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岩土工程勘察中水文地质的作用

一、水文地质工作的评价内容

工程地质勘察中水文地质评估工作应该在结合设计方案和实际施工需要的前提下有效地开展,而在具体的工程勘察中,评价水文地质问题的核心目标应该是能准确地预测可能产生的岩土工程危害,并提出有效的方案来实施有效的预防措施。而要高效、准确地完成这一工作,也需要考虑多方面的因素,在实际工作中我们主要考量的是岩石的裂隙性和土的孔隙性,这两方面是岩石和土区别于混凝土、钢等人工材料的关键特点,也是评价水文地质条件的核心指标。所以,在我们在需要重视的工作细节中,对于地下水对岩土工程影响程度的评估工作是十分值得注意并加强的重要环节。首先要经过实际的施工环境勘查,在具体施工方案的指导下明确实际施工需求,并考量到施工地段的自然地理条件、地质环境条件和地下水位条件以及其不同的特征因素,结合选型所需的水文地质资料,这样才能保证水文地质勘察工作的科学性和准确性。当然,也要注意在一些特殊水文地质环境因素影响下评估工作的差异性,如当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价,并评价由于人工降水引起土体沉降,边坡失稳进而影响建筑物稳定性的可能。

二、水文地质勘察工作的作用——控制地下水引起的岩土工程危害

岩土工程勘察中水文地质评估工作的核心目标应该是能准确的预测可能产生的岩土工程危害,并通过对于不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分的勘测,查明上述各方面实际状况,为预测和控制地下水引起的岩土工程危害提供科学根据。而地下水引起的岩土工程危害,主要由地下水位升降变化以及地下水动力作用这两方面原因引起。

1.控制地下水升降引起的岩土工程危害

地下水位变化引起的危害可以分为三方面:(1)水位上升引起的岩土工程危害,水位上升往往是受到含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素以及灌溉、施工等人为因素综合影响的,而其所引起的岩土工程危害也是非常多样化的;而通过有效水文地质勘查工作,能尽量避免如土壤沼泽化、盐渍化,斜坡、河岸等产生滑移、崩塌,粉土饱和液化、出现流砂、管涌,地下洞室充水淹没等现象发生的几率,并通过具有预见性的设计方案处理此类岩土工程危害。(2)地下水位下降引起的岩土工程危害,而潜水位上升不同的是,导致其产生的往往是人为因素,如过度的抽取地下水,上游修建水库截夺下游地下水的补给等。一些人为因素导致地下水含量下降,随之而来,具体到岩土工程中,则会常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害;而在这方面的工作,需要通过勘测来确定当地地下水源的合理使用方案,并保证地下水源的水质,从而尽量避免其对居民的日常生活造成危害。(3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害,当地下水升降频繁时,会使得使岩土的膨胀收缩变形加剧,进而形成小规模地裂,并会对一些轻型建筑物造成一定程度上的破坏。并且地下水升降会导致土层中的胶结物流失,从而使得土层质量下降,造成土质变松、承载力降低等不良影响,所以需要通过合理勘察工作来保持土层质量,使其不对岩土工程施工程序带来不必要的麻烦。

2.控制地下水动力作用引起的岩土工程危害

地下水在天然状态下动水压力不会对岩土工程造成影响,但是在一些人为因素或是内部条件的影响后,产生土质变松、含水量的孔隙增大、压缩模量等不良现象,从而改变了其力学上的动态平衡条件,而在此时地下水的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。而通过水文地质勘测工作也能对其进行有效地控制,如基坑突涌这一严重的岩土工程危害,其在很大程度上破坏了施工地基强度,并造成边坡失稳,增大了工程的施工难度。而在对于基坑突涌的防治措施中,首先要通过对于施工地段的自然地理条件、地质环境条件和地下水位条件以及其不同的特征因素的分析,结合选型所需的水文地质资料经过判断,如果可能产生基坑突涌现象,则结合施工需求和总体设计方案来制定处理措施,一般来说,防治突涌可以考虑两个方案:一是控制基坑开挖深度,使基底隔水层厚度合适;二是在基坑外围设置排水孔,降低承压水位,使其尽量达到物理力学上的平衡。

三、结语

总而言之,有效的水文地质评估对于岩土工程有着重大的意义,其不仅能降低地下水引起的工程危害产生的几率,也能优化施工设计方案,进一步明确实际施工需求,从而有效地提高了岩土工程项目的资源使用率、施工效率以及经济效益。而要实现这一最终目标,在岩土工程勘察工作中,首先要提高对于水文地质评估的重视程度,并在实地的水文地质勘察中,要结合该工程基础设计和实际需求,制定相应的保护措施和处理方案。而在一些工作细节中,我们还有许多值得改进的地方,例如:要注意在一些特殊水文地质环境因素影响下评估工作的差异性,并在实际勘察工作中不断的优化和提高,才能形成的能对应不同水文地质环境评估的完善体系,从而提高整个勘察工作的技术水平,也能使得岩土工程的耐久性、稳定性得到进一步地科学保证。

作者:王冬 单位:山东省鲁南地质工程勘察院


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