工程地质勘察中水文地质的影响及解决方案分析

作者:未知

  摘要:基于提高工程地质勘察水平的目标,针对工程地质勘察中水文地质的影响,做了简单的论述,提出了危害性的应对策略,共享给相关人员参考。从地质勘察实践来说,地下水水位和压力等的变化,很容易引发系列危害,比如地面沉降和地裂缝等,需要加以应对和处理。现结合具体研究,作如下论述。
  关键词:工程地质勘察;水文地质;危害性;应对策略
  随着工程建设规模的不断扩大,面对的地质条件更加复杂,使得工程地质勘察地位不断提升,通过地质勘察,掌握地质条件情况,为设计和建设工作的开展,提供有力的支持。从地质勘察实际来说,水文地质的影响最大,要高度重视水文地质勘察,提出全面的应对措施,保障工程建设的质量和安全性。
  1.工程地质勘察中水文地质调查内容
  从勘察的内容来说,主要针对公路、铁路以及城市建筑等建设区域内的地质条件,开展相应的勘察,掌握工程地质条件和水文地质条件等,明确水文地质问题的潜在危险,提出应对措施和处理方法[1]。开展水文地质勘察,要按照当地的规范,全面把握工作内容。以贵州省《贵州岩溶场地岩土工程勘察技术规范》DB52/T1336-2018为例,规范提出水文地质调查与测绘工作,应该进行场地与周围相关资料的收集,包括区域地质资料、地貌资料、第四系地质、水文地质资料、岩溶资料等;邻近地区的气象资料和水文资料等。若勘察现场的水文地质条件比较复杂,要扩大调查范围,涵盖和工程场地有关的一个或者多个完整的岩溶水文地质单元。以地貌调查为例,要包括岩溶平面分布特征、观测岩溶洼地和溶洞等。
  2.工程地质勘察中水文地质的影响分析
  2.1水文地质的影响
  2.1.1地下水压力变化
  一般来说,若地下水没有受到人为因素的干扰发生变化,那么给建筑物不会造成影响。但建筑施工作业期间,受到外力因素的影响,地下水极易出现压力失衡的情况,影响着工程施工进度。实例,某建筑工程施工作业的开展,缺少对水文地质条件的全面勘察,施工作业时承压突然增加,使得管道在基坑施工作业时突然发生爆裂,威胁着建筑物的稳定性和施工安全,同时造成工期推迟,增加了工程建设投入[2]。
  2.1.2地下水水位变化
  从水位变化的角度来说,当水位开始上升时会产生附加浮托力,对建筑物有着很大的上托作用,并且由软化基础底持力上层,减少地基基础的承载力。若地下水位下降或者临近建筑深基坑开挖将会,那么将会给周围存在的建筑造成影响,使其出现不均匀沉降,引发倾斜和裂缝等问题。具体原因为下水管道漏水,部分建筑物未采取散水坡与排除地表水的措施,大量降水与地表水渗透到地基,使得持力层被软化,使得建筑物出现不均匀沉降[3]。除此之外,部分建筑工程因为地下水的变化,比如水分聚集或者散失,促使土层出现软化和崩解等作用,造成建筑物破坏。部分地下水的化学反应,使得建筑基础层被腐蚀,进而发生倾斜或者产生裂缝。水对土的影响很大,比如毛细水,其受到水和空气界面表面张力作用影响,为分布在细孔隙内的自由水,主要出于地下水位之上的他透水层,受到表面张力的影响,地下水顺着毛细孔上升,上升高度和土孔隙大小有着直接关系。孔隙很大时,即粒径超过2mm,一般没有毛细情况。毛细水多存在于直径大小在0.002rnm~0005rnm的孔隙内,比如粉砂土,含量很多。若毛细水上升,地表可能会发生沼泽化和盐渍化,促使基础墙体湿润,部分建筑基础与基墙使用的建筑材料质量不达标,经过湿润后会软化,整体强度降低,变形量增加,温度降低时加剧冻胀作用,使得建筑物出现倾斜和裂缝,部分建筑室内地面会产生返潮的情况,需要采取制作地基防潮层和墙基防潮层的措施[4]。
  2.2实例分析
  2.2.1案例概述
  以某工程项目为例,为道路桥梁工程,设计为双层两用桥。其中,上层设计为双向6车道,下层设计为双向轻轨轨道,并且预留2车道。整个桥的长度为1741.00mm,桥面宽度单位为30mm~36mm。现结合此工程地质勘察实践,分析水文地质的影响。
  2.2.2水文地质条件分析
  2.2.2.1基本情况
