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水文地質與工程地質有著緊密的關系,沿途的主要組成結構就是地下水,所以它對巖土體工程有著重要的影響,同時也會影響基礎工程的建設,從而影響到建筑的安全性和穩定性。工程地質效果在很大程度上是受地下水位影響的,工程地質土質發生轉變的原因是由于水位的升降變化。地下水位對工程地質的影響主要表現在以下四個方面。
1)地下水位上升引起的工程危害。巖土工程所出現土壤沼澤化、鹽漬化等現象及其所導致的成巖土工程質量下降是由水位上升引起的,地下水位上升對于建筑物的腐蝕會造成更加嚴重的影響,建筑物更容易壞掉,不能長久的使用,導致人力,物力,財力的大量浪費,給國家經濟造成不利影響。部分水位上升還是引起巖土結構破壞的主要因素,同時會造成巖土層結構強度降低而出現流砂、管涌等現象。在實際地質工程中,大量降雨、溫度上升、含水層結構及總體巖土性質改變等是導致水位上升的主要因素。
2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以導致地面下降,工程地面出現塌陷,整個建筑物會坍塌,不僅造成財力的浪費,還可能會造成人員傷亡,后果不可想象。地下水位的惡化主要就是地下水的枯竭造成的,會影響到工程地質的穩定性和安全性。導致正常地質地下水位下降的主要的原因包括采礦人員采礦活動、建筑水庫補給、地下水大量抽取等一些人為因素。
3)地下水位頻繁升降造成的工程危害。頻繁升降的現象有時候會在地下水中出現。巖土層膨脹以及巖土出現不均勻脹縮都是由地下水位頻繁升降導致的,巖土層出現變形往復所導致的地下巖土層中的鋁、鐵等物質喪失的主要原因就是膨脹收縮。進而出現上層土層失去膠結物以及巖土層表面出現松動的現象,降低了整體的巖土層效果降低。可見地下水位頻繁升降造成的后果也是十分嚴重的。
4)地下水動壓力作用引起的工程危害。地下水天然動力平衡效果降低導致的移動水壓的改變在很大程度上是由地下水動壓力改變引起的,同時巖土層所出現的流砂、管涌、基坑突涌等導致的水文地質整體狀況大幅降低的現象也是巖土工程地下水動壓力改變引起的。除此之外,地下水動壓力作用還可以導致地下水天然動力平衡的條件發生轉變。
2解決水文地質問題的有效措施
水文地質對于地質勘查越來越重要,采取切實有效的方法對水文地質的各種有關參數進行測定對于提高工程施工的安全性。保證建筑的穩定性以及避免人為誘發水文地質災害的發生有著非常重要的作用,應當對其進行正確客觀的評價。為了充分發揮水文地質在工程地質勘察中的積極作用就要做好水文地質勘察工作,那么,面對以上水文地質問題,我們該采取哪些措施去有效防治呢?
