河南省核工业地质局 河南信阳 464000
摘要:在岩土工程勘察阶段,做好地下水勘察工作,不仅可以提升工程的整体质量,还可以有效规避地下水引发的各类问题,有利于工程建设的稳定开展。所以,在岩土工程勘察期间,一定要对地下水分布情况进行明确,了解水位变化以及地下水压力,有效分析对工程的影响,制定科学的处理方案,降低施工风险出现几率的同时,提升岩土工程勘察质量。本文分析了岩土工程勘察中地下水的影响,总结了岩土工程地下水勘察要点,并提出了相应的处理措施。
关键词:地下水;岩土工程;勘察;影响
1.解决地下水问题的重要性
地下水问题在岩土工程勘察中起着非常重要的作用。在岩土工程勘察中,有必要对地下水位进行测量,分析水位对岩土工程的危害以及地下水问题在岩土工程勘察中的影响。勘察设计人员从地下水引起的岩土工程危害分析入手,及时采取相关的措施解决地下水位的变化对岩土工程的影响,并提出了防止地下水腐蚀岩土过程中建筑物的相关措施,从而为进一步的促进岩土工程的建设进程提供条件。除此之外,岩土工程勘察在建筑物的基础选择和建筑施工中起着重要作用,而地下水是岩土工程勘察的重要方面之一。它不仅对岩土的性质和质量有着重要影响,而且还对岩土周围建筑物的稳定性和耐久性也有重要影响[1]。因此,在建筑设计中,工程师们有必要考虑地下水对岩土工程中建筑的影响,定期地对地下水的水位以及污染程度进行相关的调查,并采取相应措施减少地下水对岩土工程的不利影响,从而促进岩土工程的稳定进行。
2.地下水对于岩土工程勘察的不利因素
2.1地下水的水压波动会打破地质结构的稳定性和平衡力
通常情况下,地下水与岩土之间保持着力的平衡,不会产生很大的地质变化,然而一些大型的建筑工程需要挖基坑,在施工的过程中,会用水泥浇灌来让地基稳定牢固,这就打破了自然客观环境下的地质结构组成,加上工程建筑本身巨大的质量会给地基带来非常大的承重力,破坏了原有地下水的承压的平衡性,会让地下水更多地渗入岩石、土壤等空间之中,造成管涌、流砂等严重威胁工程安全的事故发生。
2.2地下水水量的多少、水位升降的变化产生的危害
自然状态下地下水的水量会呈现出一定的规律,对地质的影响很小[1]。然而随着人类活动对地下水的人工开采力度的不断增强,使得地下水水位的高低变化比较频繁,研究显示地下水位上升会出现以下三点危害:一是让土壤含水量上升,容易出现盐碱化、沼泽化现象;二是因水对地质结构平衡力的打破而出现山体滑坡、垮塌现象;三是地下水的流动作用会降低岩土的抗压变形和承载能力,出现土层松软、龟裂和土壤融淋作用下的水土流失现象[2]。如果地下水偏少或水位下降,会让地质结构因长期缺水,使岩石与土壤之间因缺乏水的粘合失去稳定的地面结构,从而出现地基不牢固、承载力不强、下陷等地质问题。
2.3水体的腐蚀性特征会让岩土地基遭受损害
地下水成分复杂,特别是受到人类工业废水排放的污染,使得地下水也会受到影响,含有一些化学物质或一些腐蚀性成分,比如硫酸盐、氯盐等成分容易和铁、铜、铝等金属物质发生化学中和作用,让工程建筑材料中的金属部件在侵蚀中使成份逐步流失,例如水中的硫酸成分可以与钢筋中的铁元素发生化学反应,发生锈蚀现象,让钢筋在地下水的长时间浸泡下,降低自身性能而失去强大的建筑支撑力,让工程建筑的地下结构变得脆弱,进而影响其稳定性。
3.岩土工程勘察对地下水水质的要求
3.1对岩土水理性质的要求
在岩土工程的勘察工作中,工作人员一定要重视对岩土水理性质的勘探,要重点研究施工区域的地理环境、地质条件、气象环境、水文条件等情况,认真分析施工区域的水理性质。所谓的水理性质,就是指在地下水的作用下,岩土层呈现出来的性质,主要包括施工区域岩土的透水性、软化性、崩解性、给水性和涨缩性等。
