巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的方法及作用論文
前 言。
在巖土工程實際勘察過程中,經(jīng)常會遇到水文地質(zhì)較復(fù)雜的區(qū)域,由于目前對這些復(fù)雜的水文地質(zhì)因素研究的相對較少,且缺乏足夠的參考資料和數(shù)據(jù)支持,使得這些水文地質(zhì)因素復(fù)雜的巖土工程施工極易發(fā)生地下水巖土塌陷問題,從而給整個工程施工安全造成了極大的隱患與危害。為提高巖土工程勘察質(zhì)量,提高工程安全施工系數(shù),就必須做好巖土工程勘察中的水文地質(zhì)工作,對水文地質(zhì)進行全面仔細的研究。
1水文地質(zhì)基本工作內(nèi)容。
在巖土工程勘察中,水文地質(zhì)的基本工作包括地質(zhì)環(huán)境、自然地理條件和地下水位情況三方面內(nèi)容。地質(zhì)環(huán)境,是指地球演變和運動過程中形成的地殼和地質(zhì)的發(fā)展。對于地質(zhì)環(huán)境勘察的重點是所勘察區(qū)域內(nèi)地質(zhì)及其基層構(gòu)造、地層巖石的屬性和第三系厚度的控制等;自然地理條件,包括氣象水文、地形地貌、植被等所有與自然有關(guān)的事物[1].對所勘察區(qū)域內(nèi)氣象水文特征的調(diào)查、研究與分析,主要是為了確定該區(qū)域的氣候、地帶等屬性,如是屬于溫帶、亞熱帶還是寒溫帶等,氣候是屬于季風性氣候還是海洋性氣候等。對所勘察區(qū)域地形地貌的調(diào)查與分析主要是為了了解與掌握當?shù)氐牡赜蛱卣,與丘陵、山峰、平原等;地下水位情況,主要包括所勘察區(qū)域內(nèi)近幾年來的降水情況、水位變化情況、地下水與地表水之間的補充與排放關(guān)系、水位的最高、最低點等。
2巖土工程勘察中水文地質(zhì)工作的主要方法。
2.1實驗分析法。
實驗分析法是以實驗的方式對從勘察區(qū)域內(nèi)采集回來的各項參數(shù)樣本進行檢測與分析,進而獲得對水文地質(zhì)條件相關(guān)信息的進一步掌握。目前,抽水、注水、連通、壓水、放水等實驗是水文地質(zhì)工作中主要實施的幾種實驗。其中抽水實驗是應(yīng)用最為普遍的一種實驗方法[2].
通過抽水實驗,借助有關(guān)測量和計算工具,可以得到抽水孔的特征曲線、實際抽水量等信息,對這些信息進行分析,對含水層的相關(guān)特性進行評估,可以幫助勘察人員對所勘察區(qū)域巖土的水文地質(zhì)環(huán)境進行深入的了解,尤其是水文因素?傮w而言,實驗分析法具有較高的參考價值,但不夠全面,還需要與其他勘察方法配套使用。
2.2工具探測法。
在巖土工程勘察的水文地質(zhì)工作當中,利用先進的、精密度高的探測儀器對所勘察區(qū)域地質(zhì)巖石的性質(zhì),包括放射性、構(gòu)成成分、電性、彈性、硬度、密度等屬性進行準確的探測,有利于勘察人員對當?shù)厮牡刭|(zhì)條件更好的理解與掌握,保障巖土工程和建筑工程施工方案制定的科學(xué)合理和切實可行。該方法是巖土工程勘察水文地質(zhì)工作中經(jīng)常采用的一種方法,在實際應(yīng)用過程中具有一定的針對性和適用性,F(xiàn)階段,聲波探測、電阻率法探測、淺震探測和電磁波探測是水文地質(zhì)勘察中使用較為普遍的幾種探測方法[3].工具探測法具有實用性強、針對性高、探測速度快等特點,但往往是作為其他勘察方法的輔助方法進行配合使用。
3水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察中的作用。
3.1影響建筑工程的基坑施工。