1)詳細的水文地質評價內容。巖土工程勘察報告是展示工程地質勘察的最終成果的主要方式,建筑工程地基基礎設計及施工都是以巖土工程勘察報告為主要科學依據的。全面可靠的報告內容能夠保證后期工程設計施工的安全性,報告內容的錯誤會造成非常嚴重的后果,一點點的差錯就會引發不可想象的后果,因此要求技術人員必須要有耐心與責任心。在水文地質評價的報告中除了要將下水類型,含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度,靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度內容包括在內以外,還應該包括各個含水層間的水力聯系以及含水層與地表水體間的水力聯系;地下水的補給和排泄情況等
2)調查準確的工程地質條件。應該將地形地貌、水文地質、巖土的物理力學性質,地質現象等條件作為工程地質勘察中的工程地質條件。在調查這些工程地質條件時,要做到準確詳細。為確保建筑的安全防護措施提供相關科學準確的依據。為了預測工程地質作用會帶來什么樣的影響應當給出正確的客觀的評價,應當查明工程地質條件并結合項目的具體特點,確保對建筑實施具有科學準確性的安全措施。
3結束語
隨著科學技術的發展,地質工程勘察技術也在不斷的進步,但是與國外的一些先進的技術相比,還是存在一定的問題的,具體表現在以下幾個方面。第一,地質工程勘察工作的人員沒有對自己的工作足夠的重視,在撰寫地質勘察報告的時候,只是以之前的數據為參考,而不是對參考資料進行詳細的分析,這樣就導致勘察報告涉及的技術參數不是很準確,從而影響工程的設計和施工。第二,地質勘察人員只是重視報告的理論性和專業性,而忽略了實用性,這就使得工程設計人員在閱讀報告的時候產生的巨大的難度,影響了設計的結果,而且地質勘察人員與設計人員之間缺乏必要的溝通,這就增加了工程的成本,也為企業造成了一定的損失。第三,地質勘察工作前期的資金投入不足,而地質勘察工作是具有一定的周期的,等到報告的時間截止了,才匆忙提交報告,這就影響了地質勘察報告的可靠性,為后期工作增加了不必要的麻煩,同時也導致工程存在了安全隱患。第四,地質工程勘察的管理比較混亂,這樣就直接影響了地質勘察工作的質量。在整個地質勘察工作中,技術管理工作也做的不到位,使得形成的報告非常不規范,一些工作人員的缺乏必要的專業知識,面對重大的工程時,不能夠及時的處理相關的問題,直接降低了勘察報告的質量,從而影響了整個工程的設計與施工。第五,地質勘察人員在工作中缺乏創新意識,不能夠根據勘察的具體地質條件,采取不同的措施,不能夠充分考慮實際的情況,導致勘察報告質量降低。第六,很多地質勘察人員在工作中不能夠按照相關的規范進行,使得勘察的結果具有很大的誤差,大幅度的降低了勘察的精度,而這些誤差沒有被及時的發現,從而直接影響了工程的設計和施工,很有可能造成重大安全隱患,對工作人員的生命財產產生巨大的威脅。第七,地質勘察人員缺乏標準意識,在工作中不重視文字的校對,不能夠規范的進行數據的表達以及公式的使用,在數據單位、計量單位、符號、專業術語等方面也不夠規范,這些直接降低了勘察報告的質量,從而影響了工程的設計和施工。
2提高地質工程勘察工作質量的措施