在分析岩层水理性质的过程中,首先可以对采集的岩土样本进行分析,与工程的需要进行比对,以此为依据改进工程的施工方案,切实提升工程方案的可操作性,使地下水对工程地基的破坏降到最小。
3.2对水文地质条件的要求
首先是施工地区的气候条件,包括本地区的降水量、历年的最高水位、雨水的蒸发量以及水位的周期变化趋势等,另外,施工地区的地下水与地表水之间的补排关系、地下水对排泄条件的补给可能对工程质量造成的应影响都是正式开始施工之前技术人员要重点关注的问题。其次,主要含水层的分布情况,岩层中含水层和隔水层的埋藏环境、地下水的水质等问题也是技术人员要重点勘察的内容。此外,技术人员还要关注地下水的受污染情况,并对地下水的成分进行勘测,尽可能地减少地下水对建筑物的腐蚀。最后,要考虑到本地区的地质条件可能会对地下水的水质以及水位产生的影响,包括地下水的赋存状态和渗流状态都要给予充分的关注。
3.3对水文地质参数的要求
在岩土工程勘察工作的开展过程中,如果发现施工地区存在含水层,一定要及时地对地下水的水位进行测量。对静止水位进行测量,要留出一定的稳定时间,稳定时间长短要根据含水层的渗透性灵活掌握。如果在施工的过程中需要进行泥浆钻进,一定要注意做完细孔工作后再对水位进行测量。而在一些水文条件相对复杂的地区,往往需要对多个含水层的水位进行测量,这时,为了保证测量数据的准确性,可以通过必要的止水措施将其他含水层与需要测量的含水层隔离,再分别对不同含水层的水位进行测量。
4.岩土工程勘察中地下水勘察处理措施
4.1严格依照勘测顺序开展工作
在实际的工作期间,一定要严格的依照勘测顺序,对静水位测量进行不断强化。为了对地下水的实际情况进行明确,在对静水位进行测量的过程中,需要加大重视。在测量工作进行期间,需要本着分层测定原则,科学制作测定时间表。并且,在工程前期勘测完成后,应该对静水位进行第二次测量,并保证测水管下放至含水层20cm,从而确保数据获取的精准性。
4.2依照地下水危害原因制定处理方案
为了能够有效减少地下水对岩土工程勘察的影响,在实际的处理期间,还应该依照地下水具体危害原因,科学制定解决办法。一方面,综合地下水造成的危害,强化对岩土工程现场勘察的重视。在对地下水进行勘察的过程中,应该严格的对地下水潜水层以及含水层分布等情况进行观察,然后通过所得的数据,有效的对地下水影响进行预测,最后科学的制定预防方案。另一方面,在进行岩土工程勘察期间,需要从整体的角度上分析,明确对岩土工程勘察造成影响的各类因素,并做好预防方案,确保能够从整体的角度上规避水位下降而对岩土工程的影响。同时,在开展工程设计期间,需要根据地下承压含水层的实际现状,有针对性的进行设计,并且在基坑开挖以后,需要深入分析承压水动水压力冲击底板相关数据,采用科学办法,减少地下水动水压力对工程基底板的侵蚀,不断的对工程的质量进行提高。
结束语
在工程地质勘察中要充分认识水文地质问题的重要性以及其危害性,勘察人员应积极学习并熟练掌握相关的勘察技术,全面了解各项水文地质指标参数,同时要根据勘察结果对水文地质问题可能对工程建设造成的危害进行科学的判断分析,为采取相应的风险防控措施提供可靠的参考依据,从而确保工程建设的施工安全和施工质量。
参考文献
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[2]焉峰.工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨[J].科学技术创新,2019(23):64-65.
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[4]谢振桦,张婷婷.岩土工程勘察中地下水的影响及处理措施分析[J].住宅与房地产,2019(15):199+214.