水文地质问题对岩土工程施工的影响分析

2017-01-27 11:12郭晓燕
科学中国人 2017年9期
关键词:水文地质岩土基坑

郭晓燕

山东省第七地质矿产勘查院

GUO XIAO YAN

The 7th Institute of Geology and mineral exploration of Shandong provincelin yi shan dong

水文地质问题对岩土工程施工的影响分析

郭晓燕

山东省第七地质矿产勘查院

GUO XIAO YAN

The 7th Institute of Geology and mineral exploration of Shandong provincelin yi shan dong

随着社会经济的迅猛发展,科学技术水平日益提高,岩土工程施工过程中水文地质的影响越来越引起人们的重视。水文地质在地质灾害、预防等方面的作用非常重要,事实上,岩土工程施工中水文地质工作意义重大。对水文地质进行介绍,分析了水文地质对岩土工程施工的危害,就水文地质问题对岩土工程施工造成危害的预防进行深入探讨。

水文地质;岩土工程施工;地下水

引言

岩土工程直接受水文地质的影响,水文地质问题直接影响着岩土工程的安全,因此,岩土工程施工中对水文地质必须给予足够重视。岩土工程地质勘察中的水文地质问题对建筑的施工与质量有着直接的影响,基于此,岩土工程勘察过程中对水文地质的作用与意义进行充分研究,为岩土工程施工项目质量提供保障。

一.水文地质概述

地下水是水文地质的主要研究对象,水文地质的主要研究内容是通过对地下水的各种运动与变化的收集与分析,对地下水加深了解,从而为有关施工提供参考依据。随着社会的不断发展,对水文地质的研究日益深入。水文地质对地下水的分布以及形成规律进行研究,研究地下水的物理性质与化学成分,研究地下水资源及其科学利用,研究地下水对于矿山开采、工程建设的影响以及防治等。

二.地下水改变对岩土施工造成的危害

水文地质状况的变化在一定程度上影响岩土工程,岩土工程施工中水文地质的影响是不稳定的,非常容易受到外界环境变化的影响。水文地质对岩土工程施工是通过地下水动水压的改变、地下水位升降等实现的。

第一,地下水动水压改变对岩土施工的危害。自然情况下,地下水动水压处于基本平衡的状态,此时对岩土施工的影响不大。如果打破了动水压的平衡,会直接影响地下水的水文情况,从而对岩土工程施工造成影响。地表压力的变化、降水量的改变等都是造成地下水水文状况改变的原因,当增加地表压力时,就会造成地下水动水压升高,从而发生基坑突涌、管涌、流砂等灾害。这些灾害直接影响到岩土工程的稳定性以及地面建筑工程的质量安全。因此,岩土工程勘察设计中对地下水动水压的改变要给予关注。

第二,地下水位的升降造成的危害。随着降雨量以及用水量的改变,地下水位发生改变。岩土工程地基的稳定性受地下水位升降的直接影响。水层结构的改变、降水量的变化、灌溉等都是造成地下水位升高的原因。如果地下水位上升,就会腐蚀建筑物,同时,地表承受力降低,从而影响了地面建筑物地基稳定性与安全性。当地下水位升高过快,同时持续增加含水量,那么就会出现流砂以及管涌等地质灾害。人为的过量抽取地下水、持续干旱等原因都会造成地下水位的降低。地下水位降低会造成地面下沉、坍塌、地裂等地质灾害,直接威胁到地面建筑工程的安全性。当在这样的水文地质条件下进行岩土工程施工,会使岩土工程安全性受到严重影响,因此,岩土工程勘察过程中要全面调查地下水位的升降情况,确保由于水位升降改变对岩土工程施工影响得到预防。

三.水文地质问题对岩土施工造成危害的预防

岩土工程勘察设计与施工过程中,需要认真分析水文地质问题,首先,对不同类型的地下水对于建筑物以及岩土体造成的影响进行深入分析。水文地质对于岩土工程以及有关建筑物存在多方面的影响,同时,水文地质的变化呈现出多样性的特征,基于此,就地下水对岩土体以及建筑物的具体影响进行全面考虑,认真剖析造成影响的主要原因。其次,就不同建筑物对于地下水文的要求进行考虑。岩土工程建设中不同地面建筑的需要不同,各种建筑类型呈现多元化特点。部分建筑物地面高度高,占地面积小;部分建筑物地面高度相对较低,占地面积小,因此,不同建筑对于地面产生不同的压力,造成了对水文地质的要求也不同。当单位面积内对地面压强较大的建筑,应该建设在稳定性较强的地面上,同时,基于地下水对于建筑物钢筋的腐蚀程度对相应的材料进行选择。岩土工程施工过程中,部分工程地基位于当地地下水位线以下,此时,地下水在在一定程度上腐蚀地基,长时间的侵蚀会降低地基的稳固性。岩土工程施工对岩土层基础持力层构成结构进行分析,基础持力层的构成岩层是不同的,针对不同构成岩层进行分析,从而采取相应的施工措施。

与此同时,为了减小水文地质对岩土工程施工的影响,在岩土工程施工之前,就基坑开挖对深度范围内重量、隔水层厚度的影响等进行明确,查明含水层类型、岩层性质、承重含水层所埋深度等,从而当面对不同的突发情况时能够进行有效控制。为了对管涌进行预防,需要严格控制所挖基坑的厚度与深度,确保由于底面隔水层厚度不够造成的水流突破土层对建筑物造成侵蚀的问题得到避免。为了降低水头压力,需要在基坑周围对排水设施进行设置,从而使水位降低,岩土工程施工过程中,对地面进行硬化加固,做好排水处理,把基坑和周围作出落差,将基坑周围地下水位抬高,从而确保排出基坑内与周围的水,预防水向基坑周围土地渗透造成土质疏松的问题。另外,岩土工程建筑物周围排水补水措施要有效,预防因为对地下水的过度抽取造成的地下水位降低而出现的地面坍塌、下沉等问题。

第三,地下水直接影响岩土工程施工基础。岩土工程施工之前对基础的埋深进行选择需要对地下水动态存在情况给予关注,如果存在地下水时,为了避免地下水的侵蚀,应该将基础底面埋置在地下水位之上;当基础底面埋置必须低于地下水位时,要求做好排水,就可能存在的侵蚀问题进行预防。对埋藏有承压含水层的地基,基础埋深的选择要对承压水的影响给予考虑。

结束语

岩土工程施工过程中一个重要的影响因素就是水文地质问题,水文地质对岩土工程施工与岩土工程的整体安全有直接的影响。全面分析岩土工程施工过程中的水文地质状况,对可能对岩土工程造成的不利影响进行分析,通过有效的措施对不利影响进行预防,从而使水文地质对岩土工程造成的不利影响降低,确保岩土工程施工的安全。

[1]邹青峰,邹雪峰.浅论如何强化岩土工程勘察的技术措施[C].2014年9月建筑科技与管理学术交流会论文集,2014

[2]陈敏进.浅析水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].低碳世界,2015(3):142-143

[3]曹小勇.浅谈岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题[C].2012年建筑科技与管理学术交流会,2012

郭晓燕(1982-),女,工程师,从事工程地质勘察、施工、水文地质等工作。

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