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摘要:在城市化建设进程不断加速的大背景下,建筑行业获得快速发展,而要想确保建设质量和施工进度,则要做好水文地质调查工作,掌握相关数据和信息,进而为工程设计和施工管理提供数据支撑。本文主要针对岩土工程勘察中水文地质的应用进行分析和探究,希望给予建筑行业以些许参考和借鉴。
关键词:岩土工程勘察;水文地质;应用;分析
随着我国改革开放政策的持续深化,居民生活质量获得了显著改善,工作、生活对建筑工程的需求量也持续增加。在工程建设中,岩土工程属于基础性内容,在施工前则要对施工地区的水文地质情况进行分析,获取相关数据和信息,为岩土工程施工奠定基础。因此,建筑企业要给予水文地质勘察以高度重视,结合施工地区的环境特点,通过各种有效措施落实勘察工作,避免由于水文地质而影响岩土工程进度和质量,发挥工程的经济效益和社会价值。
1水文地质勘察概述及价值
我国地域辽阔,各个地区的地质环境存在较大差异,在开展岩土工程中,勘察工作至关重要,其可以为工程施工建设提供数据支撑,水文地质勘察包括地下水和地质,通过科学的勘察工作,能够掌握地下水和地质的流动特点、化学性质以及物理成分。岩土的稳定性和结构会影响工程建设质量,而水文地质则是决定岩土稳定性和结构的重要因素,因此,在勘察水文地质中,相关数据要保证真实可靠。水文地质勘察对于岩土工程建设的重要性为:(1)根据水文地质条件制定科学的施工工艺,保证工艺的严谨性、合理性以及科学性,避免工艺选择出现问题,进而为工程质量埋下隐患。(2)安全是工程建设的头等大事,尤其对于岩土工程而言,其在施工中存在一定的隐患问题,很多安全事故的诱因都是水文地质,通过合理的勘测活动,能够掌握水文地质的条件和规律,进而制定科学的安全预防措施,防止施工发生安全问题。(3)在岩土工程设计中,设计人员需要结合相关数据和参数优化设计方案和施工图纸,水文地质数据则是设计的关键支撑,通过勘测活动可以保证数据的准确性、可靠性以及真实性,进而为设计方案优化完善提供数据服务和支撑。(4)控制地下水位,在实际施工中,控制地下水位是关键组成部分,如果控制效果不明显,容易导致地下水位升高,进而影响地质环境、施工安全和建设质量,通过地下水勘测可以结合相关数据采取合理措施控制地下水位,避免发生基坑流沙、管涌以及突涌等问题,确保基坑施工质量符合既定标准。
2岩土水理性质分析
2.1透水性岩土
受到自身重力的影响,岩土在地下水的作用下会出现一定的下沉,通常情况下,岩土坚硬程度越高,其透水性越强,土层松散、表面存在颗粒的岩土透水性较强。在水文地质勘测中,透水系数是关键指标,通过透水系数可以判断岩土透水性,进而为工程建设提供数据参考。
2.2给水性岩土
通常情况下,岩土工程普遍存在一定的缝隙,给水性主要是指在自身重力的作用下,水分会顺着缝隙流出,在开展水文地质调查中,给水性属于基础数据,其以通过水度的参数呈现,可以充分反映岩土工程所在地的水文情况。
2.3膨胀性岩土
岩土表面如果存在水膜,在长期作用下会出现收缩膨胀情况,通常情况下,岩土大量失水或者大量吸水,都会诱发膨胀或者收缩情况,膨胀收缩活导致基坑膨胀或者地面裂缝,甚至诱发地基变形,对工程建筑的稳定性和安全性带来巨大影响。
3水文地质对岩土工程的影响因素
3.1地下水压变化
通常情况下,地下水压并不稳定,并且受到自然环境和工程建设等因素的影响,水压会出现一定的变化,如果水压变化较大,会为地下水空间带来巨大的压力,导致空间压力处于失衡状态。当地下水压变化后,对地表工程施工也会带来不便,甚至埋下安全隐患,例如,水压变化容易诱发基坑管涌、工程塌方等问题,施工单位如果没有采取科学措施及时应对,会导致安全事故或者质量问题。
3.2地下水位降低
