浅谈工程地质勘查中的水文地质问题

2018-04-02 11:42:56
福建质量管理 2018年14期
关键词:水理水文地质岩土

(安徽金联地矿科技有限公司 安徽 合肥 230000)

一、引言

水文地质问题是工程施工中的关键问题,由于地质作用造成的灾害数量众多,而产生灾害的主要原因多半是由于地下水问题。以目前的现状来看,很多工程地质问题的产生也都是因为对包含地下水在内的各类致灾因素的勘查力度不足。因而本文旨在对目前的水文地质问题进行分析,并以此来分析如何进行有效应对。

二、水文地质勘查的必要性和现状

由于水文地质问题始终贯穿与工程施工当中。地下水本身是岩土体的组成部分,影响到岩土体的工程特性,对于施工也是关键的影响因素,尤其是针对于一些高层建筑的施工,水文地质问题直接影响到建筑物的安全性和稳定性。但是这一问题在实际的施工环节中却往往被忽视。由于施工方仅仅只对周围环境的勘查结果和经济效益高度关注,且水文参数本身的利用范围也不是非常广泛,所以施工时通常只是简单地水文条件进行评价。而为了能确保施工质量和安全性,就需要加强工程地质勘查工作,其中水文地质问题的评价非常关键,针对于地下水可能产生的影响,要建立预警机制和措施预案,提供必要的技术保障手段。

以我国目前的水文地质勘查现状来看,在实际工作中会受限于设备和技术的使用而出现结果误差。特别是现阶段,对于水文信息的整理和分析也应该进行优化和完善,且大量的工程施工导致地下水长期过度开采,水文地质勘查工作也是对环境问题的一种应对措施,在未来的工作中也应该发挥更关键的作用,提升生态意义。

三、常见的水文地质问题

(一)地下水的升降

水位的变化包括自然原因和人为原因,但对于岩土工程来说都是需要重点关注的。地下水是导致岩土工程危害的主要原因,而地下水升降问题也是常见的影响因素。从人为原因来看,包括废水的排放和建筑垃圾两个方面。重点是废水排放方面,很多施工单位在施工时并不注意废水的合理收集和排放,不仅会带来严重的环境问题,还会影响到施工的安全性。而人为因素主要是导致地下水位出现明显下降。很多施工单位或是探矿单位会大量地将地下水抽取,或是在上游修建水库等,导致地下水位的大幅度下降,一旦控制不当,就会导致地表塌陷、水质恶化等,对于环境的破坏程度非常明显。此外,自然原因主要指的是降水量和含水层颗粒原因等,例如岩土体结构出现破坏,导致岩土软化、强度降低等。但无论是哪种问题,都会导致岩土的膨胀收缩变形反复出现,如果建筑物的强度本身较低,那么结构破坏也是在所难免的事情。

(二)地下水的动力作用

通常情况下地下水的动力作用,受自然因素影响的程度较小,且不会产生严重的影响。一旦在工程施工环节中对地下水的动力平衡进行破坏,便会产生一些严重的工程问题,例如基坑突涌,带来的安全隐患和经济损失都是巨大的。

(三)地下水腐蚀

地下水腐蚀即地下水本身具有一定的侵蚀和破坏能力,对混凝土等施工材料会产生一定的不良影响。通常情况下如果地下水中的H+含量或二氧化碳含量较高时,就需要进行地下水腐蚀的评价工作。根据《岩土工程勘察规范》的明确要求,在没有充分的资料对工程场地的水质进行判断时,就需要进行取样试验,然后分析其可能产生的腐蚀性[1]。此外气候的变化也会加快地下水的腐蚀程度。例如温度的变化让混凝土内部孔隙的盐溶液饱和,但在水的作用下又出现溶解,如此的循环破坏严重影响施工建筑的耐久程度和安全性。

四、水文地质问题的主要解决措施

(一)岩土水理性质分析

岩土的水理性质包括水理和岩土物理两个方面,针对于工程地质勘查工作来说,岩土的水理性质应该被放在主要的勘查目标上。由于地下水会对岩土产生作用,进而影响到岩土的强度和整体结构,所以针对岩土体的水理性质进行测试,可以有效地减少产生的问题。通常可以从以下几个方面入手。

1.透水。透水性的主要判断依据是水通过岩土时的性能变化。由于自然重力的原因,岩土如果颗粒较大,那么透水性能会更强。所以通过对渗透系数的计算来判断岩土的透水性能,可以有效地对地下水可能产生的问题进行预估。

2.软化。岩土长期受到地下水的渗透,结构和性能会产生变化,强度会出现显著降低。通过对软化系数的计算,可以对岩土耐水耐压能力进行判断。如果软化性显著,对于工程施工的影响程度也较大。

3.体积变化。体积变化主要是因为地下水的作用。如果岩土吸收了大量的地下水,则体积会明显增大,反之,当水分流失时,体积又会缩小。岩土的这一特性也是导致基坑问题的常见因素,因而水文地质问题也应该重点关注这一方面。

(二)强化人员勘查意识

由于地下水位的变化会产生严重的水文地质问题,所以在勘查的过程中也应该强化人员的勘查意识,并针对可能出现的影响因素进行记录,以此来编制评价报告。施工单位也需要给予高度重视,制定多种解决方案,将出现的问题降到最低,控制在合理的范围内,提升工程的整体质量[2]。

(三)管理水文地质评价内容

对于岩土工程的勘查报告来说,内容的准确定是最终成果的直接体现,尤其是对于建筑工程来说,在地基设计和施工方面都要以勘查的资料作为参考依据,因而在评价内容上出现偏差,就有可能产生严重的施工质量问题。所以在水文地质的评价内容中,除了要描述地下水类型和分布情况外,还要着重对岩土类型、流向、水动力等参数进行分析,从而了解到整体的评价资料,然后为施工提供有效的辅助。

(四)加强技术的使用和地下水研究

技术的使用主要指的是在科学技术水平的发展下,水文地质勘查工作也需要与时俱进,采用更有效的技术手段来进行勘查。例如常用的物探技术,是对地质构造和水资源进行合理勘查,或是利用点发勘探技术来对地下水分布情况和储存情况进行初步了解。而水文地质钻探技术、地下水化学研究、同位素研究等方式也可以成为重要的方式,尤其是对于地下水的具体位置和比例上,在结果上可以更加精确[3]。

五、结语

随着建筑工程未来的继续发展,工程地质勘查在未来仍然是关键的技术工作。而在这一环节中,水文地质条件的勘查工作必然是核心内容。为了能准确地查明施工区域的水文地质条件,施工单位也应该着重对产生问题的因素进行分析,然后采用有效的水文地质勘探手段,与工程设计相适应,从而预测工程和水文条件的相互作用特点,为工程施工提供正确的评价结果。

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