巖土工程勘察設(shè)計與施工中水文地質(zhì)問題分析

嚴(yán)謹(jǐn) 陳仙海

摘 要：在巖土工程勘察設(shè)計與施工中，必須注重水文地質(zhì)問題，以此確保工程建設(shè)質(zhì)量。此次研究主要是探討分析黏土工程勘察設(shè)計階段與具體施工階段的水文地質(zhì)問題，介紹水文地質(zhì)評價內(nèi)容，分析地下水對工程建設(shè)的危害影響，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價值。

關(guān)鍵詞：巖土工程;勘察設(shè)計;施工;水文地質(zhì)

水文地質(zhì)問題會對巖土工程建設(shè)質(zhì)量造成極大影響，在前期設(shè)計與施工環(huán)節(jié)都具有重要作用，只有處理好水文地質(zhì)問題，才能夠確保整體工程的順利開展。水在巖土體中屬于重要組成部分，會影響巖土體的工程特性。水文地質(zhì)屬于重要環(huán)境要素，會對巖土體穩(wěn)定性和耐久性造成影響。長期以來，工程勘察中的水文地質(zhì)評價只進(jìn)行表面意義評價，沒有深入評估地下水對于巖土工程所產(chǎn)生的危害影響，不注重前期設(shè)計和實(shí)際施工的評價。由于工程地質(zhì)與水文地質(zhì)比較復(fù)雜，在深入研究調(diào)查過程中，必須深入分析地下水問題，以免引發(fā)災(zāi)害事件。

1、地質(zhì)勘查在工程設(shè)計與施工中的作用

1.1選址勘察

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不同時，所建造的建筑類型也不盡相同，地質(zhì)水文條件差的地區(qū)開展工程建設(shè)活動較困難。所以必須通過地質(zhì)勘查為工程建設(shè)選址。對區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件、水文地質(zhì)特征、構(gòu)造物特性等進(jìn)行勘察。通過選址勘察，可以避免在不良地質(zhì)條件下開展建設(shè)活動，所獲取的勘察數(shù)據(jù)可以為模型圖制作提供依據(jù)，以此形成3D模擬圖，不斷提升工程項(xiàng)目的選址效率。在選址勘察結(jié)束后，可以有效避免區(qū)域內(nèi)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。選址勘察也能夠?yàn)楣こ淘O(shè)計人員提供特殊地質(zhì)的參考數(shù)據(jù)，確保工程設(shè)計的科學(xué)性與合理性。

1.2詳細(xì)勘察

在選址勘察之后開展詳細(xì)勘察，結(jié)合地質(zhì)條件與構(gòu)造物特性，為工程體量、高度與施工強(qiáng)度提供參數(shù)指導(dǎo)，幫助施工設(shè)計團(tuán)隊(duì)科學(xué)設(shè)計工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和施工方式。

2、水文地質(zhì)評價的內(nèi)容

水文地質(zhì)評價內(nèi)容如下：第一，評價重點(diǎn)。在地下水作用下，巖土體和建筑物所受的影響，預(yù)測影響所造成的危害，采取有效措施予以處理。第二，在勘察期間，工程人員應(yīng)當(dāng)聯(lián)合建筑物地基類型深入考察水文地質(zhì)問題，并提供準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料。第三，明確地下水對工程建設(shè)的影響，在不同條件下進(jìn)行問題評價。比如建筑物基礎(chǔ)位于地下水以下，可能會腐蝕建筑基礎(chǔ)。部分建筑場地采用殘積土、膨脹土和強(qiáng)風(fēng)化巖體作為基礎(chǔ)持力層，必須重點(diǎn)評價地下水活動對持力層所造成的影響。深入分析地下水活動，對軟質(zhì)巖和膨脹土所產(chǎn)生的軟化膨脹作用，計算基坑開挖后的承壓水破壞基坑底板的可能性。

3、地下水對巖土工程的影響

地下水勘查工作，在工程勘察、基礎(chǔ)設(shè)計與施工建設(shè)等階段都具有重要作用。在勘察施工期間，工程人員過度關(guān)注表面地質(zhì)性質(zhì)、巖土類型與結(jié)構(gòu)勘察，不注重考察水文地質(zhì)參數(shù)，極易導(dǎo)致地下水侵蝕建筑基礎(chǔ)，引發(fā)基礎(chǔ)質(zhì)量安全問題，使整體工程存在較多安全隱患。地下水對于巖土工程的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下方面：

3.1水壓所致影響

地下水活動會產(chǎn)生靜水壓力，此種壓力不會嚴(yán)重危害工程質(zhì)量。然而由于存在工程建設(shè)與人為因素影響，會改變地下水水壓，從而影響工程建設(shè)質(zhì)量，引發(fā)安全事故。

3.2地下水位上升所致影響

導(dǎo)致地下水位上升的因素比較多，例如含水層結(jié)構(gòu)、富水情況、人工灌溉以及施工場地區(qū)域降雨量等。當(dāng)?shù)叵滤怀掷m(xù)上升，會嚴(yán)重危害工程建設(shè)，比如會腐蝕建筑物基礎(chǔ)。通過當(dāng)前施工經(jīng)驗(yàn)可知，若不控制地下水位上升，會導(dǎo)致膨脹性巖土產(chǎn)生不規(guī)則變形等一系列問題，進(jìn)一步引發(fā)地裂等現(xiàn)象。同時地下水位升高，還會加快土壤元素流失，從而引發(fā)工程事故。