針對以上總結的地質勘查工作中存在的問題,提出了提高地質勘察工作質量的基本措施,主要體現在以下幾個方面。首先,要不斷的規范地質勘察工作的相關規程,在進行地質勘察工作時嚴格按照規程執行,所有的工程項目在進行設計和施工前必須要嚴格的地質勘察工作,如果在進行地質勘察工作的時候,不能按照規程執行,將會直接影響到工程設計和施工的質量,從而為整個工程造成安全隱患。另外,為了規范地質勘察工作的行為,要建立相關的行業規范,這樣才能保證地質勘查工作按照規范執行,從而保證工程設計和施工的質量。政府相關部門要建立與完善地質勘察方面的法律、法規,對地質勘察以及工程設計與施工的整個過程進行嚴格的監督與檢查。此外,要對工程項目采取全程監理的原則,做好工程項目的事前預防、事中控制以及事后的監督評價。這樣就能夠使得地質勘察工作逐漸趨于規范化,提高其工作的質量,進而提高工程設計與施工的質量。其次,在進行地質勘察工作時,要盡量使用一些高新測試技術,這樣得到的數據信息就比較真實,然后對這些數據信息進行詳細的分析,并與調查得到的資料進行對比,這樣就能夠確保工程設計中參數的可靠性,進而保證了工程設計與施工的質量。再次,要對地質勘察的工作人員進行綜合的培訓,以提高他們的綜合素質,從而保證地質勘察工作的質量。在勘察工作單位的內部實施輪換崗位的制度,這樣就能加強各個專業之間的溝通與交流,并通過座談會或者講座的方式,拓展勘察人員的知識面,提高他們的綜合素質。另外,要規范管理地質勘察工作人員的行為,逐漸培養他們標準化的意識,讓每一個工作人員都嚴格按照相關的規范進行工作,并對他們的工作開展績效考評,以提高他們工作的積極性。此外,還要培養地質勘察人員的安全意識,以保證地質勘察工作的防護工作做的到位,從而提高地質勘察工作的安全性。
3總結
在巖土工程勘察、設計和施工過程中,水文地質問題一直扮演著一個非常重要,但是很容易被忽視的角色,工程勘察的成果往往很少涉及對水文地質參數的利用,將其當做是一個象征性的工作。在一些水文地質狀況比較復雜的區域,如果忽視水文地質勘測,地下水很容易會對工程造成各種各樣的危害,影響工程的施工質量、施工進度和使用安全。現階段,城市化進程的加快使得城市人地矛盾沖突問題日漸凸顯,高層建筑成為城市建筑發展的主流方向。而為了保證建筑的穩定性,地基基礎的深度也隨之不斷增加,對于區域內的地形和地下水位造成了巨大的影響,引發了非常嚴重的后果。在這種情況下,只有做好施工現場的水文地質勘察,了解和掌握水文地質變化情況,才能夠盡可能減少風險和隱患,保證工程的安全性和可靠性。雖然在工程項目建設中,水文地質是一個非常小的組成部分,但是其作用是極其巨大的,做好水文地質勘察和評價工作,能夠在很大程度上提高巖土工程勘察的質量和效率,減少和消除勘察中存在的各種不確定因素。在水文地質勘察中,應該從工程的實際需求出發,結合相應的水文地質資料,通過鉆孔、測試等方式,對區域內的水文地質情況進行分析,了解地質條件與地下水之間的相互關系。
2水文地質在巖土工程勘察中的影響
2.1地下水位變化的影響
水文地質對于巖土工程勘察的影響是非常巨大的,尤其是地下水位的升降變化,會改變巖層內部結構的穩定性和可靠性,從而引發地表塌陷、沉降以及裂縫等問題,影響地表建筑的穩定和安全。造成地下水位上升的原因是多種多樣的,如含水層結構、工程施工、降水量增加等,這些因素可能單獨存在,也可能共同作用。正常情況下,地下水位上升并不會造成很大的影響,但是,如果其上升速度過快或者存在不正常的水位上升,則會造成建筑物的腐蝕,或者引發滑坡問題。如果地下水位出現大幅度下降,不僅可能會導致地面沉降、塌陷等災害,還可能會造成水源枯竭、地下水質惡化等問題,在影響自然生態環境的同時,還會威脅人們的身體健康。如果一個區域的地下水位出現頻繁升降,則會導致膨脹性巖層出現不均勻膨脹和收縮變形,引發地裂災害,對建筑物造成嚴重的破壞。
2.2地下水動水壓力的影響
地下水動水壓力在巖土工程勘察中的影響是非常巨大的,如果出現人為觸動,則會導致地下水自然條件出現不同程度的失衡,在地下水中產生強烈的動水壓力,影響巖土勘察工作的進度和質量。同時,由于動水壓力相對較大,會引發各種各樣的地質災害問題,影響工程建設的順利進行。
2.3對基礎埋深的影響