  从区域环境角度来说,长江为此桥桥位区最低侵蚀基准面。该桥的桥位区地下水依托地势和上将水位呈现互补关系或者反补关系。受到地势因素的影响,基岩裂隙水都接受降水补给最终形成地下水,通过层面径流排放到长江。汛期期间,长江河床地下水主要接受长江补给和两岸地下水补给。
  2.2.2.2松散层孔隙水
  具体分布地点为西岸河漫滩,地下水的补给依靠降水,属于潜水。地下水的水位以及水量大小,受到季节因素的影响比较大,洪水期的水位以及水量相对枯水期要大。砂土层归类为弱透水层,厚度范围为0.60m~6.82m,含水量不多。此部分地下水,不会给混凝土造成腐蚀影响。选择南滨路段的松散层,开展抽水试验,试验结果显示,水位只降深了1.72m,流量便达到了10.54m3/h,水泵停止运行之后水位快速恢复到原来的水平。抽出来的地下水,水质比较浑浊,水的颜色和长江水一致。经过计算得到,渗透系数范围为0.15m/d~16.15m/d。
  2.2.2.3基岩裂隙水
  位于长江两岸阶地基岩风化裂隙中,类型为潜水。从补给源的角度来说,以大气降水为主。基岩强风化带岩层比较破碎,受到风化的影响,裂隙比较发育,工程建设现场内基岩强风化带的厚度大小有限,弱风化带裂隙表现为不发育特点,同时基岩出露的位置相对比较高,受到地形坡度因素和大气降水因素等的影响,局部位置的潜水很少。工程地质勘察工作中,在A23桥台位置进行调查时,发现存在 1处防空洞。对防空洞进行勘察,发现洞内存在着地下水出露情況,通过向周围的居民进行调查得知,因为生活用水量不大,此地区地下水连年不断。选择长江两岸对应层位,开展钻孔作业,进行提水试验。经过试验发现,钻探深度范围内几乎不存在地下水。对BK84与BK49位置,开展抽水试验,得知此处含水层地下水水量有限。因为长江河床地理位置特殊,向斜槽谷位置很低,向斜两翼岩层在降水的影响着,经过渗流形成了地下径流,经过汇集之后分布在向斜核部,地下水划归为承压水。工程现场的基岩裂隙水补给,主要依靠的是大气降水和长江。   2.2.3不良工程地质分析
  此桥两江岸都属于岩质岸,土层的厚度比较小,经过地质勘察,没有发现塌岸的情况,因此不需要进行岸坡再造。根据工程地质勘察中水文地质调查结果分析,确定此工程施工现场不良地质现象不发育。从此桥的建设现场来说,整个地块的地势比较平缓,起伏变动不大,区域构造的作用不强,不存在滑坡和断层等各类不良地质情况。整个路线中K1+794.40位置,存在砂岩陡崖,整个陡崖的长度大约为170m,高度参数范围为12m~14m,坡角大約为72°~82°,桥位区坡向参数为315°。从所处的位置来说,为长江右岸岸坡,整个坡体为砂岩,坡脚位置是新近分层碾压的填筑土。按照回填作业前的勘察结果,斜坡底部岩体相对完整,没有凹岩腔,底部没有临空面。经过地质勘察发现,桥位区陡崖位置的砂岩体存在着7条裂隙发育,经过不断发育,卸荷裂隙断续出现,竖向穿层。从现状来说,1号卸荷裂隙已经完善将一部分岩体切割,岩体和母体分离。目前来说,尚没有使陡岩发展为危岩。从管网洞室测绘结果以及工程地质勘察结果来说,此工程建设现场内共计分布12处地下洞室,分布地点在长江两岸,部分洞室对桥位区的影响很大。通过地质勘察,分析水文地质的影响后,制定相应的建设和施工控制方案,为后续工程施工作业的开展,提供了有力的支持,极大程度上保证了工程建设的质量和效益[5]。
  3.工程地质勘察中水文地质的影响应对策略
  3.1加大水文地质勘察的理论研究
  从勘察工程地质作业实践来说,要以水文地质为主要内容,做好深度分析以及研究,尤其是要掌握地下水情况。这需要工作人员做好水文地质勘察理论的深度研究,通过对岩层和水的作用原理分析,获得水文地质评估结果。工程水文地质勘察理论为综合性较强的学科,要做好深度研究,构建地下水勘察体系,运用勘察专业知识,结合水文地质的危害特征,提出具体的解决方案,并且要进行工程建设风险的评估,制作评估报告,为工程设计和建设提供具体的建设方案。除此之外,要积极引入专业人才,做好人员的培训,全面提高勘察工作者的综合素质,保证水文地质分析结果的精准性[6]。
  3.2积极建设地下水试验站
