岩土工程勘察中水文地质问题探讨
摘要
关键词
岩土工程;工程勘察;水文地质;问题分析
正文
前言:水文地质是岩土工程必须重视的因素。水文地质问题的重视对岩土工程的质量起着关键性作用。在一系列建设项目逐步推进的背景下,人们逐步了解到水文地质在岩土工程勘察设计及施工中发挥的重要性,因此要想依托水文地质为岩土工程勘察设计提供可靠参考依据,为设计可行性及后续施工奠定坚实基础,就应高度重视岩土工程勘察设计施工中的水文地质问题,借此对工程建设区域具体水文地质情况进行深入、全面了解,以此为出发点来规划工程整体施工,能为岩土工程施工质量奠定坚实基础。
1岩土工程勘察的基本内容及水文地质勘察
岩土组成、构造属于岩土工程勘察的重点内容,需依据当地地质类型对建筑工程的影响对施工计划进行科学制定。其中关键的目的是采用地质学等科学研究知识,对工程地质情况进行详细分析,对可能产生的问题进行查找,同时提出科学的解决措施,进而保障工程的有效实施。岩土工程地勘工作主要的核心在于,对建筑工程地质环境进行全面调查,采集数据信息,相关工作者对地质环境开展分析研究,然后在实际的工程项目建设中依据最后获取的数据,全面保障岩土工程项目的顺利实施。在岩土工程地勘中,水文地勘是非常关键的勘察内容,重点勘察拟建场地的水文以及地质,分析拟建场地的地下水状况,例如地下水的成因、地下水运行规律、地下水埋藏调价,研究地下水成分,对地下水对岩土工程带来危害的大小做出最终评估,对地下水在岩土工程后续使用中的影响进行分析,基于此,对相应的预防和处理措施进行科学制定。因此,相关工作人员需对拟建场地水文地质条件进行深入研究,分析与研究拟建场地水文地质条件对工程可能带来的影响,进而对相应的因素控制措施进行制定,提升岩土工程勘察质量,保障岩土工程设计及施工工作可以顺利实施。
2水文地质问题对岩土工程产生的影响
第一,地下水位变化会直接影响施工安全。在施工过程中,如果地下水位波动较大,可能导致建筑物的基础失稳或坍塌。此外,地下水位变化还会改变土壤的性质。当地下水位上升时,土壤会因为湿润而变得松软,容易形成泥浆;而当地下水位下降时,则会导致土壤干燥、收缩和开裂。第二,地下水动力压力的变化,也会对岩体稳定性和岩土结构产生重要影响。地下水动力压力是指地下水流动所带来的压力变化。当地下水流速增大时,其动力压力也会增大,这可能导致岩体的稳定性受到破坏,甚至引发滑坡和崩塌等灾害。另外,地下水动力压力的变化,还会对岩土结构造成影响。当地下水流速增大时,可能会冲刷土壤颗粒,从而降低岩土结构的强度和稳定性,进而影响工程的质量和寿命。第三,海水入侵及过度抽水,也是导致水文地质问题的重要因素。海水入侵主要发生在沿海地区,当地下水位下降时,海水会借助自然渗流进入地下水层,导致地下水中盐分含量增加。这种腐蚀性的地下水,不仅会对岩土工程地基产生不良影响,还可能对周围环境造成污染。过度抽水也会导致地下水位下降,进而引发类似于海水入侵的问题,从而加剧岩土工程的风险。
3岩土工程勘察中的水文地质问题
3.1地下水水质问题
地下水是重要的地下水资源,也是人类生活和工业生产的重要水源之一。然而,地下水的水质受到了许多因素的影响,如自然因素、人类活动等。这些因素导致了地下水水质问题的出现,其中最突出的问题是地下水污染问题。
(1)污染来源分析
地下水污染的主要来源有两种,一种是自然污染,另一种是人为污染。地下水受到自然因素的影响,如自然源头水化学性质的变化、介质带土壤和岩石与地下水之间的反应、氧化还原过程、自然生物活动以及自然地球化学现象等,而引起水质的变化。例如,含铁、锰的地下水,多是由于其经过两种岩性的反应形成的,如砂岩与泥岩之间的反应等等。地下水受到人类活动的影响也很大。人类活动中的污染物质,如化肥、农药、重金属、有机化合物、放射性物质等,通过下渗、渗漏、倾倒等过程,进入地下水层,从而引起了地下水污染。
(2)水质污染类型