在巖土工程建設中,基礎埋深直接影響著建筑工程整體的穩定和安全,是非常重要的。因此,在對基礎埋深進行確定時,應該充分考慮各方面的影響因素,對水文地質條件及其發展變化進行詳細把握。一般情況下,基礎埋深應該位于地下水位以上,而如果地下水位較高,基礎埋深必須深入到水位以下,則需要采取相應的降水措施。在對基礎埋深進行確定時,還需要考慮承壓水的作用,采取相應的防護措施,以免在深基坑開挖過程中,出現承壓水沖破基坑底部土層的情況。立足建筑工程基礎施工現狀,天然地不僅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都會優先考慮,不過,如果地基穩定性差,或者基礎沉降過大,無法充分滿足工程設計要求,則需要對地基進行處理,提升其承載能力。不僅如此,地下水的存在,還會對工程基礎的開挖施工造成一定的影響,必須采取有效措施進行預防和處理,以保證工程的順利施工。
2.4對工程建筑的影響
基礎對于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基礎遭到破壞,建筑必然會受到相應的牽連,產生沉降、傾斜甚至倒塌等問題。當區域內地下水位較高時,會導致建筑地下結構或者地下水受潮,影響結構的穩固性,會導致土壤鹽漬化,對建筑基礎造成侵蝕,同時也可能導致整個建筑地基以及周圍附著物的變形、塌陷和損毀。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,應該充分考慮其對于地層的影響,避免出現地表坍塌等問題。
3水文地質在巖土工程勘察中的應用
在巖土工程勘察中,勘察人員應該充分重視水文地質,對其抱有一個客觀、全面的形態,做好相應的分析和評價,以確保巖土工程勘察工作的效率和質量。在對水文地質進行評析時,一是必須做好防腐處理,充分考慮巖土體的透水性、脹縮性、崩解性及軟化性,消除各種不確定因素對于勘察結果的影響,對可能出現的地質問題進行預測;二是應該根據工程設計施工要求,對水文地質評析問題進行深入探究,通過可靠的水文參數,對巖土工程勘查中可能遇到的各種問題進行預測,并做好相應的防護措施。水文地質在巖土工程勘察中的實際應用,主要體現在以下幾個方面:
3.1自然地理條件勘察
巖土工程勘察工作包括了多方面的內容,能夠為工程項目的建設提供全面準確的巖土數據,而水位地質勘察能夠為工程的安全施工提供可靠依據。因此,在巖土工程勘察中,應用水文地質勘察是非常重要的。自然地理條件勘察是水文地質勘察的重要組成部分,主要是對區域內地形地貌和地下水文特征的勘察,幫助工程建設人員了解施工現場周邊的地形地貌、水系、氣候等特征。
3.2地質條件勘察
地質條件不僅影響著工程基礎的施工質量,同時也在很大程度上影響著建筑整體結構的安全性、穩定性和耐久性。在巖土工程勘察中,地質條件勘察主要是針對工程建設區域的地質構造特征、地層巖性、構造運動等進行勘測,為巖土工程的建設提供必要的數據支持。
3.3地下水位勘察
上文中提到,地下水位的升降變化會對建筑主體和地基造成不容忽視的影響,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情況下,地下水位勘察需要對最近3-5年的最高水位、最低水位及水位變化情況進行勘測,并對地下水的排泄條件、與地表水的補排水關系等進行明確,進而對地下水位在巖土工程建設中的影響進行分析,做好相應的預防和應對。
4結語
