初探水文地质勘察中常见的问题以及解决办法

2016-03-21 04:27荣翔
地球 2016年6期
关键词:水文水文地质岩土

■荣翔

(广东省有色金属地质局九三三队广东肇庆526060)

初探水文地质勘察中常见的问题以及解决办法

■荣翔

(广东省有色金属地质局九三三队广东肇庆526060)

随着我国经济的不断发展,人们的生活质量显著提升。建筑工程的建设规模、建设数量也随之增加,对建筑质量的要求也越来越高。为了保证工程的施工质量,需要认真做好水文地质勘察工作。基于此,本文对水文地质勘察中存在的问题以及问题的解决措施进行探讨。

水文地质勘察问题解决方法

工程施工中,水文地质勘察是一项重要工作,是建筑工程的设计、施工的基本依据,对工程质量有重大影响。所以施工过程中,应做好水文地质勘察工作,探明工程区域内水文地质情况,为确保工程施工质量可以达到要求提供基本保证。

1 水文地质勘察的意义

地下水作为岩土的重要组成部分,会对建筑基础工程造成比较大的影响。水文地质勘察主要了解该调查地区地下水的埋藏、分布状况及补给、径流、排泄条件。在进行勘察时,由于勘察中的水文参数比较少,施工工序稍复杂且需通宵观测,很多工作人员都不重视、不愿意做水文地质勘察相关工作。此外,对于一些比较复杂的水文环境,由于地形限制,勘察人员往往无法准确判断地质水文情况,导致水文地质资料缺乏对施工造成了严重的影响。因此,在勘察水文地质环境时,要充分分析地下水,并针对性的提出解决措施,只有这样才可以保证工程施工质量达到要求。

2 岩土的水文特点

在地下水的相互作用下,会体现出岩土的水理特点。所以,地下水的存在形式会影响岩土的水理性质。地下水赋存形式主要包括毛细管水、结合水、重力水几种形式,其中结合水又分为弱结合和强结合两种类型。不同的水赋形式,地下水的性质也有所不同。一般情况下,主要有崩解性、软化性、透水性、给水性和胀缩性几种。

(1)崩解性。当水将岩土浸湿后,会破坏土粒之间的连接,致使岩土出现解体和崩解的情况。岩土出现崩解主要和岩土中的矿物成分、岩土自身结构等比较大的联系。

(2)透水性。透水性指的是水受重力因素的影响,可以从岩土透过。对于松散的岩土来说,颗粒分布越差、颗粒越洗细,透水性就越差。岩溶或坚硬裂隙越多,岩土的透水性就越强。一般情况下主要使用渗透系数来表示透水性,并利用抽水试验来测试透水性。

(3)给水性。给水性指的是饱水岩土受重力影响,一部分水从裂隙和孔隙中流出来。一般用给水度表述给水性。这一参数是非常重要的水文地质参数,可以影响场地的疏干时间。对于给水性可以在实验室内进行测试。

(4)软化性。岩土被水浸泡后,力学强度也会随着降低。一般利用软化系数表示软化性,根据岩土软化性,可以分析岩石的抗水浸、抗风化能力。当岩土中存在比较容易被软化的岩石时,受地下水的影响会产生软弱夹层。

(5)膨胀性指的是岩土失水或者吸水以后,体积产生变化特点。出现这种情况主要是因为岩土颗粒表面的水膜吸水、失水后出现厚薄不均匀的变化。岩土膨胀是导致基坑隆起、地表裂缝的一个主要原因,会对地基的形变程度和地表层的稳定程度造成影响。一般情况下,可以使用膨胀系数、体缩率、膨胀率等表述岩土膨胀系数。

除了这些因素以外,岩土水理性还有毛细管性、持水性、溶水性、可塑性等情况。所以,在岩土勘察工作中要给予重视。

3 岩土工程勘察中水文地质产生的影响

3.1 地下水环境对动水压力造成的影响

在岩土工程勘察过程中,勘察工作受自然因素的影响比较大。地下水环境因素虽然对动水压力的影响不大,但是如果受到人为因素的影响,会导致地下水自然环境出现变化,甚至会使水压力环境失衡,导致动水压力过大,出现基坑突涌、管涌等工程危害。

3.2 地下水位出现变化后产生的影响

当地下水位下降时,会产生非常大的危害。总的来说,导致地下水位下降主要是人为因素造的。比如采矿时地下水上游筑坝出现矿床疏干以及地上水的过渡抽取等。当地下水位的比例下降过大时,就有可能引发地质灾害,出现沉降、地裂、地面塌陷等问题,并且还会导致地下水资源恶化的情况,严重影响了建筑的稳定性和安全性。此外,当地下水位上升后,也有可能产生比较大的危害。由于导致地下水位上升的原因很多,比如总体岩性因素和含水层结构的影响、河岸土体滑动产生崩塌等,随着地下水位的不断上升,土体结构也会产生软化,导致土层自身的承载力下降,并且还会进一步加剧土层液化。严重时甚至会出现管涌、流砂等情况。对建筑基础工程造成比较大的影响。此外,地上水位如果反复升降,也会造成非常大的危害,随着地下水位不断变化,会使膨胀性岩土出现膨胀变形的情况,再加上水位下降和上升比较频繁,会导致岩土收缩变形的幅度增加,并增加受力,出现地裂等病害。除此之外,随着地下水位不断上升和下降,还会进一步加剧水土流失,导致土壤承载力下降。

