浅析水文地质在工程地质勘察中的作用

(整期优先)网络出版时间:2021-11-16
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浅析水文地质在工程地质勘察中的作用

马明方 江苏煤炭地质勘探三队 江苏常州 213017

摘要:在工程地质勘察过程中,水文地质勘察工作是其重要的组成部分,不容忽视,水文地质勘察工作的顺利进行是保证建设项目顺利完成的重要基础性工作。对此,本文分析了水文地质在工程地质勘察中的作用,并提出了水文地质勘察在岩土工程勘察中的应用要点,简述水文地质勘察的岩土工程技术的应用,以提高技术人员对水文地质勘察的重视,亦为岩土工程的设计及施工提供宝贵经验。

关键词:水文地质、工程勘察、应用研究

1引言

随着我国经济的发展进步,各个城市,特别是沿海平原地区的城市投资的项目越来越多,对建筑工程安全施工的要求也越来越高。针对地下水位较高的东部平原地区而言,地下水是影响岩土工程施工的主要外部因素,水文地质勘察工作是岩土工程勘察的重要组成部分,与建筑工程地下结构的施工密切相关,场地内水文条件的变化直接影响到岩土层结构及支护结构的稳定性。针对近年来频发的地面沉降、开裂及过度开采地下水等问题,国家不断的加大投入力度,重视岩土工程勘察过程中的水文地质情况,取得了一定的成效。因此,全面掌握水文地质资料是岩土工程勘察中的重要一环,对岩土工程施工具有重要的意义。

2岩土工程勘察及水文地质

岩土工程勘察是指在一定的区域范围内,根据工程建设的需要,对区域内的岩土、环境及地质条件等进行详细勘察,勘察结果是后期工程设计及施工的主要依据,保证建筑物基础的稳定性,确保建设项目顺利进行。水文地质是岩土工程勘察的重要组成部分,一般是通过不同的方法对区域内地下水的形成、分布及变化规律进行研究,对工程建设过程中的不利影响提供防治措施。

3岩土工程勘察中水文地质的作用

3.1提高岩土工程施工质量

针对建设工程项目施工而言,发挥水文地质勘察的作用至关重要,施工人员需要明确场地内水文地质条件,掌握水文地质施工的关键点,通过实时更新地下水的流向及构成情况,利用科学手段最大程度的降低水文地质条件对工程建设的影响,不仅可以使得岩土工程项目质量得到保证,还能为项目后期地质灾害的预防提供重要的借鉴意义。

3.2提高岩土工程设计合理性

前期的水文地质勘察可为岩土工程设计人员明确场地内的水文条件及准确的设计参数,从而实现合理设计,特别是针对城区范围内深大基坑工程的开挖施工而言,支护及降水设计是重要的组成部分。准确的水文地质参数可为基坑支护及降水设计提供重要依据,既可以有效避免由于地下水的构造导致建设项目地基出现不均匀沉降、坍塌等不良地质情况,还可以节约基坑支护及降水的施工成本,以提高岩土工程的经济效益。

3.3提高地基基础施工效率

针对地下水位较高的东部平原地区而言,在地基基础施工过程中需要对场地内地下水进行降位工作。影响降水工作的主要因素主要有场地含水层及隔水层、渗透系数、土质松软度、酸碱度等,降水工程作为建设工程中独立的施工工序,地下水位降深是否符合施工及设计要求,不仅直接影响工程建设的质量及工期,还可能会给现场施工人员带来安全隐患,甚至造成周边建筑物基础的过量沉降及周边道路的坍塌。因此,建筑工程施工前,通过水文地质勘察,明确场地内主要含水隔水层、地下水的来源、腐蚀性、周边河流水位水量等因素,通过科学的分析,才能确保岩土工程的施工质量。

3.4提高建设项目整体效率

地下水位主要受降水及潮汐的影响,且分布广泛,受人类活动及自然条件的变化而动态变化。地下水的储量、水位及流向在不同的季节都会发生变化,特别在丰水期及枯水期较为明显;水文地质勘察工作不可仅凭以往的工程经验进行施工,缺乏了岩土工程技术性和科学性,直接影响到工程建设的安全性及稳定性。建设工程的施工周期一般较长,跨越了丰水期及枯水期,需要经历较多极端天气的考验,通过水文地质勘察,全面了解场地内水文地质的变化规律,在不同的施工阶段结合相应的水文地质情况,准确的做好水文数据的分析及论证,保证施工阶段地基土的稳固性,减小水文地质条件对工程施工的影响,从而提高建设项目的整理效益。