抽水試驗是基坑勘察中的重要環節,采用現場水文地質抽水試驗方法,能夠更清楚的掌握基坑范圍內地下水水位的變化情況,進而查明場地的水文地質條件。為基坑地基處理、降排水方案設計及施工組織提供詳實的水文地質基礎資料。一般可根據基坑大小布置1~2組抽水試驗,每組抽水試驗由抽水孔和觀測孔組成,觀測孔可以布置1~2條觀測線,布置2條觀測線時,觀測線可以“十”字交叉形式布置,每條觀測線上一般布置3個觀測孔。抽水試驗的步驟包括:一,靜水位觀察,即正式抽水前對靜止水位進行觀測并作詳細的記錄;二,動水位、出水量觀測,即開始進行抽水試驗后每隔一段時間觀察一次水位的變化情況直到水位相對穩定為止;三,恢復水位觀測,抽水試驗結束后也需要按相同的時間間隔進行水位的觀測,觀測同樣持續到水位穩定后為止;四,數據整理,結合三種情況下的水位變化、流量與時間等的數據進行繪圖并結合圖表進行分析以便及時發現抽水試驗中水位的異常變化情況,從而使勘察人員能夠更清楚的掌握基坑范圍內土層的水文特征,最終為基坑地基處理、降排水方案設計及施工組織提供詳實的水文地質基礎資料。
2.基坑勘察技術發揮作用應遵循的規則
2.1根據基坑的開挖深度及巖土工程條件確定勘探范圍。基坑布置勘探點時應注意孔位起碼要設置在基坑深度的一倍以上,當需要錨桿時基坑的勘探點要保證在基坑深度的兩倍以上,而當基坑的無法布置相應的勘探點時勘察人員需要結合相關的勘察資料與施工現場的場地條件進行綜合分析以最終得出更為精確的勘察方案。
2.2勘探點的具體布置。巖土工程施工中基坑的勘探點應以15米至25米的間距沿著基坑的邊緣進行布置,而當施工現場的巖土土質屬于軟弱土層、暗溝或巖溶等復雜的地質條件時勘察人員應結合GIS系統或物探技術等巖土工程中常見的勘探技術對土質進行勘察以詳細的總結出地質分布情況并結合利用GIS的制圖功能對地下土質情況進行圖標繪制,進而適當加密勘探點以強化勘察質量。
2.3基坑周圍勘探孔的深度設置。基坑周圍的勘探孔的深度設置應保證在基坑深度的兩倍以上并結合抗拔樁設計樁長綜合確定,以保證穿過軟弱下臥層并滿足設計樁基驗算要求。
2.4強化對地下水的勘察。利用GIS或物探技術對基坑下方的地質、水文情況進行勘探,如果基坑下方有地下水則應利用各種勘探技術查明含水層的埋深、厚度以及分布情況,這樣更有利于勘探人員結合具體的資料對地下水的類型、補給以及排泄條件進行確定。當基坑下方有承壓水時應采取分層測量的方式查明其水頭的高度,以最終精確計算出其含水量及承壓性。
2.5基坑降水情況的處理。巖土工程中由于地下含水量過高會對基坑的穩定性能造成一定的影響,因而有必要適當降低基坑中的水位,在進行降水作業的過程中應當采用抽水試驗的方法對各個含水層的滲透系數與影響半徑進行測定,并將其最終結論明確的體現在勘察報告中。
3.結束語
從某種意義上說,巖土工程具有其復雜性。它涉及到很多領域的知識,比如,地質學、工程學。同時,在工程建設中,勘察工作復雜而重要,是工程得以開展的前提。巖土勘察技術主要是指準確地分析以及測評城市工民建項目現場采集的巖土狀況的客觀數據。以此,在相關設計與具體施工細節方面,為城市工民建項目工程提供一定的依據。總的來說,巖土勘察工作主要分為這三種,初步勘察、可行性勘察、詳細勘察。對于這三種勘察,需要按照不同的要求進行。比如,初步勘察需要按照具體工程最初的設計來進行;詳細勘察則需要根據工程設計的具體要求進行。同時,巖土工程勘察的具體內容則體現在很多方面,比如,現場的檢驗以及檢測、巖土工程地質的調查與繪圖、室內測驗。在城市工民建工程項目中,巖土工程勘察技術有利于對場地的基本條件給予調查和分析,并加以確定;有利于使工程建設方案更加科學合理;有利于工程建設項目經濟效益地提高。
二、在城市工民建項目中,巖土工程勘察存在的問題。