  随着工程地质勘察地位的不断上升,完善水文地质条件勘察基础设施具有紧迫性,能够为各项工作的开展提供支持。建设的地下水试验站要实现全面覆盖,进而保证勘测数据信息的真实性和完善性,通过整合所得的数据信息,为各项工程建设的开展提供依据。各个区域采取的措施差异,比如城市群区域地下水污染严重,部分地区的浅水层被污染,利用深机井或从别的区域输送。基于此,要加大对地下水的监测力度,快速获得精准的数据信息[7]。
  3.3完善勘察管理体系
  从当前实际情况来说,工程地质勘察领域还面临着很多的问题,比如现场勘查作业中理论和实践变差大等。对于现存的各类问题,要注重构建完善的勘察管理体系,不断提高地质勘察工作人员的水平,引入现代化设备和仪器,全面提高地质水文勘察水平。在工程建设工作中,地质勘察起到了重要的作用,占据着重要地位。若想不断提高工程勘察水平,必须要做好全面的把控,围绕理论知识、勘察设备等入手,加大勘察工作的投入力度,确保勘察结果的完整性和科学性,为工程方案的制定提供保障[8]。通过构建高效的地质勘察管理机制,不断提高工程勘察水平,实现对建筑物稳定性和安全性的把控,全面提高建筑建设质量水平。
  3.4制定危害的预防措施
  首先,要做好设计环节的预防控制。开展工程建设方案设计前,组织勘察人员做好现场考察,对于气温变化和气候变化大的区域,增加勘察的时间,获得完整精准的数据,以免地基基础受到影响。设计的地基基础方案,必须要严格按照工程设计与施工标准文件等现行规范标准,做好质量的把控,最大程度上减少错误的出现[9]。
  其次,工程施工阶段采取预防措施。施工现场的水文地质条件变化较大,精准预测的难度很大,因此若想有效应对水文地质的危害和影响,需要结合实际情况,及时调整工程施工方案,并且制定紧急预案加以应对,确保工程建设的科学性以及安全性。施工作业前,要做好勘察报告的阅读和分析,即使报告没有得出存在地下水,也需要制定紧急处理方案,当施工作业遇到外来水源时能够及时进行处理。尤其要对常见的问题进行预防,比如基坑止水帷幕失效等,以免工程事故的发生。
  最后,工程竣工阶段的预防措施。完成工程建设后,组织专业人员对工程安全性进行检测评估,并且编写工程验收证明书。检测中发现存在问题,需要及时采取处理措施,避免影响工程后期的使用,引发安全事故[10]。
  4.结束语
  综上所述,工程地质勘察中水文地质条件勘察为重点内容,做好水文地质条件危害的有效预防和控制,对保证工程建设的质量和安全性,有着重要的意义。现有的很多工程由于前期勘察不到位,未能考虑水文地质的影响,引发了工程事故,造成极大的损失。文中结合具体实践,对工程地质勘察中水文地质的影响,做了相应的分析,提出了勘察策略和应对措施,为相关工程勘察和建设工作的开展提供参考。
  参考文献:
  [1]朱建军.工程地质勘察中水文地质问题的危害分析[J].世界有色金属, 2018(06):188+190.
  [2]张志强,冯学远.水文地质问题在工程地质勘察中的危害性分析[J].世界有色金属, 2018(03):181-182.
  [3]李慎锋.工程地质勘察中水文地质的危害分析[J].住宅与房地产, 2018(08):196-197.
  [4]孙立勇.关于工程地质勘察中水文地质若干问题的分析[J].建材与装饰, 2016(41):213-214.
  [5]徐礼文.工程地质勘察中水文地质问题的应用价值研究[J].中国金属通报, 2019(08):140-141.
  [6]邓亮.探析水文地质问题在工程地质勘察中的重要性[J].中国金属通报, 2019(08):161+163.
  [7]张杨.工程地质勘察中水文地质问题的危害性及防治策略[J].中国金属通报, 2019(08):226-227.
  [8]杨兰,李彪.浅谈地下水资源勘察技术在预防地质灾害中的应用[J].中国金属通报, 2019(07):151+153.
  [9]杨华.水文工程地质勘察问题分析及对策措施[J].工程建设与设计, 2019(14):35-36.
  [10]白沙.工程地质勘察中水文地质问题的危害分析及处理措施[J].工程建设与设计, 2019(14):31-32.
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