對建筑工程基礎(chǔ)坑深的影響。由于受城市環(huán)境條件限制,很多巖土工程勘察中的水文地質(zhì)工作都難以通過直接開挖的方式在建筑工程基坑施工之前進行,這使得水文地質(zhì)工作中很難采集到全面的相關(guān)信息。而沒有全面的水文地質(zhì)信息作為依據(jù)和參考,建筑工程基坑環(huán)節(jié)的施工將很難順利有效的進行,也極易引起巖土層挖掘過程中部分土層的下沉,從而對周邊建筑的整體安全造成影響。例如,在城市建筑施工當中,為避開對周邊建筑的影響,巖土工程勘察水文地質(zhì)工作大多采用垂直開挖方式,這種施工方式需要將地下水抽離出去以降低其對土側(cè)產(chǎn)生的壓力。但這種局部地下水的.抽離會導(dǎo)致整個區(qū)域地下水水位下降,隨著時間的推移,周邊建筑物的地基會逐漸發(fā)生變形,這就為建筑物的地表坍塌和地面沉降創(chuàng)造了有利的條件[4].為避免這類安全問題發(fā)生,在建筑項目的巖土工程勘察階段,積極開展水文地質(zhì)調(diào)查工作,對勘察區(qū)域的地下水水位、降雨分布情況、地形地貌特征等各項與水文地質(zhì)相關(guān)信息進行收集、整理與分析,依據(jù)這些信息來確定工程施工是否需要采取支護安裝、防水涂層等防水措施,能夠有效提高工程項目決策有效性,降低工程施工對周邊建筑物和水文地質(zhì)的影響,提高建筑工程基坑施工的質(zhì)量。
3.2影響巖土工程的施工質(zhì)量。
水文地質(zhì)工作開展的是否有效直接影響著巖土工程施工的整體質(zhì)量,尤其是對地下水水位上升或下降變化情況的掌握程度。在巖土工程勘察階段,如果水文地質(zhì)工作者對勘察區(qū)域的地下水位近幾年來具體的升降變化信息掌握的不夠全面,就會導(dǎo)致巖土施工方案的制定缺乏足夠的可行性和合理性,從而極易引發(fā)安全事故。
例如,一旦地下水位上升,土壤的酸堿平衡就會被打破,此時土壤中的可溶性鹽會不斷腐蝕建筑物中的混凝土,導(dǎo)致建筑物的穩(wěn)固性逐漸減弱。
另外,地下水位的上升還很可能導(dǎo)致巖土施工現(xiàn)場周圍高地發(fā)生泥石流、滑坡等自然災(zāi)害,不僅給整個工程施工產(chǎn)生了巨大的影響,而且還會威脅到周邊居民的生命財產(chǎn)安全[5].
如果水文地質(zhì)工作者在實際工作中對勘察區(qū)域的地下水水位變化情況、氣候、降雨、附近河流、地形地貌等環(huán)境因素進行了全面深入的調(diào)查,并掌握了足夠的信息資料,則巖土工程施工方案的制定、施工圖紙的設(shè)計、施工工藝與方法的選擇會將這些水文地質(zhì)條件充分考慮在內(nèi),從而大大提高方案制定的合理性,施工圖紙設(shè)計的適用性、提高巖土工程施工的質(zhì)量和施工工藝方法的高效性。可見,水文地質(zhì)工作對巖土工程勘察的重要性。
3.3影響巖土物理學(xué)性質(zhì)。
巖土物理學(xué)性質(zhì)對巖土工程施工具有重大的影響,而水文地質(zhì)又對巖土物理學(xué)性質(zhì)具有重大的影響。例如,地下水水位的升降變化會直接影響到巖土的膨脹性能,造成巖土層的不均勻膨脹,從而降低巖土的密實性與堅固性。當?shù)叵滤簧底兓l繁時,巖土的膨脹與收縮幅度也會隨之而增大,當增大幅度達到一定程度時就會引發(fā)地裂,給建筑物帶來破壞性的打擊。因此,在巖土工程勘察中通過水文地質(zhì)工作對巖土的膨脹特性、成分、密度等信息進行全面采集與分析,對粘性巖土、軟質(zhì)巖土、風化殘疾巖土等各種類型巖土的物理學(xué)性質(zhì)與水文地質(zhì)之間的緊密關(guān)系,尤其是與地下水之間的關(guān)系進行全面把握,了解地下水分布情況和整體變化規(guī)律,對采取有效的應(yīng)對措施來改善巖土的物理學(xué)性質(zhì),降低水文地質(zhì)對巖土物理學(xué)性質(zhì)的影響,合理設(shè)置建筑地基施工的基礎(chǔ)深度,提高建筑物的穩(wěn)固性與安全性具有重要的作用。
4總 結(jié)。
綜上所述,水文地質(zhì)工作在巖土工程勘察中發(fā)揮著巨大的作用,對整個建筑工程巖土施工、地基施工等各個環(huán)節(jié)以及投入使用后的建筑物穩(wěn)固性與安全性具有重要的影響。只有全面做好水文地質(zhì)工作,掌握足夠、全面有效、可靠的水文地質(zhì)信息,才能夠為建筑工程施工提供必要的數(shù)據(jù)支持和資料參考,進而降低地下水變化等對建筑物安全的影響。
參考文獻。
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