4岩土工程勘察中水文地质的应用要点

4.1水文地质信息的及时性

影响水文地质情况的主要因素有季节、气候及天气等,人为因素占到较小一部分,水文条件受此影响处于实时动态变化过程中。水文地质勘察需要从多角度全方位的深入研究水理性质,根据不同时间段的水流流向、流速及流量情况,确定水文参数,控制误差;并及时更新水文地质信息,针对区域范围内可能由水文地质变化引起的岩土工程施工问题提供应急预案及预防措施,确保工程施工安全。

4.2水文地质信息的准确性

岩土工程勘察过程中,技术人员需要准确掌握施工区域内的水文地质条件及变化规律,通过开展各种试验,保证水文参数的准确性,确保岩土工程设计及施工的顺利进行。其次,岩土工程实施期间,需要根据区域内降水的变化,特别是极端天气下的水位变化,加强对水文条件的监管,避免因极端天气导致的水位骤降或急升而影响建设工程地下结构或围护结构的稳定性。针对施工后期过程中出现的污染及破怀水文地质条件的行为,需要及时明确污染源并做好预防措施,避免对施工安全及进度造成不利影响。

4.3水文地质信息的连续性

准确的水文地质勘察是岩土工程施工及设计顺利进行的重要环节。为保证水文地质资料的准确性及科学性,不仅需要专业的技术人员对水文地质资料做好复核工作,及时补充及更新数据;在项目完成后,更需要根据项目实施过程中出现的异常情况,结合出具的水文地质资料,及时分析原因,积累经验,为后续的项目开展及方案确定提高借鉴作用。

5水文地质勘察的岩土工程技术

5.1原位测试技术

原位测试技术应用较为广泛,主要有荷载试验、旁压试验、静力触探试验、标准贯入试验及现场剪切试验等,由于其在不扰动岩土天然结构、含水量及应力路径的情况下完成,具有准确性高、施工周期较短、方法简单的特点,在水文地质勘察中得到了广泛应用。在岩土工程勘察过程中需要借助多种原位测试技术手段,针对水文地质勘察中的部分参数需要采取多种交叉的室内试验,科学分析、筛选试验数据,确保试验数据间的相互验证,从而进一步提高水文地质参数的准确性及科学性,参数的准确判断可减少后期的岩土工程施工的成本投入,保障工程建设的顺利有序进行。

5.2水文地质参数测定

为更好的掌握地下水的流动情况,含水层及隔水层之间的水力联系,水文地质勘察过程中主要通过钻孔、注水试验、压水试验、抽水试验、试坑观测、室内试验等手段进行。通过多种试验手段,可充分了解各个土层的水位升降、渗透系数、毛细水上升高度、释水系数、土层吸水率等参数,了解地下水与地面水之间的水力联系,得到准确的水文地质参数,为后期施工打下坚实的数据基础。现阶段,针对城区项目水文地质勘察而言,对受人类活动影响较小的地下水位,是建设项目降水施工的主要内容,对潜水层水位的测量需要有一定的稳定时间,且对钻孔较多的场地,对地下水流向及流量的测量则需要采用几何方法,排除单孔测量可能造成的偶然性。对场地内含有较多含水层及隔水层的项目,对每一含水层均需要进行准确测量,针对场地内的承压水含水层需要提前采用一定的止水措施,每一层承压水进行准确测量,为岩土工程设计提高准确依据。

5.3物探和钻探技术

物探和钻探技术是水文地质勘察中常见的技术类型,钻探技术可以有效的反映真实的地质情况,但是只依靠单一的勘察技术很难完全满足特殊地质条件下的工程需要,例如现阶段城区旧房改造项目,场地内存在大量的水电管网,分布极为密集,仅仅依靠单一的钻探技术很难获得准确的数据,因此,在岩土工程勘察过程中,合理的选用各种勘察技术手段,确保勘察数据的准确性和可行性十分重要。

6结论与建议

综上所述,工程地质勘察中的水文地质问题正在逐步被重视,水文地质勘察的准确性直接影响着工程的施工工期及施工成本,亦是保证工程安全的重要保障。工程建设过程中,充分收集及利用水文地质资料,掌握岩土及水文条件,是保证工程建设安全性及可靠性的有效方式。


参考文献:

  1. 孙贵平.分析水文地质问题对工程地质勘查的影响要点[J].科技与创新,2016(20):93.

  2. 黄琮骅.水文地质问题对工程地质勘查的影响要点探讨[J].科研,2015(48):198-199.

  3. 陈洪生.浅谈水文地质在水利水电地质勘察中的重要性[J].建材发展导向(上):2017,15(8):306.