就巖土勘察技術的現狀來看,當下我國還處于初級階段,還有很多方面需要完善。在城市工民建項目中,巖土工程勘察技術出現的問題不止一兩個方面。而且,隨著建筑事業飛速發展,巖土工程勘察技術存在的問題日益凸顯。因此,本文作者對其中的一些問題進行分析。首先,巖土工程勘察的人員技術能力欠缺。一是:巖土勘察的技術人員不具有全面而準確的巖土勘察知識,并且他們對自己所學的巖土勘察知識也不能靈活地運用。進而,造成在不同領域的勘察技術人員之間不能互相進行交流學習、溝通,促進工程項目建設的進程,很顯然,他們也無法對巖土現階段的狀況以及它未來所發展的趨勢予以全面而系統地理解和掌握。二是:這些巖土勘察技術人員不具備相關的巖土勘察技術,勘察能力低下。尤其是一些小企業為了減少成本,提高經濟效益,經常聘請一些并不具有巖土勘察技術的專業人員、專業工程師。三是:相關施工企業沒有對巖土勘察技術人員定期進行在崗培訓。并且,沒有對在崗人員進行再教育學習,技術人員不按照技術規程進行,操作非常不規范,不具有操作的基本素質。其次,巖土工程勘察資料準備不完整。在巖土工程資料準備不完整方面,一是:必要的巖土工程資料和準備功能工作是對巖土工程進行勘察前必不可少的環節。但是,在實際工作中,相關巖土工程勘察人員并沒有對這些資料予以搜集。二是:對于巖土勘察設計部門,為了趕工期,勘察設計人員并沒有意識到巖土勘察的重要性。更嚴重的是,有些設計人員根本沒進行充分而行之有效的實地考察,只是根據別人所說,就進行相關設計。致使這些巖土工程方面的設計與實際情況并不相符。最后,在巖土工程勘察報告方面,存在一定的缺陷。在巖土工程勘察中,巖土勘察報告的相關信息并不完整而準確,特別是相關數據之間存在很大的誤差。進而,造成與之相應的勘察報告變得毫無意義。這樣不僅會使巖土工程施工受到阻礙、工期延誤,還會給施工企業造成重大的經濟損失。當然,除了這些方面以外,還存在一些其它方面的問題。比如,在對巖土工程進行勘察的時候,沒有制定明確的工程目標。
三、在城市工民建項目中,巖土工程勘察問題的解決策略。
巖土工程勘察在城市工民建項目發揮著不可替代的作用。面對巖土工程勘察存在的問題,需要采取有效的措施來解決這些問題。而這不僅成為當下重要的話題之一,也是迫切需要解決的問題。因此,本文作者對其中一些可行的對策予以分析。第一、需要加強巖土工程勘察現場資料的搜集。在巖土工程勘察過程中,需要對勘探以及搜集到的資料對巖土工程的勘察有著很重要的影響。正現場資料收集方面,勘察人員需要對當地的地質、地形進行了解,還需要對其它一些方面進行掌握,比如,水文條件、地貌。在進行實地了解的時候,需要做好記錄。并對這些資料信息進行全面而系統地整合,為勘察報告提供真實而準確的信息。第二、在巖土工程勘察中,需要提高勘察人員的綜合素質。一是:施工企業需要定期對勘察人員進行在崗培訓,提高他們的專業技能,具有該崗位應具備的工作能力。二是:需要對在崗勘察人員進行再教育學習,了解并全面而系統地掌握勘察的基礎知識,具備應有的勘察理論知識。三是:對勘察人員的操作規范予以完善,對他們進行誠信以及敬業方面的教育。。并制定相關規定,必須按照相關的勘察規定進行操作。四是:對于相關勘察設計人員,在進行設計之前,一定要進行實地考察。在此基礎上,根據實際情況,進行巖土工程勘察設計。第三、在巖土進行勘察的時候,需要應用最新的勘察技術。同時,還需要對地域性勘察特點引起重視。在運用最新勘察技術方面,可以利用那些具有對應功能的工程探探測設備。比如,隧道地震勘察技術、探地雷達技術。信息量大、速度快、成本低。在巖土工程勘察中,有很多有效的科學技術可以應用到其中。比如,借助這些設備,利用連續加密測點來獲得地質界面。并對它進行實時的處理。這樣便可以對傳統地質界面劃分問題給予解決,解決那些漏判與劃分不明確的問題。進而,使巖土工程勘察的數據更加準確,使功能工程建設的質量得以很好地保障。在地域性勘察特點方面,由于不同地區有不同的地質特征,需要從實際出發,對不同地區進行相應地勘察。并在此基礎上,制定具有針對性的勘察規程,體現出對應的地域特征。以此,來使巖土工程勘察更加科學化以及專業化。當然,除了上面這些對策以外,還有其它一些方面的策略。比如,需要對巖土勘察設備的質量水平予以嚴格地控制;對巖土工程勘察的相關數據庫與系統給予開發。
四、結語