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摘要:水文地质问题在岩土工程勘察设计与施工中占据着重要的地位,其对岩土工程建设质量及安全具有重要影响。加强对水文地质问题的研究,获得可靠的水文地质条件,给出客观有效的评价,指导工程防治水文地质危害制定相应的防范措施、整治方案具有重要意义。
关键词:岩土工程;勘察设计;水文地质
引言
近年来我国岩土工程建设取得瞩目成绩,岩土工程领域取得长足发展,但各种影响工程建设的岩土工程问题层出不穷;水文地质作为岩土工程的重要组成部分,掌握工程区域的水文地质条件对保证岩土工程质量及安全具有重要意义。所以,水文地质问题已经成为了岩土工程的重要研究内容,本文将对勘察设计及施工中水文地质问题进行分析评价。
1水文地质条件分析评价
1.1地形地质、自然气象条件
查明区域岩土工程的水文地质信息(地形地质、自然气象条件)是做到科学有效的防治工程项目中的水文地质危害的前提。
分析地形地质条件主要是查明该区域地质构造、地形地貌及岩土层特征,勘探查明地表水、地下水的分布及埋藏条件、补给排泄方式及水位变化升降趋势等。自然气象条件主要是该地区的天气、温度、蒸发量等;在勘察设计施工过程分析气象条件,掌握区域的气象对水文地质问题影响趋势。
1.2水文地质的分析与评价内容
基于区域的水文地质条件,勘察设计人员应结合岩土工程设计特征及条件对影响工程的水文地质进行分析评价,提出合理建议,指导工程解决水文地质危害,制定相应的防范措施、整治方案。
水文地质分析与评价内容主要是根据工程需要探究水文地质结构,地下水类型,地下水埋深及变化趋势,含水层或透水层和相对隔水层的岩性、厚度变化和空间分布,岩土体渗透性,进行岩土渗透性分级、土的渗透变形判别等问题。
2 水文地质问题的危害性及分类
2.1 因动水压引发的水文地质危害
一般而言,处于自然状态下的地下水具有相应的补给排泄、渗透径流路径,动水压力并不会影响区域地质的稳定性,对区域地质不会造成较大的影响。但在工程建设时,岩土工程活动会改变水文地质条件、水动力条件,存在引起边坡基槽失稳、基础底板失稳、基坑突涌、管涌等水文地质灾害的风险。
2.2 因水位升降引发的水文地质危害
2.2.1 水位下降
不合理的开采地下水、开展水利建设工程(筑坝、修水库等)、矿产开采导致矿床疏干等,这些人为活动都会使得地下水难以获得及时补给。当地下水水位无法获得有效补充,下降幅度过大时,既会引发地面沉陷、地裂等较为严重的地质灾害,也能引起水质污染及水源干涸等环境问题,一方面破坏工程建筑的安全及稳定,另一方面也威胁到人们的居住与生存环境【2】。
2.2.2 水位上升
水位上升的原因多种多样,诸如地质含水层结构、岩性产状的变化、自然气候环节的降雨增多,此外还有人为的灌溉活动等,都会导致地下水位的抬升。当水位上升的速度过快,幅度过大时,会影响建筑工程中的地基与基础工程的稳定性,引起土地结构承载力下降,地基土发生突涌、管涌等灾害;会降低土体强度影响基坑、边坡及支护结构的稳定性。
2.2.3 水位频繁升降
除了水位上升及水位下降外,地下水位的不稳定,如频繁升降也会引发相应的水文地质危害。水位升降的频繁化会导致岩土工程的岩土发生收缩及膨胀现象,而且这些变形现象都具有不均匀性,当水位升降较频繁时,或升降幅度过大时,会致使岩土频繁发生收缩及膨胀,当这些收缩及膨胀现象在力度及幅度上达到一定的强度,就会引起地裂等地质问题,从而给建筑工程带来破坏。此外,水位的频繁升降,会引起岩土物理力学性质变化,降低岩土土层的承载力,最终对工程建筑的基础造成损害【3】。
3水文地质问题在勘察设计及施工中的执行
3.1重视水文地质的勘察评估、设计
勘察应重视水文地质条件的查明,勘察施工前全面收集工程项目的设计特征,和建设区域的水文地质资料,预测可能存在的对工程有影响的水文地质问题,针对性布设水文地质勘察方案。勘察主要任务为查明地下水位状况及变化趋势,地下水补给、径流和排泄状况,地表水与地下水的关系和影响,动水压状况,并采用取样试验等查明水腐蚀性;为工程设计及施工提供详细、可靠水文地质资料。结合工程设计特征,对场地内水文地质条件进行分析评价,分析预测可能存在的不良影响,如地基土强度降低、边坡基槽失稳、基坑突涌、管涌等水文地质灾害,并提出合理的预防整治建议。
设计应根据勘察提供水文地质资料,详细分析,针对可能出现的不利影响,提出合理可行的设计整治方案,如:采取截水排水,抽水补水来改变区域的水位地质条件;针对影响基槽开挖施工的地下水,依据含水层性质,采取合理的降水方案等。
3.2 加强水文地质施工设计、监测机制
施工过程中相关的水文地质问题处理,应严格执行勘察设计文件,对具有重大危害的情况还需进行专家会审。
同时场地岩土工程地质条件复杂多变,在施工活动过程中,引起水文地质初始条件的变化,使水文状况处于动态变化中,因此应加强水文地质施工设计、监测机制的执行,如:基坑、边坡开挖,监测水文状况变化,预防可能出现的土体失稳;场地内施工降水,可能带来周围建筑物的沉降,基础失稳,需对降水周边场地进行监测;发现未预见的水文地质状况及时会同设计、业主做好应急处理。
结束语
水文地质问题直接影响着岩土工程建设的质量及安全,在勘察设计环节应做到提供全面准确水文地质资料,提出合理有效的设计方案;在施工中应严格执行勘察设计文件,有效预防、加强施工设计监测及实施管控。做好水文地质问题在勘察设计及施工各项工作,才能确保工程项目的安全高效进行。
参考文献:
[1]刘孝印.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(7):2802.
[2]殷顺.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J].建筑工程技术与设计,2019,(12):1407.
[3]魏军.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题的研究[J]. 建材与装饰,2016,(23):56-56.