在水文地质调查勘测中,经常出现水位上升的情况,如果水位上升会对工程建设带来一定的负面影响,而水位下降也是较为普遍的情况,尤其在特殊工序施工中,如果施工单位大量开采地下水,会导致水位明显下降。水位下降会导致土层真空,不仅影响水平高度,会早对地下土层结构造成破坏,为工程建设质量埋下隐患。因此,在开展具体施工活动中,施工单位要合理开采地下水,不能无节制地利用,制定科学的开采利用计划,避免水位出现明显下降。
3.3地下水位上升
在自然界演变中,地下水形成是一个长期的过程,通常情况下,地下水位并不会在短时间内出现明显的上升,但是,随着人类活动的频繁,对地下水利用程度更高,在人为因素作用下,地下水位会出现明显的升高情况,特别在工程建设中,含水层结构如果出现巨大变化,会诱发地下水位出现上升,如果上升变化较大,容易危害工程质量和安全施工。同时,水位上升还会影响土壤性质,导致土壤盐渍化,土壤会对工程产生腐蚀作用,特别对于工程地基,腐蚀作用更加明显,如果地基腐蚀程度较高,则会降低工程的牢固性和耐久性。水位上升还可能诱发演示滑落和崩塌情况,特别是硬度不高的岩石,在地下水作用下会出现大范围崩塌,危害使用者的人身安全。
3.4地理因素
水文地质是影响地理性质和土壤结构的关键作用,例如,地下水含量较大,土壤结构则较为松散,在地基施工中容易出现地基不稳的情况。同时,当水位地质出现巨大变化后,还会诱发一系列的连锁反应,改变水分结构和地下水空间,而地理变化会为工程建设带来不可控因素,不仅施工质量难以把控,还会影响建设成本和工程预算。
4水文地质在岩土工程勘察中的具体应用措施
4.1掌握相关标准和要求
在开展工程勘察中,要结合具体的标准和要求对水文地质条件进行勘察和分析,对工程所在地的地下水位、水量变化情况和规律开展综合性研究,掌握地表水和地下水的相互作用关系,明确地下水的流向、类型以及成分,掌握其可能对工程建设造成的影响。基于岩土工程的特殊性,只有全面了解水文地质情况,才能不断完善和优化施工方案以及工程规划,预判可能存在的安全隐患和质量问题,制定相关应对办法。
4.2全面掌握地下水位
地下水位降低或者升高都可能为工程建设带来负面影响,在组织开展水文地质勘测中,要重点对水位情况进行调查。首先,组织人员深入施工实地中,结合以往的数据资源,同多个角度调查当地的地下水变化以及水文环境,形成全面而科学的调查报告,为后续施工奠定基础;其次,做好数据信息的收集和整理工作,对勘测结果和调查资源进行分析、记录和对比,保证地下水位数据的严谨性和科学性;最后,根据勘测工作的具体开展进度,对勘测技术适当创新,便于施工单位更加细致和全面地掌握施工区域的地形、水质以及水位变化。
4.3确定水文特性
要想确定施工所在地的地质性质,则要准确判断水文特性,对确保岩土工程建设质量和强度具有重要价值。首先,地下水在不同压力和环境下,其性质存在一定差异,在勘测中要综合考虑不同环境下地下水的压力特点,进而确定其水文性质;其次,对地下水的成分进行分析,判断其是否具有腐蚀性,分析岩土层性质,尤其在岩土层失水后,是否会对工程材料产生腐蚀作用;最后,地下水可以在岩土层中自由流动,流动作用会对岩土层结构带来巨大影响,在勘测中要注重分析重力水作用,根据数据制定解决办法。
4.4含水层勘察
含水量是水文地质勘察的主要内容,在开展具体勘察工作中,要掌握地下水的变化幅度、水位、流向以及类型,并且勘察含水层性质,判断含水层可能对工程造成的腐蚀作用。同时,含水层勘察工作关乎工程基坑施工的质量以及安全性,数据要保证真实、准确,可以为基坑施工提供依据。
5结语
总而言之,在经济发展新形势下,岩土工程的建设规模持续扩大,水文地质是影响工程建设质量与安全的关键因素,在开展施工活动之前,施工单位要组织人员做好水文地质勘测工作,为施工的有序顺利进行提供帮助。
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作者:徐勇 单位:山东省鲁北地质工程勘察院