岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析

2019-01-03 10:40
中国金属通报 2019年8期
关键词:水文地质岩土技术人员

刘 杰

(河北省地矿局第四地质大队,河北 承德 067000)

在自然界中,地下水的情况会影响一些工程的建设情况。由于地下水变化情况比较复杂,容易引发一系列的地质灾害,例如,地表沉降、沙土液化等。在岩土工程的施工过程中,应当对岩土以及土体进行全方位的考察,了解地下水的变化情况,采取积极有效的防范措施进行解决。如果对水文地质研究不够充分,那么在施工的过程中很容易埋下一系列的安全隐患,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁[1-4]。

1 水文地质勘察设计工作

通常情况下,岩土工程施工单位应当采取各种方式,对地下水的实际情况进行充分了解,要建立起科学完善的评价指标,对地下水进行全方位的评估。首先,要测量出地下水的总量,还要明确地下水的性质,要保障岩土工程在施工过程中,地下水不会对项目施工带来影响。施工单位需要对可能存在的问题进行预先处理,很多建筑物基础部分埋藏于水下,并且钢筋混凝土很容易受到地下水侵蚀的影响,发生锈蚀,严重影响工程的稳定性。如果发现饱和或松散的粉细砂与粉土,施工人员应当对液化和流沙情况进行细致的分析。如果基层下部分区域还有较多的地下水,应当在开挖基层之后,对水文情况进行控制。在进行施工的过程中,施工单位需要对地下水的渗透性进行勘查,要保证实际情况能够满足施工需要。同时,技术人员需要对人工降水发生的土体进行评估,要掌握周围环境的实际参数,从而提高项目施工的精准程度。

2 岩土工程地质勘测地下水变化带来的影响

(1)地下水位上升。由于气温和降水量的变化,使得地下水的状态并不稳定。当降水量较大时,会有大部分的水分渗入到地下,导致地下水位上升。并且地下水位上升,也有可能是人为因素产生的。在修建水利水电工程的过程中,由于一定的施工操作,也会导致地下水位上升。无论是自然因素还是人为因素,地下水位上升都会对岩层的地质结构带来严重的影响。长期浸泡在地下水中的工程地基会受到腐蚀,岩土的稳定性大大幅度下降。由于岩土体具有一定的渗透性,当地下水位上升时,结构会发生改变,给项目的施工带来严重的安全隐患。

在进行项目建设过程中,地下水位上升对施工的影响非常明显,不仅会延误工期,同时,还会引发一系列的安全事故。另外地下水位上升会降低岩土的硬度,导致山体坍塌等情况的出现,给人们的生命财产安全带来巨大的威胁。

(2)地下水位下降。从自然因素的角度进行分析,引发地下水下降的原因可能是降水量减少。渗入地下的水分降低,导致地下水位不断下降。同时,由于周围居民在生产和生活过程中,存在水资源浪费的情况,大量抽取地下水也可能导致地下水位下降。由地下水位下降所产生的问题也十分突出,会破坏当地的植被,严重影响生态平衡,并且给岩土工程施工带来一定的影响。一旦地下水下降,地下水与地表水的水循环状态就会被破坏,地表的湖泊面积会进一步减少,导致自然生态环境进入恶性循环,无法满足人们正常的用水需要,也会给岩土工程施工带来很多的不确定性。

(3)水位频繁上涨或下降。在一些特殊的地理环境中,地下水会出现频繁的上升或下降。这一变化情况会对项目施工带来很多的不利影响,导致岩土工程的岩土结构稳定性降低,并且会对建筑造成一定的侵蚀作用。同时,由于土层中含有较多的铁、铝元素,当地下水位下降时,岩土会呈现出土壤解体的状态,严重影响项目建设质量,给人们的正常使用带来安全隐患。

3 水文地质勘查工作的主要内容

(1)物探工作。通常情况下,物探工作需要研究物理场的变化情况以及对岩土地质构造的影响,由于组成地壳岩层介质的不同,其密度和弹性、导电性也存在着明显的差异,这些差异情况会导致地球物理磁场存在复杂的变化。通过精准测量这些变化并判断出变化规律,可以提高岩土工程项目施工的科学性。在应用的过程中,需要将勘测与实验两种方式进行结合,利用先进的钻探设备来进行样本的采集。物探工作通常成本较低,效率较高,有着广泛的应用。由于岩土自身的物理性质,需要采用电法勘探和弹性波勘探,从而获得详细的数据信息,使得施工单位能了解准确的地质状态。

