层的厚底和深度以及位置进行勘查,最后对地下水的水质问题以及地下水渗流问题进行掌握,确保水文地质勘查结果的全面性和系统性。②对水文地质问题的预测。以水文地质勘查结果为依据,应用各种新兴技术对大型岩土工程施工的水文地质问题进行预测。首先根据勘查的水位情况分析地下水水位变化对岩土工程稳定性的影响,以确定合理的地基高度和埋地深度。然后根据地下水的水质情况预测地下水对建筑结构的软化及膨胀程度,来选取稳定的建筑施工材料,最后根据地下水水压情况来确定钢筋混凝土悬挑梁的修建情况,制定符合水压情况的悬挑梁曲线。从以上两方面完成大型岩土工程施工中水文地质问题分析,有效提高施工的效率与质量。

2 大型岩土工程设计中水文地质问题分析

大型岩土工程设计中水文地质问题分析主要是从三方面进行,一是对地区间浅水层问题的分析,二是对地下水资源严重破坏问题的分析。

首先,对地区间浅水位的水质进行分类,对地区间浅水位的水质分类方法很多,主要是以地下水的埋藏条件为依据进行分类。此次根据地区间浅水位对大型岩土工程设计的影响进行分析。地区间浅水位的动态变化会受到气象因素影响,会随着季节降水量的变化而变化,同时也是地区间浅水层的主要补给来源,但是由于大气污染导致大气降水的质量较差,使地区间浅水层的水质含有大量的化学成分,从而也就直接导致了地区间浅水层对岩土工程的腐蚀,所以需要在大型岩土工程设计中,了解地区间浅水层的水质问题。地区间浅水层的化学成分主要是酸和碱,其酸碱含量的多少会导致大型岩土工程的建筑本体不同程度的腐蚀,以下是大型岩土工程设计中腐蚀程度等级划分表。

表1 大型岩土工程设计中腐蚀程度等级划分表

在大型岩土工程设计中,还要对地下水资源被过度开发进行分析。地下水资源是保证岩体稳固的重要因素,当大型岩土工程在建设范围内具有一定坡度岩土条件,由于地下水资源被过度开采,导致滑坡和流沙等事故出现,在大型岩土工程设计中,需要对地下水资源的含量情况进行勘查,以及地下水在开发过程中土层金属元素流失程度。以掌握地下水水资源含量以及土层金属含量流失信息为依据,确定大型岩土工程设计中土地承受能力,以及对大型岩土工程建筑结构和建筑位置进行合理设计,以保证工程整体设计的科学性及实用性。

3 结语

水文地质问题的分析是大型岩土工程施工和设计的首要任务,岩土工程管理部门要提高对水文地质问题的重视程度,利用科学的水文地质勘查方法和技术,为大型岩土工程施工和设计工作提供科学的数据依据,保证大型岩土工程的稳定性和安全性。

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