水质污染的类型主要有三种:物理污染、化学污染和生物污染。物理污染是在地下水中存在一些外来的不容易降解物质,如淤泥、泥沙、铁锈、砂石等等,会影响到地下水的透明度、浑浊度等物理性质,对地下水的利用和消费造成了一定影响。化学污染是在地下水中存在某种不容易分解的化学物质,如重金属、氯化物、硝酸盐、氨氮等,会导致地下水成分的变质和污染,对人体健康等产生不利影响,严重时会导致威胁到人类安全和健康的疾病和病毒的出现。生物污染是在地下水中存在一些归属于生物界别的有机物,如病菌、病毒、蝎子等等,对地下水的卫生和环境安全造成很大影响,严重的话容易引起细菌感染,威胁到地下水的安全性和环境卫生安全。
3.2地下水压力
(1)过度开采对地下水水量的影响
地下水水量的过度开采是穿透抽水井的水位下降或范围减少导致整个地下水层含水量的减少,当水位达到一定程度时会影响到地下水向外渗透的速度,导致地下水补给量的减少。严重的情况下,还会导致地下水位的下降、渗漏量的减少等影响地下水补给量的减少。特别是在自然干旱和生态环境危机的情况下,地下水水量因过度开采而减少,会对居民和农业生产造成非常恶劣的影响。
(2)地下水补给机制的破坏
地下水补给机制的破坏主要指对地下水补给机制产生影响,使其长期受到扰动导致地下水资源的枯竭。破坏地下水补给机制主要有以下几个方面:一是地表水归属问题。当地表水被过度利用时,地下水的补给量也会随之减少。在此过程中,农业灌溉、工业用水和水库蓄水都是增加地下水补给的方式之一。二是地下水层导通性问题。当地下水层间的导通性破坏时,地下水之间的渗透会变得非常困难,地下水的补给速度会明显降低,减少地下水的补给量。三是水文地质环境问题。包括地下水层物质的行为、地下水资源的存储能力、砂岩的结构形态等一系列环境因素,都会影响到地下水层的生态条件,从而导致整个地下水层生态环境的恶化和补给量的减少。
4岩土工程勘察中水文地质问题的解决措施
4.1把控好勘察的主要内容
第一,需要了解施工区域地自然条件和地质特征。这包括对地形、水资源分布、岩土含水量和地下水情况等方面的详细了解。通过对地形的观察和研究,可以确定施工区域的起伏和变化情况,进而选择合适的地基开挖方式。此外,对水资源的分布和地下水情况的监测也是必不可少的,因为其直接影响到施工过程中的水文环境和水资源利用。第二,地下水位的变化对工程建设具有重要的影响,因此,实时监测地下水位的变化是勘察工作的重点之一。通过使用合理的技术和方法,能够对地下水位进行实时监测,并及时分析和处理收集到的数据。这些数据可以为施工过程中的地下水管理提供重要的依据和指导,确保施工安全。第三,在勘察过程中,还需要对隔水层和含水层的情况,进行详细的检测和评估。了解岩土的抵抗水侵蚀能力是非常重要的,因为其直接关系到工程建设中的地基开挖方式和控制开挖深度。通过加强检测工作,能够更好地选择合适的地基开挖方式,并采取相应的措施来保证工程的安全性。
4.2提前制定好勘察地计划
在进行水文地质勘察之前,必须制定详细地计划,并且考虑到相关的影响因素。这个计划应该包括对于现场水文情况,以及地下水位和类型的分析。获取到这些数据后,需要及时地进行分析总结,以支持后续的施工方案设计,从而避免出现返工的情况。为了保证勘察的质量,还需要制定一个详细地勘察计划,并且实施严谨的数据分析,并且制定好应急计划。在制定勘察计划时,在考虑到时间、预算和资源的限制的基础上,要确定合理的目标和任务,并安排适当的人员和设备来完成勘察工作。在实施严谨的数据分析时,应使用科学准确的方法,来处理和解释收集到的数据,以确保结果的可靠性和准确性。制定应急计划是为了在勘察过程中遇到突发情况时,能够及时应对和解决问题,确保勘察工作的顺利开展。
4.3水文地质勘察需要把握的重点