(2)钻探工作。岩土工程的施工单位需要采取深部钻探的机械设备,来进行底层的剖面分析,获取实体样本,经过实验来了解实际的岩土成分情况,从而了解水文对岩土地质的影响。

(3)坑探工作。坑探工作也被称为井巷工作,能够帮助勘查人员较为准确的获得相应的地质信息,并且能够不受样本分布情况的束缚。但是在应用的过程中,有了较高的操作成本,并且勘探周期较长,使得这项技术没有广泛应用。

4 完善岩土勘察工程水文地质勘查设计的途径

(1)明确具体的勘查目标与勘察任务。在对岩土工程进行施工之前,施工单位应当进行全面客观的地质分析,要在勘察设计工作中,对勘察任务有着正确的定位,要重视勘察工作的重要性。提高责任意识,以正确的态度面对勘察工作,从而获得精准真实的勘察数据,为项目施工设计提供参考依据。施工单位的相关部门应当根据项目的设计预期,制定相应的勘查目标,要合理安排技术人员进行实地勘测,从而保证勘查目标的合理性和准确性。

同时,要保证评价工作的真实性,一旦发现勘查过程中存在一定的水文问题,需要积极进行相应的防范工作,提高思想重视程度,做好应急措施,避免给项目施工带来不必要的安全隐患。

(2)加强设计与任务分析。在进行岩土工程勘察设计过程中,施工单位的技术人员应当明确自身的工作内容,要保证岩土地质勘察的科学性和规范性。技术人员应当对施工地点进行全方位的地质勘查,要保证勘查工作符合实际需求,为项目后期施工提供有效的参考依据。在勘查的过程中要做好相应的数据记录,对岩土结构进行有效的分析,相关人员一定要不断提升自己的职业素养,学习行业最前沿、最科学的理论知识,保证自己勘查行为的专业性和适应性,从而对水文地质情况进行全面准确的评估。

(3)完善评价内容。通常情况下,在岩土工程施工过程中,项目的施工单位需要完善评价体系,尤其要围绕水文地质情况进行综合的评价,要对相关的细节进行严格的质量把控,一旦发现水文地质问题可能会对项目施工带来一些安全隐患,施工单位就需要采取积极有效的防范措施。技术人员要将岩土体的水文性质作为主要的研究内容,不断加强对水文地质的分析和检测。要根据水文的变化情况调整施工计划,施工单位技术人员要对岩土体的水文性质进行充分了解,提高项目施工的科学性。管理人员要重视对地下水的分析,建立科学完善的评价机制,多方面考虑项目施工的适用性,从而提高施工效率,保证施工质量。

(4)制定水文地质勘察的具体要求。项目施工单位应当重点分析水文地质可能带来的影响,要不断优化施工方案,制定更加科学完善的勘查标准。施工单位的技术人员应当根据相应的勘查标准,提高责任意识,要重点围绕岩土结构和水文地质的变化情况,进行技术勘测,为项目的设计人员提供完善的参考数据。一旦发现,存在较大的安全隐患,一定要及时联系项目的专家和工程师进行施工方案的讨论,做好相应的防范部署。项目技术人员应当根据完善的数据进行参考,在开展使用过程中要提高使用行为的规范性,避免出现不必要的失误,并且要在勘察设计过程中,对岩土的结构进行分析,要了解水文地质特征,保证项目施工方案能够取得理想的效益,提高整体的使用效率,保证施工计划能够顺利进行。

5 结语

水文地质对于工程地质勘察工作来说占据着十分重要的地位,不仅是岩土工程的基础条件,也是其开展的关键内容。必须要严格和详细的对地下水分布情况及特点进行勘察,才能保证工程施工的安全性以及建筑物建成后的质量及稳定性。在当前时代下,应当不断完善岩土工程地质勘测的设计与施工,应当重视水文地质情况,施工单位的技术人员要对水文地质进行科学完善的分析,明确具体的勘查目标与勘察任务,了解水文地质可能会对项目施工产生的影响。同时要加强设计与任务分析,在获取真实可靠数据基础上,提高施工方案的精准程度。另外,要完善评价内容,对岩土结构和水文地质进行全方位的评估。最后要制定具体的勘察要求,保证项目施工的准确性,从而提高印度工程施工的质量,取得理想的综合效益。

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