4 水文地质勘察中常见问题

4.1 勘察资料收集不详实

在勘察岩土工程水文情况时,技术人员和勘察单位未意识到水文地质勘察工作的重要性。勘察前野外调查工作不够详细,导致水文钻孔布设不合理。勘察施工现场时,对工程钻孔的水文资料收集不齐全,存在事后回忆记录的现象,导致水文勘察工作资料收集不详实。

4.2 勘察施工中对突发变化反映不及时

由于勘察工作的特殊性,通常会遇到钻探情况与钻孔设计时考虑不相符的情况,如地下水局部变化较大,不良地质构造发育等情况,需要对工程进行调整,但受限于工期人手问题,为即时调整。

4.3 勘察报告质量不高

一部分勘察单位在撰写勘察报告时,仅对勘察得出的数据资料进行罗列,未进行分析总结,提供的岩土参数依据不充分,不能对以后施工设计方案起到良好的辅助作用。

5 水文勘察的基本要求以及注意事项

5.1 水文勘察的基本要求

随着建筑工艺和科学技术的不断发展,建筑工程的建设高度不断增加,再加上生态环境的变化,致使地下水位、地形、岩土水理性质等均产生了比较大的变化。所以,在进行水文地质勘察时,要做好水文地质勘测工作,保证工程施工的安全性和可靠性。在岩土工程勘察工作中,水文地质勘察虽然只占了小部分,但是却是非常重要的。做好水文地质勘察工作可以有效保证工程的施工质量和施工效率。在实际勘察时,主要会涉及到地下水位、地质环境、地理条件等方面的因素,根据不同的项目要求以及记录的水文资料情况,可以使用测试、钻孔等方法分析水文地质情况。在达到规范要求的同时可以解决自然地形、地理位置、地下水位、地质结构等方面的问题。通过测定水文参数,可以确定岩土水理性质和地质条件,并制定相应的施工方案。

5.2 水文地质勘察过程中需要注意的事项

5.2.1 全面了解水文地质情况

在勘察水文地质情况时,要收集相关资料及开展野外调查,对降水量、地下水的平均水位、水的蒸发量等进行了解和掌握,了解地表水和地下水之间的关系,掌握好含水层深度和厚度等信息。根据工程勘察信息,研究地下水的情况,分析地下水是否被污染,以及污染的程度。

5.2.2 对水文地质问题进行评价

在建设工程项目之前,要认真评价水文地质情况,分析和预测水文情况会对工程造成的影响。然后按照分析和预测的结果采取相应的预防措施,保证工程施工安全。另外,还要全面了解施工场地地下水情况,并根据项目制定具体的施工计划,分析施工过程中可能会对地下水产生的影响,提前做好应对措施。在评价水文地质问题时,要结合工程实际情况,勘察岩土性质,根据不同的地质条件选择对应的侧重点和评价内容,对于强风化岩或者软质岩石的地质条件,要重点分析地上水对岩土软化、崩解等造成的影响。对于粉土松散、粉细砂等地质条件,要注意防止地下水造成的管涌和潜蚀等问题。

6 勘察过程中常见问题的解决措施

6.1 严格依照地质勘察规范施工

经过多年的发展,我国工程地质勘察已经具备了相对完善的规范体系。严格依照规范开展勘察工作,根据规范内容进行做好野外调查、钻孔设计、钻探施工组织方案、资料收集等工作,不仅能够使工作人员做好勘察工作,更能保护勘察工作人员、业主自身经济利益。

6.2 设置重点勘察区域

根据收集到的资料情况,认真勘察可能发现不良地质构造的区域,钻探时应及时观察钻孔地下水位的变化规律、变化幅度,做好钻孔岩心水文地质编录,结合岩土体的性质对地下水的渗透性进行分析,并观察钻探施工是否对周边场地产生不良影响,影响严重时应考虑停止钻探或抽水试验。如有必要可适当加密钻孔布设,如发现水文地质条件复杂可考虑做多孔或群孔观测。

6.3 综合性评价水文地质问题

根据现场勘察数据、水文地质资料等分析和评价水文地质存在的问题,并列举出所有可能影响工程质量的安全问题,根据建筑的实际用途和施工方案,制定相应的补救措施,特别是基坑安全、地表沉降、流沙、管涌、持力层等方面,要采取合理的处理措施,保证岩体的稳定性和安全性可以达到要求。

7 结论

总而言之,水文地质勘察作为岩土工程勘测中一项重要内容,对施工安全以及施工质量均匀比较大的影响,所以,要分析水文勘测中的常见问题,并针对性的采取处理措施,保证工程项目可以顺利开展。

[1]李君源,范维强.工程勘察中的水文地质问题 [J].西部探矿工程,2012(S1):177-178.

[2]马秋磊,马丽辉.浅谈岩土工程勘察中的水文地质问题 [J].科技创新与应用,2013, (03):44.

[3]尹湃.浅谈岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容 [J].科技信息,2011,(22): 482-483.

P641.73[文献码]B

1000-405X(2016)-6-167-2

荣翔(),男,学士,助理工程师,研究方向为水工环地质。

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