第一,了解地下水分布情况,是水文地质勘察的核心任务之一。通过收集和分析地下水文数据,可以绘制地下水位等高线图,揭示地下水的流动规律和分布特点。同时,还需要注意地下水位的变化对工程的影响,例如在施工过程中,地下水位的升降会对基坑支护和地下结构施工产生重要影响,因此需要及时监测地下水位的变化并相应地采取措施。第二,水文地质勘察还需要明确水文特征,并综合考虑不同环境下地下水压力特征。这包括分析地下水的成分以及其对岩土的影响。通过对地下水的成分分析,可以了解到地下水中溶解的物质含量,如化学元素、矿物质等,从而判断地下水对岩土的侵蚀和溶解能力,为制定有效的解决方案提供依据。例如,当地下水中含有高浓度的酸性物质时,需要采取防护措施,以避免对工程结构的腐蚀和破坏。
4.4完善勘察监督机制
(1)派遣专人观测地下水位
为了提高勘察效果,可以派遣专人观测地下水位。这样可以保证及时获得准确的数据,并对地下水位进行精确地分析和评估。专人观测的优势,在于能够通过实地观察来捕捉地下水位的变化趋势,从而提供更可靠的数据支持。这些数据将有助于更好地了解地下水系统的运行规律,为工程施工提供科学依据。
(2)控制水文地质评价内容
必须重视控制水文地质评价的内容,合理评价关键因素,构建预警机制,并进行实时监测,以便为施工提供支持和指导。水文地质评价是对地下水潜在问题进行综合评估的过程,包括地下水位、地下水流动方向、地下水污染等因素。通过控制评价内容和方法,能够更加准确地了解地下水的运行状态,及时发现并预警潜在问题,为施工提供科学依据。
(3)全面评价地下水变化情况
为了确保工程的稳定性,就需要全面评价并客观呈现地下水的变化情况。通过使用先进的监测设备和技术手段,如地下水位监测井、数值模拟等,可以收集大量的数据,并对其进行全面的分析。这样的评价和呈现,将有助于更好地了解地下水位的变化趋势,从而采取相应的措施来确保工程的稳定性。同时,将数据可视化呈现给相关的决策者和工程人员,可以帮助其更直观地了解地下水系统的运行状况,以便做出更明智的决策。
(4)关注粉土存在的地基压缩层问题
在进行水文地质勘察时,还需要高度关注粉土存在的地基压缩层问题。这是由于大量的粉土在施工过程中,可能会引发流沙情况,从而对工程的稳定性造成潜在的威胁。因此,在进行施工前,应该对地基的情况进行详细的调查和评估,并采取相应的措施来解决潜在的问题。这包括使用钻孔和试验等方法,来确定粉土的特性和压缩性,以及选择合适的地基加固措施,来避免地基压缩层引起的问题。
4.5借助新技术和工具
在水文地质勘察中,可以利用GIS进行断面剖析和数据分析,从而更好地理解和描述地下水文地质现象。通过采集和整理相关数据,并将其与地理坐标相结合,可以生成精确的地图和断面剖析图,为勘察人员提供直观而详尽的信息。而GPS,则是一种通过卫星信号实现精准定位的技术。在水文地质勘察中,勘察人员可以携带GPS设备进行定位,确保自己的位置信息准确无误。这对于确定勘察点的位置和方向非常重要,特别是在复杂地形或无人居住区域进行勘察时,GPS可以提供可靠的定位服务。此外,遥感(RS)技术也是一种在水文地质勘察中常用的技术手段。遥感技术通过感知和记录地球表面和大气层的电磁波辐射,可以获取到地形、植被覆盖、土壤湿度等与水文地质相关的信息。通过分析遥感图像和数据,勘察人员可以了解到地表特征和水文情况,为勘察工作提供重要参考。
结束语:
总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题始终是我们亟需解决的问题,因为水文地质问题会影响到工程各个方面,所以需对水文地质问题进行有效处理,保障工程可靠性,提升勘察工作质量,同时在此前提下还需注意避免出现因为水位地质问题引发的多种不利情况。对岩土工程勘察中水文地质问题进行全面分析,可为提升工程施工可靠性提供有效参考,这就表示对水文地质问题进行高效处理,能在一定程度上提升岩土工程质量,因此必须高度重视此项工作。
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