3.3地下水侵蝕所致影響

地下水中含有的陰陽離子，在相互作用下，會對建筑材料質(zhì)量造成影響，甚至影響縮短建筑使用壽命。若地下水中還有強(qiáng)酸強(qiáng)堿物質(zhì)，將會腐蝕混凝土、金屬材料、管道、可溶性石材，導(dǎo)致建筑地基變形，影響地下室防潮與防濕效果。若在沙礫土層中開展施工，還會出現(xiàn)流沙問題，導(dǎo)致土體大量流動，從而出現(xiàn)地表塌陷現(xiàn)象，破壞建筑物地基。

4、勘察設(shè)計與施工建設(shè)應(yīng)注意的水文地質(zhì)問題

4.1合理區(qū)分上層滯水與潛水

在工程勘察設(shè)計與施工中，必須注重水文地質(zhì)問題。合理區(qū)分潛水和上層滯水，會影響巖土工程的整體設(shè)計與施工。上層滯水與潛水所處地層與形成條件差別比較大，因此必須進(jìn)行合理區(qū)分。上層滯水所處地層為包氣帶，存在于潛水面以上包氣帶中的局部不透水層上的重力水;潛水所處地層為飽水帶，位于飽水帶穩(wěn)定隔水層，所以上述指標(biāo)是巖土工程勘察設(shè)計與施工必須注重的問題。在開展工程地質(zhì)勘察工作時，應(yīng)當(dāng)按照評價標(biāo)準(zhǔn)，合理鑒別施工場地的地層性質(zhì)，為勘察設(shè)計與施工提供參考依據(jù)。

4.2明確水文地質(zhì)勘察要求

由于勘察設(shè)計與施工會對整體巖土工程建設(shè)質(zhì)量造成影響，所以必須對工程勘察的各項(xiàng)工作進(jìn)行優(yōu)化，包括前期資料收集與地質(zhì)勘查，并且將自然地理?xiàng)l件、地下水位、地質(zhì)環(huán)境條件、地下水埋藏條件、隔水層與含水層水位變化幅度均作為水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容。勘查人員必須明確勘察要求，不斷提升勘察結(jié)果的可靠性，為工程設(shè)計與施工提供依據(jù)。

在巖土工程勘察作業(yè)中，還應(yīng)當(dāng)對地區(qū)地形地貌、氣象水文特征進(jìn)行準(zhǔn)確評價，掌握工程所在區(qū)域的地貌侵蝕、堆積與水系情況。工程地質(zhì)勘察過程中，還應(yīng)當(dāng)對區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造特征、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動等內(nèi)容進(jìn)行評價，明確地下水位與巖土工程的影響關(guān)系、地下水賦存滲流狀態(tài)與地質(zhì)條件的影響關(guān)系。勘察人員還應(yīng)當(dāng)搜集區(qū)域內(nèi)的地下水位變化歷史數(shù)據(jù)、地下水類型、流向資料。同時對地下水質(zhì)的腐蝕性進(jìn)行判斷，明確地下水補(bǔ)給排泄條件與地下水位的影響關(guān)系。通過現(xiàn)場試驗(yàn)方式準(zhǔn)確測量地層滲透系數(shù)、水文地質(zhì)參數(shù)，以此確保巖土工程設(shè)計與施工質(zhì)量。

4.3分層測量含水層水位

由于地下水位會對巖土體特征與工程特性造成影響，水文地質(zhì)勘察會影響工程設(shè)計與施工。工程人員必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求開展勘察施工，正確劃分上層滯水與潛水，并對不同含水層與隔水層的地下水類型與水位進(jìn)行測定。同時，勘察人員還應(yīng)當(dāng)按照孔隙潛水、基巖裂隙水，上層滯水等鑒別標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)評價不同含水層的地下水類型，準(zhǔn)確把控地下水位，對于巖土工程的影響。對不同海水從水位進(jìn)行分層量測，為工程設(shè)計與施工提供依據(jù)。通過取樣試驗(yàn)法，評價地下水對于建筑材料的腐蝕影響，合理選擇地下水樣，以此確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及代表性。在開展工程地質(zhì)勘察工作時，通過止水措施能夠?yàn)槌袎核撍粶y量提供依據(jù)，以此避免勘察報告審圖中的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題，對基坑底部的抗突涌穩(wěn)定性進(jìn)行評估，確保巖土工程建設(shè)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

5、結(jié)束語

綜上所述，通過開展水文地質(zhì)勘查工作，能夠提升巖土工程建設(shè)的安全性與高效性。深入分析水文地質(zhì)條件對于巖土工程的影響，明確地下水所致巖土工程危害和勘查要求，對不同含水層水位進(jìn)行分層量測，采取合理的評價措施，以此確保巖土工程的設(shè)計質(zhì)量。

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